施氮处理下入侵植物黄顶菊表观遗传变异与表型可塑性响应特征

为明确不同氮素水平对黄顶菊入侵性的影响,本文模拟4种农田施氮梯度,采用甲基化敏感扩增多态性(MethylationSensitive Amplification Polymorphism,MSAP)技术研究不同处理下黄顶菊叶片DNA甲基化的变化特征,以及黄顶菊生物量、生长和光合生理指标的表型可塑性响应特征。结果表明:18对引物共扩增出690条MSAP条带,引物多态性百分比为86.38%,T2(275 kg·hm~(-2))和T3(375 kg·hm~(-2))施氮处理下半甲基化和总甲基化水平变化差异显著,各施氮处理的全甲基化水平与CK处理比较变化差异显著;施氮量的升高显著增加了黄顶菊的生物量和根生物量分配,而降低了支持结构生物量分配,同时促进了植物的营养和生殖生长及其光合作用;施氮处理下黄顶菊花蕾数、叶面积指数和根生物量的表型可塑性指数最高,分别为0.824 7、0.666 0和0.531 1,而生物量分配和光合生理指标的表型可塑性指数相对较低,表明黄顶菊主要通过调节自身的营养和生殖生长及根生物量等指标来适应环境氮素水平的变化;表型可塑性与表观遗传变异相关性分析的结果表明,黄顶菊半甲基化、全甲基化和总甲基化水平分别与花蕾数、根生物量、株高、叶面积指数、根生物量呈显著负相关,而与叶生物量比呈显著正相关。     

莲草直胸跳甲和根结线虫共同危害对空心莲子草及莲子草生长的影响

以入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)及其本地同属种莲子草(Alternanthera sessilis)为研究对象,比较地上专食性天敌莲草直胸跳甲(Agasicles hygrophila)和南方根结线虫(Meloidogyne incognita)的单独或共同危害对2种植物生长性状和生物量分配的影响。结果表明,与无植食性生物危害相比,跳甲单独危害使空心莲子草的总生物量降低了约39.3%;线虫单独危害使空心莲子草的粗根数、细根数和莲子草的细根数分别增加了约2.5%、 3.3%、1.5%;而在跳甲和线虫共同危害下,空心莲子草的地下生物量、分枝数和莲子草的分枝数均增加;但空心莲子草的茎长却降低了约49.3%,且比跳甲或线虫的单独危害作用更强。由此说明,根结线虫能增强莲草直胸跳甲对空心莲子草的生物防治效果。在地上-地下植食性生物的互作下,空心莲子草在根系和生物量分配方面比莲子草具有更强的表型可塑性。     

紫花苜蓿和向日葵对黄顶菊的替代控制机理分析

黄顶菊是2001年新发现的外来入侵杂草,替代控制是控制其蔓延的主要途径之一.为探寻对黄顶菊有替代控制作用的植物,该研究通过室内和大田试验,分析了紫花苜蓿Medicago sativa和向日葵Helianthus annuus对黄顶菊Flaveria bidentis的竞争效应.结果表明:黄顶菊水浸提液对2种植物的种子萌发无抑制作用;而紫花苜蓿水浸提液对黄顶菊的种子萌发具有抑制作用,体积质量分数为0.1g/mL时,黄顶菊种子发芽率降低到32%;紫花苜蓿产生的化感物质主要抑制黄顶菊种子胚根的生长.向日葵水浸提液对黄顶菊种子萌发影响不明显.向日葵与低密度紫花苜蓿和黄顶菊混种,能够使黄顶菊株高、分枝数和生物量受到明显的抑制,并能使每平方米黄顶菊植株数量显著地降低.     

不同氮磷比条件下结缕草克隆整合作用的生长代价与收益

为了解结缕草克隆整合作用的生长代价与收益,及其与土壤氮磷比的关系,以克隆植物结缕草(Zoysia japonica)为研究对象,研究了对主匍匐茎实施4种切断处理(连接、轻度切断、中度切断和重度切断)和3种氮磷比(N∶P2O5=7∶1、N∶P2O5=14∶1、N∶P2O5=21∶1)处理对结缕草植株生长和生物量积累的影响,并进行生长代价与收益的分析。结果表明:无论在何种氮磷比条件下,与主匍匐茎连接相比,不同程度的切断处理均显著降低结缕草克隆植株的一级A分株数、复合节数和主匍匐茎的长度、生物量及其生物量分配,显著增加一级B分株数、二级A、B分枝数、母株生物量和A、B分枝生物量分配。结缕草克隆植株对根系生物量的分配随氮磷比的升高而增大,对A分枝的生物量分配(25.7%~47.6%)始终高于对B分枝的生物量分配(3.9%~16.5%)。结缕草在低氮磷比(N∶P2O5=7∶1)生境中,生长最为适宜,积累的总生物量显著高于中、高氮磷比生境。在任何氮磷比养分条件下,分别对主匍匐茎实施中度切断、轻度切断和不切断(连接)处理时,其克隆植株总生物量分别为3.65 g、2.90 g和2.94 g,均高于重度切断处理。因此,结缕草的克隆整合作用在不同切断处理间存在不同程度的生长代价与收益,长期而完整的克隆整合使结缕草克隆植株的一级A分株、复合节和匍匐茎的生长显著受益,而一级B分株、二级A、B分枝和母株的生长则出现明显的损耗。     

土壤水分胁迫下四翅滨藜的生长长及生物量分配特性

从美国西部引进2年生准常绿灌木四翅滨藜(Atriplex canescens(Pursh)Nutt)分别定植于含水量不同的陶瓷花盆土壤中,通过人工控制土壤水分研究其生长和生物量的分配特性.研究结果表明土壤水分胁迫严重限制了四翅滨藜的营养生长和生殖生长,使单株高度、分枝数、侧根数和叶片数量显著下降,从而导致单株生物量降低,其中轻度土壤水分胁迫平均苗高为47.3 cm,分别是中度、无、重度土壤水分胁迫的1.13、1.31、1.34倍;轻度土壤水分胁迫平均地茎为14.76mm,分别是中度、无、重度土壤水分胁迫的1.16、1.47、1.50倍;中度、重度和无土壤水分胁迫比轻度土壤水分胁迫的叶干重生物量降低了23.99%、51.76%、47.97%;中度、重度和无土壤水分胁迫比轻度土壤水分胁迫的茎干重生物量降低了15.43%、50.52%、49.59%.随着土壤水分胁迫的加重,光合产物积累从中下部叶片向中上部叶片转移.各构件生物量随土壤水分胁迫的加重而降低,其变化幅度大小为侧根生物量＞叶生物量＞茎生物量＞主根生物量,反映了四翅滨藜对土壤水分胁迫响应的整体性.     

外来植物黄顶菊（Flaveria bidentis）在棉田的发生规律及其生长特性研究

黄顶菊为外来潜在的危险植物,可能对入侵地造成严重的生态灾难,被称为＂生态杀手＂。棉田是黄顶菊较容易侵入的农田之一。了解棉田黄顶菊的发生动态和生长特性,对研究黄顶菊的入侵和生态适应性具有重要意义。每7 d调查1次棉田黄顶菊的萌发数量和株数,每14 d调查1次生长特性,对棉田黄顶菊的种子萌发、密度变化以及黄顶菊的生物量、株高和叶片数等生长特性进行了研究,以探明黄顶菊在棉田的发生规律和生长特性,旨为黄顶菊的综合防治提供理论依据。结果表明：播种后21 d内萌发并成长为成株的黄顶菊数量占最终株数的92.9%;播种后22～69 d种子基本不再萌发;播种后第70 d受到土壤湿度迅速增加的影响,种子大量萌发,但此时萌发的黄顶菊幼苗受到群落环境的影响会在出苗后14 d内死亡,对最终密度没有显著影响。黄顶菊的生物量和株高大部分是在出苗56 d以后形成的,其中,生物量增加了84.1%,株高增加了65.3%;而叶片数大部分是在出苗后56 d内形成的,该期形成的叶片数占最多叶片数的57.9%。可选择种植苗期生长迅速的高秆植物并适当密植或者使用其他替代植物组合来抑制黄顶菊的生长,对其进行生态防治。对黄顶菊发生严重的地块,可轮作花生、大豆、玉米等作物,以便于化学防除。     

留花蕾数对白术生长的影响

研究留花蕾数对白术新花蕾生长、存活率及产量的影响,结果表明,白术单株花蕾全摘处理的新生长花蕾数极显著多于其他处理,存活率低于其他处理;留1个花蕾的产量最高。     

UV-B辐射增强和模拟酸雨对C4植物玉米和苋菜生长的影响

UV-B辐射增强和酸雨胁迫同时发生并对植物及生态系统产生复合影响.为了探讨全球气候变化背景下UV-B辐射增强和酸雨加剧对C4植物的交互影响,单子叶C4植物和双子叶C4植物对两者交互作用响应是否存在差异及其可能原因,该研究选择单子叶C4植物玉米[糯玉米(Waxy corn)Zea mays L.certain Kulesh,品种"渝糯7号"]和双子叶C4植物苋菜[(Edible amaranth)Amaranthus mangostanus L.,品种"红圆叶苋菜"]为实验对象,采用自控设施模拟酸雨处理(pH值为6.5、4.5和3.5)和增强UV-B辐射[0,2.88和5.76(玉米)或4.32(苋菜)kJ/m2·d]处理,研究增强UV-B辐射和模拟酸雨及复合作用对两种C4植物生长和生物量分配的影响.增强UV-B辐射降低了玉米和苋菜的株高、叶面积等生长指标,并减少了生物量的积累.在无酸雨或者轻度酸雨下,增强UV-B辐射并不改变玉米生物量的分配,仅在重度酸雨下降低其根冠比.轻度酸雨下苋菜的根冠比随着UV-B辐射增强下降,在重度酸雨下随着UV-B辐射增强而增加.轻度酸雨刺激了两种C4植物的株高生长和叶面积增大,并促进了生物量的积累,但重度酸雨表现为明显的负面效应.对于玉米,在任何浓度的UV-B下,酸雨均降低其根冠比.但对于苋菜,在无UV-B辐射时,轻度酸雨增加其根冠比,但重度酸雨降低其根冠比,而在有UV-B辐射时,轻度酸雨降低其根冠比,而重度酸雨增加其根冠比.UV-B辐射和酸雨复合处理对玉米的生长表现为拮抗作用,即酸雨减缓了UV-B辐射增强对玉米生长的负面影响;但对苋菜而言,轻度酸雨对UV-B辐射增强有减缓作用,但重度酸雨与UV-B产生了协同作用.玉米和苋菜对UV-B辐射和酸雨增强的复合作用响应存在显著的种间差异,玉米所受到的影响低于苋菜,说明玉米对UV-B辐射和酸雨胁迫复合作用的抗性或者耐受性大于苋菜.     

黄顶菊的危害和防治策略

黄顶菊是一种近年来新发现的未来杂草,根系发达,繁殖速度惊人。黄顶菊的生长严重地挤占了其他植物的生存空间,只要有黄顶菊的生长,其他生物就难以生存,一旦让其入侵农田,就会对农牧业生存和生态环境安全造成了极大的威胁。本文试通过对黄顶菊生物学特征、入侵危害的分析研究,提出了相应的黄顶菊防治措施。     

水分胁迫和杀真菌剂对黄顶菊生长和抗旱性的影响

利用盆栽试验研究水分胁迫下AM真菌对黄顶菊生长和抗旱性的影响,揭示黄顶菊入侵过程中的微生物学机制.以苯菌灵为杀真菌剂,在土壤相对含水量为120％、80％、40％和20％条件下,分别设灭菌和不灭菌两种处理.结果表明,水分胁迫显著降低了黄顶菊株高、干重和主根长,而对AM真菌侵染率无显著影响.施用苯菌灵显著降低了菌根侵染率、叶片保水力、保护酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量,提高了MDA含量.不灭菌处理下黄顶菊植株对土壤有效N和有效P的利用率较高,且植株全N、P含量显著高于灭菌处理,菌根贡献率随土壤相对含水量降低而逐渐提高,重度胁迫分别是渍水条件下的1.84和1.88倍.土壤水分状况和AM真菌的交互作用对黄顶菊生物量和生理指标影响显著.AM真菌共生能够促进黄顶菊根系对土壤水分和矿质营养吸收,改善植物代谢活动,提高抗旱性.实验结果为黄顶菊合理防控措施的制定提供了依据,同时作为丛枝菌根的基础性研究也具有重要的意义.     

中国冬小麦区域试验品种抗病性评价

【目的】明确中国小麦主要后备品种和高代品系对条锈病、叶锈病、秆锈病、白粉病、赤霉病、纹枯病、黄矮病的抗性程度和水平,为培育抗病新品种、品种审定与推广、抗病品种合理布局、降低品种抗性“丧失”风险提供依据。【方法】以中国小麦条锈菌流行小种条中32（CYR32）、条中33号（CYR33）等、叶锈菌PHT、THT等、秆锈菌21C3、34C2等、对15个已知抗白粉病基因具有毒性的白粉菌混合菌系、赤霉病菌、纹枯病菌强毒力菌株和BYDV-GAV株系对1999-2014年度国家小麦区域试验品种（系）1 815份次试验材料进行成株期人工接种抗性鉴定,重要材料连续进行两年试验,以确保结果的重复和可靠。【结果】在所鉴定的品系中,具有3种抗病性以上的品种（系）共250个,通过农业部国家农作物品种审定委员会审定的品种共310个;中抗和高抗条锈病品种占参试品种的（39.8±21.7）%、中感和高感品种占（39.7±27.9）%;赤霉病、纹枯病、秆锈病和白粉病抗病品种所占比例分别为（31.5±27.5）%、（31.1±35.6）%、（48.2±25.6）%和（25.0±14.6）%、感病品种分别占（68.5±27.5）%、（62.2±38.6）%、（31.3±20.7）%和（70.7±14.6）%;抗叶锈病品种比例仅为（9.9±3.8）%,感病品种高达（70.4±15.1）%;除河农831表现中抗外,所有品种对黄矮病均表现感病,未出现高抗品种。【结论】抗源缺乏的病害未鉴定出抗性强的品种,抗条锈病和白粉病品种主要出现在甘肃、四川等地,抗叶锈小麦品种（系）较少。     

多重富集定量PCR(ME-qPCR)同时检测4种食源性病原弧菌

【目的】溶藻弧菌、副溶血弧菌、创伤弧菌、霍乱弧菌是4种重要的食源性病原弧菌,能够造成人类多种疾病,建立同时检测这4种食源性病原弧菌的检测方法是保障食品安全的基础。本研究旨在建立同时检测溶藻弧菌、副溶血弧菌、创伤弧菌、霍乱弧菌的多重富集定量PCR(multiplex enrichment quantitative PCR,ME-q PCR)方法,并含扩增内标用于指示PCR反应的假阴性,创新一种高通量、高灵敏度、具备定量能力的检测方法,为这4种食源性病原弧菌的检测提供新方法。【方法】以细菌16S r RNA为扩增内标靶序列设计引物,并针对副溶血弧菌的collagenase、溶藻弧菌的gyr B、霍乱弧菌的omp W、创伤弧菌的vvh A,分别设计内、外2对特异性引物,首先将所有内、外引物混合,进行一个循环数较少(10—20 cycles)的高通量多重富集PCR将靶基因富集出来,由于循环数较少,各个基因得到均匀的扩增,每个基因均有4种可能的产物,每1种产物均能作为第二轮巢氏荧光定量PCR的模板,这增加了靶基因从模板中被富集出来的概率,然后将产物稀释后作为模板,利用内引物分别进行巢式荧光定量PCR检测各个基因,最后根据扩增曲线和熔融曲线分析结果。通过设置不同的第一轮多重富集PCR循环数(10、15和20个循环),优化ME-q PCR第一轮循环数。采用14株标准菌株的基因组DNA作为模板,评价ME-q PCR的特异性。并以4种弧菌基因组DNA混合物梯度稀释的样品(100、10、1、0.1、0.01和0.001 ng·μL-1)作为模板,对建立的ME-q PCR进行灵敏度和定量能力的评价。并将该方法应用于已分离到的69株疑似弧菌菌落的鉴定中,与传统生理生化鉴定结果进行对比。【结果】优化后,ME-q PCR的第一轮循环数确定为15,特异性评价结果显示该方法特异性强,灵敏度达0.001 ng,高于普通荧光定量PCR约1个数量级,并能有效指示PCR反应的假阴性,且拥有与普通荧光定量PCR相同的定量能力,扩增效率和R2符合定量的要求;将建立的ME-q PCR方法应用于69株疑似弧菌菌株的鉴定,24个绿色菌落为副溶血弧菌,22个黄色菌落为溶藻弧菌,1个黄色菌落为创伤弧菌,没有检出霍乱弧菌,其结果与生理生化鉴定结果一致。【结论】该方法能够定量、快速准确地检测副溶血弧菌、溶藻弧菌、霍乱弧菌和创伤弧菌这4种食源性病原弧菌,灵敏度高,并能有效指示PCR反应的假阴性,结果无需凝胶电泳,适用于食品中4种常见病原弧菌的快速筛检。     

大豆GmWRKY148的克隆与功能分析

【目的】WRKY转录因子与植物的生物和非生物胁迫应答密切相关。通过对大豆WRKY转录因子基因GmWRKY148的克隆及在大豆发状根中过表达后对疫霉根腐病抗性的分析,探究大豆与大豆疫霉菌互作的作用机理。【方法】以拟南芥的AtWRKY44序列为探针,利用同源克隆的方法在大豆Williams 82的根部组织中得到其同源基因Glyma.14G199800,命名为GmWRKY148。对GmWRKY148蛋白进行系统进化树分析;利用qRT-PCR方法分析该基因在大豆的根、茎、叶、子叶和接种大豆疫霉菌不同时间点的转录水平;利用双酶切的方法将GmWRKY148完整的CDS序列连接到植物过表达载体p Bin GFP2中,利用基因枪法将重组质粒转化到洋葱表皮细胞中,进行亚细胞定位分析。利用发根农杆菌K599介导的遗传转化体系,经过GFP荧光筛选和qRT-PCR检测,获得大豆过表达GmWRKY148的阳性发状根(OE-GmWRKY148)和转入p Bin GFP2空载体(EV)的阴性对照发状根。对过表达GmWRKY148发状根和阴性对照发状根接种大豆疫霉菌,统计病斑长度、疫霉积累量和卵孢子萌发情况。【结果】GmWRKY148的CDS序列全长为999 bp,编码332个氨基酸,等电点为7.61。系统进化分析发现,GmWRKY148与菜豆(Phaseolus vulgaris)、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的WRKY转录因子亲缘关系十分相近,且与菜豆的亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示,GmWRKY148定位在细胞核中。组织表达分析显示,GmWRKY148在根中的表达量最高,在茎和叶中次之,在子叶中最低。荧光定量PCR结果表明,接种大豆疫霉菌P6497后,在感病品种Williams和抗病品种Williams 82(含有Rps1k)中,GmWRKY148受诱导逐渐上调表达,在侵染24 h后表达水平均达到最高,但在Williams 82中的上调倍数更高。对过表达GmWRKY148和转空载体的大豆阳性发状根分别接种大豆疫霉菌P6497的菌丝块,比较接种24 h后的病斑长度和疫霉积累量,结果显示,与对照EV相比,过表达GmWRKY148大豆阳性发状根的病斑长度显著变短,疫霉积累量显著降低。对过表达GmWRKY148和EV的大豆阳性发状根分别接种疫霉菌P6497的游动孢子,并在接种后24、36和48 h用显微镜观察菌丝的侵染及卵孢子萌发数量,统计结果显示,过表达GmWRKY148的大豆阳性发状根与对照EV相比,菌丝的侵染率及卵孢子萌发率均显著降低。【结论】GmWRKY148参与调控大豆与大豆疫霉的互作,能够增强大豆对大豆疫霉菌的抗性。     

几株共同发酵水产下脚料菌株的筛选及鉴定

目前水产下脚料不能得到合理利用,被大量废弃。本研究筛选几株能高效发酵水产下脚料的菌株,分解下脚料产生游离态氮、磷、钾等植物所需营养素。从市售微生物肥料、土壤、腐败鱼体中的微生物分离出44株菌,分别进行单一发酵水产下脚料实验、解磷解钾固氮实验、协同拮抗实验以确定能较好共同发酵水产下脚料的菌株;并通过建立聚类树,结合菌株形态学、生理生化特点,推断菌株的生物属性。最终筛选得到的4株菌分别为,GP2食酸菌、GS4假单胞菌、ZP1黑曲霉和ZP3酵母菌。筛选确定的4株菌,具有较好的发酵水产下脚料产生氮、磷、钾等植物所需营养素的能力,且4株菌作用的发酵液中氮、磷、有机质含量均超过国家微生物肥料标准,这4株菌可以用于水产下脚料发酵。     

三重PCR检测黄瓜靶斑病菌、炭疽病菌和细菌性角斑病菌

【目的】开发一种可同时检测黄瓜靶斑病菌(Corynespora cassiicola)、黄瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)和黄瓜细菌性角斑病菌(Pseudomonas syringae pv.lachrymans)的三重PCR快速检测方法。【方法】根据ITS或16S r DNA序列分别设计黄瓜靶斑病原菌、黄瓜炭疽病菌和黄瓜细菌性角斑病菌特异性检测引物;通过鉴定引物的特异性,筛选可在目标菌株中扩增出特异片段的特异引物;选择可以组合的3种病原菌特异性引物进行三重PCR,对引物浓度、退火温度、延伸时间和循环数分别进行优化,优化三重PCR体系。【结果】针对黄瓜靶斑病菌、黄瓜炭疽病菌和黄瓜细菌性角斑病菌分别设计出5对、7对和6对特异性引物,其中引物CC4F/CC4R和CC5F/CC5R可特异扩增黄瓜靶斑病菌ITS,引物CL1F/CL1R、CL2F/CL2R、CL3F/CL3R、CL3F/CL4R、CL3F/CL5R、CL3F/CL6R和CL3F/CL7R可特异扩增黄瓜炭疽病菌ITS,引物PS3F/PS4R和PS4F/PS4R可特异扩增黄瓜细菌性角斑病菌16S rDNA。引物CC5F/CC5R、CL3F/5R和PS3F/4R扩增片段长度分别为370、275和698 bp,其混合扩增产物可在3%琼脂糖凝胶上得到充分分离,这3对引物选择作为三重PCR引物。在三重PCR反应体系中,当引物CC5F/CC5R、CL3F/5R和PS3F/4R的终浓度分别为0.16、0.4和0.16μmol·L~(-1)时,3个目的片段能同时得到有效扩增;当退火温度大于65℃时,部分目的片段不能有效扩增。最终建立并验证了适合上述3种黄瓜主要病原菌的三重PCR检测体系,即25μL PCR反应体系中含有12.5μL 2×Hiff~(TM) PCR Master Mix(With Dye)、0.16μmol·L~(-1) CC5F/CC5R、0.4μmol·L~(-1) CL3F/CL5R、0.16μmol·L~(-1) PS3F/PS4R。反应程序:95℃预变性3 min;95℃变性30 s,65℃退火30s,72℃延伸2 min,35个循环;最后72℃延伸10 min。【结论】建立的三重PCR方法能够快速检测田间采集的黄瓜发病叶片中的黄瓜靶斑病菌、黄瓜炭疽病菌和黄瓜细菌性角斑病菌,灵敏度均可达到0.4 pg·μL~(-1)。     

番红花种球中虎眼万年青花叶病毒的分子鉴定与序列分析

【目的】对一批荷兰进境番红花种球(Crocus sativus)进行病毒鉴定,以防止危险性病毒传入危害。【方法】根据已报道的马铃薯Y病毒科(Potyviridae)通用引物(Sprimer和M4T),采用RT-PCR方法对一批番红花种球样品进行检测,取其中一个RT-PCR产物进行克隆测序,利用Gen Bank上的基本局部比对搜索工具(Basic Local Alignment Search Tool,BLAST)和MEGA 6中的基于对数期望的多重序列比较(Multiple Sequence Comparison by Log-Expectation,MUSCLE)进行序列比对分析,并根据外壳蛋白基因(coat protein,CP)序列利用最大似然法(maximum likelihood method)进行系统发育分析。【结果】RT-PCR检测结果显示该批样品扩增到一条约1.7 kb的预期大小片段,说明该批番红花种球样品中存在Potyviridae科病毒。测序获得长度为1 666bp的序列(命名为2677-NL),含有部分核内含体b基因(nuclear inclusion b,NIb)、完整的CP和3′端非编码区(3′-UTR),其核苷酸序列与虎眼万年青花叶病毒(Ornithogalum mosaic virus,Or MV)的SW3.3分离物具有最高序列一致性(99.6%),与Or MV参考基因组序列(Reference genomic sequences,Ref Seq;NC_019409)的序列一致性为99.1%。该分离物的CP与6个Or MV印度分离物(JQ686722、JQ686720、JN692498、JN692497、JN692496、JF682235)的核苷酸和氨基酸序列一致性分别为71.5%—77.3%和65.7%—79.7%,与其他32个Or MV分离物的核苷酸和氨基酸序列一致性分别为77.9%—99.5%和82.9%—99.2%。基于CP进行的系统发育分析表明,Or MV可分为两个类群,而2677-NL与5个澳大利亚分离物(JQ807995、JQ807996、NC_019409、AF185964、AF185965)相聚成簇,表明其在系统发育关系上与Or MV澳大利亚分离物的亲缘关系最近。【结论】根据国际病毒分类委员会(ICTV)关于Potyviridae科病毒种类的分类标准,2677-NL为Or MV的一个分离物,证实该批番红花种球受到Or MV的侵染。这是世界上首次在番红花中发现Or MV的报道。     

家蚕CDK11与RNPS1和9G8相互作用的鉴定

【目的】鉴定家蚕(Bombyx mori)CDK11与RNPS1和9G8的相互作用,为解析其是否参与前体RNA的剪接打下基础。【方法】利用家蚕基因组数据库Silk DB找到本研究克隆的家蚕基因序列,采用Primer 5.0进行引物设计,通过PCR技术克隆获得家蚕的两个重要剪接因子RNPS1和9G8,并构建具有不同抗原标签的过表达载体,采用NCBI检索并获得其他物种的相关序列,利用在线预测软件SMART进行结构域预测,采用Clustal X 1.83和GENEDOC 3.2预测同源序列,利用软件MEGA 6.0构建系统进化树,通过免疫荧光验证家蚕CDK11两种剪切体CDK11A和CDK11B分别与RNPS1和9G8的共定位情况,进一步通过免疫共沉淀验证CDK11A、CDK11B分别与RNPS1和9G8的相互作用。【结果】RNPS1的开放阅读框长为882 bp,编码293个氨基酸;9G8的开放阅读框长为531 bp,编码176个氨基酸;RNPS1和9G8都属于SR蛋白家族,具有该蛋白家族成员的一个富含丝氨酸/精氨酸(S/R)重复序列的RS结构域。同源序列比对表明,RNPS1和9G8都具有典型的RRM结构域,此外9G8还含有一个锌指结构域。系统进化分析显示,RNPS1聚类于无脊椎动物一支,与同为鳞翅目昆虫的斑点木蝶、黑脉金斑蝶等亲缘关系较近;9G8也聚类于无脊椎动物一支,与同为鳞翅目昆虫的黑脉金斑蝶、金凤蝶等关系较近。荧光共定位证明,RNPS1分别与CDK11A和CDK11B共定位于细胞核中,且具有点状共聚集现象;同时发现,RNPS1还具有胞质定位,点状聚集于核外周。而9G8分别与CDK11A、CDK11B在细胞核中也具有共定位现象。进一步通过免疫共沉淀发现,在所有的总蛋白和细胞裂解离心后的上清液样品中,均能检测到对应目的条带的表达,表明共转染的细胞均能正常表达目的蛋白,并且蛋白溶于上清。同时,在所有的共沉淀条带中,均能检测到对应目的条带,以上结果表明CDK11A、CDK11B均与RNPS1和9G8具有相互作用。【结论】家蚕RNPS1和9G8具有典型的RRM结构域,属于SR家族。CDK11A和CDK11B能够与RNPS1和9G8相互作用。     

野生樱桃李对北方根结线虫和花生根结线虫的抗性

为探明野生樱桃李抗根结线虫种质资源的价值,以实生钵苗为试材,采用人工接种等方法,研究其对北方根结线虫和花生根结线虫的抗性.结果表明:接种后30 d,野生樱桃李根系中北方根结线虫、花生根结线虫的雌成虫数量分别占2龄线虫接种量的0.16％和0.03％,依据抗性评价标准判定其高抗北方根结线虫和花生根结线虫;接种北方根结线虫的群体中包含免疫、高抗和中抗3种类型,分别占群体总数的46％、48％和6％;接种花生根结线虫的包含免疫和高抗2种类型,分别占群体总数的56％和44％;接种北方根结线虫和花生根结线虫的植株未被侵染率分别为46％和52％,所有供试植株根系表面均未发现线虫卵块.野生樱桃李高抗北方根结线虫和花生根结线虫,其对北方根结线虫、花生根结线虫的抗性均存在显著的株间分离现象;抗侵入、抗发育和抗繁殖是其对北方根结线虫和花生根结线虫的主要抗性机制;野生樱桃李是抗根结线虫核果类果树砧木种质资源树种.     

干旱和盐胁迫条件下枣树谷胱甘肽过氧化物酶基因（ZjGPX）的差异表达及功能分析

【目的】研究枣树谷胱甘肽过氧化物酶基因（ZjGPX）的功能,为其在果树抗逆基因工程改良中的利用奠定基础【方法】以‘壶瓶枣’（Ziziphus jujuba Mill. Hupingzao）结果枝构建的cDNA文库中选取一条与其他植物谷胱甘肽过氧化物酶基因有较高同源性的序列为研究对象进行序列分析,预测其功能。通过实时荧光定量技术分析目的基因在盐胁迫及干旱胁迫条件下的表达特性,并构建植物表达载体PEZR(K)-LNY-ZjGPX,运用农杆菌介导法,将ZjGPX转入拟南芥,对转基因及野生拟南芥植株作盐胁迫及干旱胁迫处理,验证其抗逆功能。【结果】ZjGPX编码序列（CDS）长510 bp,编码169个氨基酸。Blast比对发现该基因与多种植物GPX基因具有高度同源性（>80%）。实时荧光定量分析表明,在辣椒枣组培苗中,ZjGPX能够被一定浓度的干旱胁迫和盐胁迫诱导表达,且反应迅速,仅胁迫15 min,其相对表达量与对照相比即出现大幅升高,暗示该基因可能对枣树抗旱性和耐盐性具有重要的作用。结合50 μg·mL^-1 Kan抗性筛选、PCR验证及激光共聚焦显微镜观察,共获得10株阳性转基因拟南芥株系,干旱及盐胁迫处理结果显示,转基因拟南芥种子萌发率均高于野生型拟南芥;成株在胁迫15 d后,野生型拟南芥出现叶片发黄、萎焉、整株干枯、死亡的迹象,而转ZjGPX拟南芥生长基本正常。表明过表达ZjGPX拟南芥株系具有良好的耐旱性和耐盐性。【结论】ZjGPX在植物的干旱和盐胁迫应答反应机制中起重要作用,过量表达ZjGPX可提高转基因拟南芥的耐旱和耐盐能力。     

TRV介导的大豆基因瞬时沉默体系的建立

【目的】病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）技术已在植物基因功能研究领域得到广泛应用。建立以TRV为载体介导的大豆基因瞬时沉默体系,为将烟草脆裂病毒（Tobacco rattle virus,TRV）介导的基因沉默技术在大豆与大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus,SMV）互作体系中对大豆基因功能进行研究提供基础。【方法】从大豆品种冀豆7号（J7）叶片中特异性扩增八氢番茄红素脱氢酶基因（GmPDS）的部分片段,并将该基因片段插入质粒pTRV﹕RNA2中;向J7的第一位真叶注射携带有TRV或TRV﹕GmPDS的农杆菌,注射后对上部未接种病毒的叶片进行表型观察,并通过半定量RT-PCR检测GmPDS的表达量。为探讨接种TRV是否影响大豆对SMV的抗性表现,在大豆第一片真叶上预接种TRV病毒后10 d,再分别接种SMV株系N3和SC-8,以单独接种N3或SC-8作为对照。待接种SMV后第5天观察未接种的上位叶表型并检测SMV的外壳蛋白基因CP。【结果】大豆叶片注射携带有TRV﹕GmPDS的农杆菌后25 d,上部未接种病毒的叶片出现了白化现象,通过半定量RT-PCR分析,发生白化的植株中GmPDS的表达量明显降低。在此基础上,向大豆叶片预注射携带有TRV的农杆菌后再接种SMV,SMV株系N3和SC-8与J7分别组成不亲和与亲和组合。 发现J7第一片真叶上预接种TRV后再接种SMV株系N3,与单独接种N3对上位叶的影响在表型上表现一致,对未接种的上位叶片进行病毒外壳蛋白基因CP检测,发现J7单独接种N3以及预接种TRV后再接种N3的上位叶片上均未能检测到CP表达。而J7单独接种SMV株系SC-8,以及预接种TRV后再接种SC-8均在上位叶上能够检测到CP。说明在J7上预接种TRV不影响J7对SMV的抗性。在感病品种南农1138-2上也获得了相似结果。【结论】建立了以TRV为载体介导的大豆基因瞬时沉默体系,并证明在大豆上先接种TRV不改变大豆对SMV的抗性表现。