木薯种质资源中醇腈裂解酶基因12G132600编码区终止突变及频率的研究

木薯是重要的粮食作物,但块根中含有的氰苷及其产生的氢氰酸严重影响木薯的食用品质,增加加工成本。α-醇腈裂解酶（alpha-hydroxy nitrile lyase, HNL）是植物催化醇腈裂解产生氢氰酸的关键酶。重测序数据显示,‘华南8号’木薯品种中HNL编码基因家族的一个成员12G132600在编码区内部发生了终止突变,导致基因编码区变短。本研究对国内外251份木薯种质资源的重测序结果进行分析,共发现60份材料醇腈裂解酶基因12G132600存在相同的终止突变,该60份材料全部是终止突变与非终止突变的杂合基因型,且全部为栽培类型木薯。说明该突变是木薯由野生型驯化为栽培型以后发生的。通过对木薯品种‘华南9号’该基因的克隆测序以及与已发表的木薯品种‘TME3’基因组序列的比对分析,证实了该突变在木薯品种中真实存在。     

六点始叶螨在7个橡胶树无性系上的生物学特性和药效试验

六点始叶螨（Eotetranychus sexmaculatuss）作为橡胶树的重要害螨,对橡胶树的生长发育产生巨大危害,严重影响橡胶树产量。为进一步明确六点始叶螨在不同橡胶树无性系上的发育和繁殖情况,以及不同螨态对杀螨剂的敏感程度。本研究以‘热研87-6-62’‘热研87-6-47’‘热研93-59’‘热研87-4-19’‘热研89-4-51’‘PR107’‘RRIM600’7个橡胶树无性系稳定期叶片作为六点始叶螨的寄主,分析了各螨态的形态特征、发育历期以及繁殖能力。同时,采用浸叶蝶法、叶片残毒法、玻璃浸渍法测定了4种杀虫剂对六点始叶螨各螨态的活性。结果显示,在(28±1)℃、RH(75±5)%、光照[16(L)∶8(D)]条件下,六点始叶螨在以上7个橡胶树无性系上各螨态发育时间从长到短为：成螨期>后若螨→成螨>前若螨→后若螨>卵→前若螨,六点始叶螨各螨态在‘RRIM600’无性系上的发育历期最短,在‘热研87-6-62’和‘热研87-6-47’无性系上的发育历期相对较长;六点始叶螨在7个橡胶树无性系上的单雌产卵量由多到少依次为：‘PR107’>‘RRIM600’>‘热研89-4-19’>‘热研93-59’>‘热研89-4-51’>‘热研87-6-47’>‘热研87-6-62’,其中‘PR107’上单雌产卵量最多,平均单雌产卵量为12.17个,‘热研87-6-62’单雌产卵量最少,平均单雌产卵量为7.33个。筛选不同化学药剂对六点始叶螨进行防效试验,结果表明4种药剂在药后15 d的校正死亡率均在80%以上,其中15%哒螨灵乳油和1.8%阿维菌素·高效氯氰菊酯乳油的速效性较好,在施药3 d后死亡率可达80%以上。     

木瓜秀粉蚧为害对不同木薯品种次生代谢物质含量的影响

次生代谢物质在植物防御植食性害虫时发挥重要作用,但目前尚无次生代谢物质与木薯品种抗虫相关性的报道。本研究系统开展了木瓜秀粉蚧为害前后不同木薯品种叶组织中总酚、丙二醛、单宁等次生代谢物质含量的差异分析。结果表明,与为害前相比,木瓜秀粉蚧为害1、4、8 d后,感虫木薯品种‘BRA900’‘面包’‘SC205’和‘瑞士T7’叶组织中总酚与丙二醛含量无显著差异,单宁含量则显著降低,而抗虫木薯品种‘缅甸’和‘C1115’叶组织中总酚和单宁含量显著增加,丙二醛含量显著降低。抗虫木薯品种的总酚含量在粉蚧为害前显著低于感虫木薯品种,而粉蚧为害1、4、8 d后显著高于感虫木薯品种;抗虫木薯品种丙二醛含量在为害前与感虫木薯品种无显著差异,粉蚧为害1、4、8 d后显著低于感虫木薯品种;抗虫木薯品种单宁含量在为害前后均显著高于感虫木薯品种。相关性分析发现,木薯对木瓜秀粉蚧的抗性与叶组织中总酚含量和单宁含量显著正相关,与丙二醛含量显著负相关。本研究初步阐明基于次生代谢物质总酚、丙二醛、单宁的木薯品种对木瓜秀粉蚧的抗性机理。     

霜疫霉侵染对不同荔枝品种果皮苯丙烷类代谢的影响

荔枝霜疫霉病是荔枝生产过程中的主要病害之一,严重影响荔枝品质和产量。本文以霜疫霉病抗病品种‘黑叶’和感病品种‘桂味’成熟果实为材料,研究霜疫霉悬浮孢子接种后果皮中苯丙烷类代谢通路相关酶活性及代谢产物含量的变化,分析苯丙烷代谢通路与荔枝对霜疫霉侵染抗性的关系。研究结果表明：抗、感病品种接种霜疫霉菌后,其苯丙氨酸解氨酶（PAL）和过氧化物酶（POD）活性均有不同程度的提高,且抗性品种‘黑叶’的POD活性高于感病品种‘桂味’。与之相反,‘桂味’的β-葡萄糖苷酶（BGLU）活性高于‘黑叶’。抗性品种‘黑叶’的总酚、类黄酮和花色素苷含量高于感病品种‘桂味’,而‘桂味’的香豆素含量高于‘黑叶’。接种霜疫霉菌后,总酚、类黄酮和花色素苷含量随贮藏时间的延长而逐渐下降,香豆素含量则有一定程度的升高。相关分析表明,上述指标与病情指数显著相关,暗示它们与荔枝对霜疫霉侵染的抗性密切相关。     

低温胁迫下2种木薯幼苗形态及抗渗透差异

为探究木薯的耐寒性及其在低温胁迫下抗渗透响应,对耐寒‘F200’木薯和低温敏感品种‘华南8号’（‘SC8’）木薯幼苗在人工低温条件下进行4 ℃低温处理,分别观测处理前和处理3、6、12、24 h下不同木薯品种生长表型情况以及渗透性物质含量变化情况。结果表明：随着胁迫时间的增加,‘F200’木薯幼苗上部和下部叶片出现轻度萎焉,而‘SC8’所有叶片均严重萎焉,顶部叶片甚至出现脱水现象;‘F200’木薯叶片受H₂O₂的损害轻于‘SC8’,相对于‘SC8’的损伤持续增加,‘F200’呈现先加重后减轻的趋势;随着低温胁迫时间的延长,木薯叶片的相对叶绿素含量呈现先急剧下降、再上升、后下降的过程;相对电导率（REC）和丙二醛（MDA）、可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（Pro）的含量均逐渐升高;低温胁迫下,‘F200’木薯的总叶绿素减少64.23%,且小于‘SC8’的78.15%,二者差异不显著;REC增加11.48%,且显著小于‘SC8’的188%;MDA增加14.74%,且显著小于‘SC8’的20.98%;Pro增加90.53%,显著大于‘SC8’的27.95%;SP增加12.96%,且大于‘SC8’的17.82%,二者无显著差异;SP增加45.18%,且显著大于‘SC8’的2.16%。可见,低温胁迫下,‘F200’木薯通过增强H₂O₂的清除能力、增强光合作用、增加渗透调节物质含量等途径,缓解了低温对木薯幼苗造成的伤害。低温耐受型木薯‘F200’和低温敏感型木薯‘SC8’的形态结构和生理指标在低温胁迫下存在明显差异,可作为木薯种质资源耐低温性评价的参考指标。     

外源水杨酸诱导香蕉苯丙烷类代谢提高对枯萎病抗性

由尖孢镰刀菌古巴专化型热带4号生理小种（Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4, TR4）引起的香蕉枯萎病严重阻碍我国香蕉产业的绿色可持续发展。外源水杨酸（SA）处理能诱导香蕉体内SA合成及信号传导途径关键酶基因上调表达,激活香蕉植株内系统获得抗性,增强对各种生物和非生物胁迫的抵抗能力,在此基础上,本研究对香蕉感病品种‘巴西蕉’和抗病品种‘农科1号’进行SA诱导处理,随后接种TR4,结果显示2个品种的病情指数均降低。为了进一步探究水杨酸信号途径下游的苯丙烷类途径在SA诱导的香蕉植株抗病过程中的作用,本研究运用实时荧光定量PCR技术（RT-qPCR）,对SA处理的感病品种‘巴西蕉’和抗病品种‘农科1号’中苯丙烷类途径关键基因的表达情况进行分析,结果发现分支途径中常规苯丙烷类途径关键酶基因C4H和4CL、木质素合成途径关键酶基因CAD和CCoAOMT、黄酮类物质生物合成途径关键酶基因CHS和CHI,对SA处理和TR4接种均有响应。在仅接种TR4的情况下,‘巴西蕉’相关基因主要表现为显著下调表达,而‘农科1号’相关基因主要表现为上调表达;仅用SA处理时,2个品种的C4H和4CL被诱导上调表达;SA处理并接种TR4,2个品种C4H和4CL依然保持上调表达的趋势,变化幅度在‘农科1号’中偏高;‘巴西蕉’CAD经SA诱导上调表达,但在接种TR4后,CAD相对表达量降低,而‘农科1号’CAD被SA诱导显著上调表达,SA和TR4共同作用下,表达水平亦显著升高;‘巴西蕉’CCoAOMT被TR4诱导显著上调表达,在SA处理并接种TR4的‘巴西蕉’植株中也表现为上调表达,‘农科1号’CCoAOMT在SA处理或SA、TR4共同作用下表现为强烈上调表达;CHS和CHI在SA处理的2个品种中主要表现为上调表达,SA和TR4双重作用下,依然表现为上调表达。结果表明外源SA处理可诱导感病和耐病香蕉根组织中苯丙烷类途径关键酶基因上调表达,该途径在SA诱导的香蕉抗枯萎病过程中起着重要作用。     

16个建兰品种叶片解剖结构研究

兰属植物是市场上流行的观赏花卉,其中建兰具有极高的观赏价值。目前,因建兰叶片极易染病,导致其观赏价值大幅下降,因此,本研究对16个建兰（Cymbidium ensifolium）品种的叶片气孔和横切结构进行测定,探究叶片微观结构间的差异,以期为建兰叶片功能性状研究及病虫害防治提供参考依据。利用NIS-Elements D软件对叶片表皮气孔进行测量,观测指标包括气孔器的长轴、短轴、气孔面积和气孔密度,发现建兰的气孔主要集中在下表皮,16个品种中仅‘大青’‘锦旗’2个品种上表皮有少量的气孔分布;利用NIKON数码荧光显微镜、光学数码成像系统和NIS-Elments D软件在20倍镜下对叶片的中脉长轴、中脉短轴、上表皮厚、下表皮厚、叶片厚和叶肉厚进行观测,采用SPSS软件对实验数据进行方差分析和多重比较分析。结果表明：16个建兰品种的叶片微观结构之间存在显著差异,其中建兰‘大青’的气孔密度、中脉长轴和中脉短轴最大,分别为125.19个/mm²、439.14 μm和403.51 μm。气孔密度最小的是‘朝阳三星’‘玉女素’和‘八宝奇珍’,分别为52.70、60.48、61.54个/mm²。中脉长轴与中脉短轴最小的品种是‘十三太保’和‘大凤素’,分别为147.63 μm和125.93 μm。而‘复兴奇蝶’的叶片厚度最大,为528.29 μm,叶片厚度最小的品种是‘桃腮素’,为100.32 μm。通过对16个建兰品种叶片解剖结果的相关性分析发现,气孔面积与气孔其他参数均呈极显著正相关,叶片厚度与上表皮厚度以及叶肉厚度均呈极显著正相关,而叶肉厚度与气孔面积是研究建兰非生物胁迫的重要指标。本研究可为筛选优异的建兰种质资源、新品种选育及其非生物胁迫研究提供参考。     

二斑叶螨为害前后抗、感木薯转录组分析及水杨酸、茉莉酸途径差异表达基因验证

本研究通过比较二斑叶螨为害前后抗、感螨木薯品种转录组差异,筛选差异表达基因,并采用qPCR验证水杨酸、茉莉酸信号途径基因的差异表达。转录组分析结果表明,与螨害前相比,螨害1、8 d后,抗螨木薯品种C1115的差异表达基因为589、587个,感螨木薯品种BRA900的差异表达基因为1271、930个,C1115相对于BRA900的差异表达基因分别为383、251个。GO和KEGG富集分析发现这些差异表达基因主要显著集中在次生代谢物质合成、苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成和氧化还原反应等过程。qPCR验证结果显示,二斑叶螨为害后,抗螨参照标准木薯品种C1115的水杨酸信号途径基因PAL2、4CL3、WRKY7和NPR3的表达量较为害前呈现先显著提高后降低的趋势,而感螨参照标准木薯品种BRA900中上述4个基因的表达始终维持在显著高于为害前的水平。受螨害后抗螨木薯C1115中茉莉酸信号途径基因JAR1、LOX2和OPR11的表达量也较为害前显著提高,而感螨木薯BRA900中这3个基因的表达量则降低至显著低于螨害前的水平,qPCR验证结果和转录组分析结果相一致。本研究结果表明,抗螨木薯品种C1115受螨害后能够同时激活水杨酸、茉莉酸信号途径以抵御二斑叶螨为害,为深入阐明木薯抗螨分子机理,选育和创制抗螨木薯品种提供了理论参考依据。     

甜橙Dof基因家族鉴定与表达分析

为研究甜橙单锌指DNA结合蛋白（DNA binding with one zine finger, Dof）家族的进化关系和该家族成员在不同花期甜橙品种花芽和叶片的表达模式,利用甜橙基因组筛选鉴定CsDof基因家族成员,对甜橙Dof基因家族成员及启动子区进行生物信息学分析,并使用qRT-PCR检测不同花期甜橙品种中CsDof家族成员在成花时期的表达情况。共鉴定出24个CsDof基因家族成员,这些基因分布在甜橙的8条染色体上。系统进化树聚集为9个亚群,CsDofs被分在A、B1、B2、C1、C2.1、C2.2、D1和D2亚群,同一亚群的CsDofs具有相似的基因结构和基序分布。CsDofs启动子区域含大量的光响应元件和激素响应元件。qRT-PCR检测分析发现2个甜橙品种花芽和叶片组织中的CsDofs表达模式存在较大差异,对照品种‘纽荷尔’花芽和叶片中CsDof6、CsDof11、CsDof13、CsDof17和CsDof21表达量均高于早熟品种‘赣南早’,而‘赣南早’花芽和叶片中CsDof19和CsDof23表达量高于‘纽荷尔’,表明CsDofs在不同花期的甜橙中具有明显的品种表达特异性,推测CsDofs对甜橙开花时间起重要的调控作用。这些结果为阐明CsDof基因家族在甜橙花期调控中的功能提供了理论参考。     

不同早熟龙眼品种（系）果实生长发育和品质变化规律比较

本文以‘桂丰早’‘桂冠早’‘桂龙1号’‘古山2号’‘石硖’5个早熟品种（系）为材料,研究不同品种（品系）果实生长发育和品质变化规律。结果表明：在果实发育过程中,5个早熟龙眼品种（系）的横纵径、单果重、可食率、色差a^*和c^*值均呈上升或波动上升;色差L^*和b^*值呈快速上升后缓慢波动;可溶性固形物含量和大多数品种的维生素C呈先快速上升后缓慢下降;色差hº值和大多数品种的可滴定酸呈逐渐下降或波动下降;可溶性糖在成熟前是逐渐上升的,到后期则波动变化;可溶性蛋白呈“M”或“W”型波动;‘桂丰早’和‘桂冠早’比‘石硖’提前1周进入成熟期;‘桂龙1号’的退糖最慢;‘桂丰早’的横径、单果重及可溶性蛋白质含量最大,‘桂冠早’的纵径最大,‘桂龙1号’的可溶性固形物含量、维生素C和可溶性糖含量最高而可滴定酸含量最低,‘石硖’的可食率最高;综合评价成熟期的果实品质,则‘桂丰早’最佳,其次是‘石硖’,最后是‘桂龙1号’‘古山2号’和‘桂冠早’。     

朱砂叶螨转录因子TcNrf2对抗氧化酶基因表达的调控功能初步研究

转录因子Nrf2对模式生物抗氧化酶的调控起关键作用,但迄今为止尚未见Nrf2具有对害螨抗氧化酶调控功能相关报道。本研究将模式生物研究中已知的Nrf2基因抑制剂、激活剂处理朱砂叶螨,通过抑制、激活其转录因子TcNrf2的表达,研究其对下游调控的抗氧化酶基因TcSOD和TcCAT表达的影响。结果表明,采用抑制剂护鸦胆子苦醇处理时,朱砂叶螨取食抗、感木薯品种1、4、8d后,TcNrf2、TcSOD和TcCAT的基因表达量均显著降低,而采用抑制剂视黄酸处理时上述基因表达不受影响;采用激活剂特丁基对苯二酚和二噻环戊二烯硫酮分别处理后,朱砂叶螨TcNrf2、TcSOD和TcCAT的基因表达量均显著提高,说明TcNrf2及其调控的TcSOD和TcCAT基因表达量变化趋势具有一致性。本研究从分子水平直接证明TcNrf2基因在木薯抗螨中具有重要作用,为木薯抗螨分子机理研究奠定理论基础。     

朱砂叶螨为害前后抗、感木薯品种叶组织中无色花青素还原酶活性差异分析

为了解木薯单宁酸合成关键酶无色花青素还原酶(leucoanthocyanidin reductase,LAR)在木薯抗螨中的功能与作用,本研究分析朱砂叶螨为害前后抗、感木薯品种不同叶龄组织LAR酶活性变化差异。结果表明:朱砂叶螨为害1、8 d时,高感木薯品种BRA900的未展开叶、展开幼嫩叶、顶芽下第3叶、中下部叶片的LAR酶活性分别为螨害前的1.38倍和1.44倍、1.33倍和1.48倍、1.42倍和1.43倍、0.82倍和0.50倍,除了中下部叶片螨害8 d的LAR酶活性显著降低外,其余叶片LAR酶活性在螨害前后均无显著差异(p<0.05);朱砂叶螨为害1、8 d时,高抗木薯品种C1115的未展开叶、展开幼嫩叶、顶芽下第3叶、中下部叶片的LAR酶活性则分别比螨害前显著提高2.13倍和2.41倍、2.02倍和2.09倍、2.02倍和2.04倍、2.01倍和2.03倍(p<0.05)。上述结果为阐明LAR酶活性显著提高与木薯品种抗螨能力的相关性及田间朱砂叶螨主要为害木薯中下部叶片提供了初步证据。      

保护酶CAT在木薯种质抗螨中的功能初步研究

为验证保护酶CAT在木薯抗螨中的功能,测定分析了朱砂叶螨取食抗、感螨木薯种质后,CAT的表达量和酶活分别在木薯和朱砂叶螨中的变化情况。结果表明,一方面,朱砂叶螨取食1 d和8 d后,感螨木薯种质BRA900体内Me CAT1的表达量和CAT总酶活仅分别较为害前提高1.11倍、1.24倍和1.06倍、1.15倍,而在抗螨木薯种质C1115体内则分别较为害前提高2.75倍、2.62倍和2.36倍、2.38倍,均显著高于感螨木薯水平。另一方面,朱砂叶螨取食感螨种质BRA900 1 d和8 d后,保护酶Tc CAT的基因表达量和CAT酶活分别是为害前的1.13倍、0.98倍和1.02倍、0.99倍,而取食抗螨木薯种质C1115 1 d和8 d后分别降低至为害前的0.57倍、0.61倍和0.52倍、0.61倍,均显著低于取食感螨木薯水平。以上结果初步证实了保护酶CAT在木薯中被诱导能够缓解朱砂叶螨造成的氧化损伤,在朱砂叶螨中被抑制不利于取食为害,从而形成木薯抗螨性的功能。本研究为将CAT作为基因资源应用于抗螨木薯种质创制提供了理论基础。     

橡胶树‘热研7-33-97’和‘PR107’胶乳和树皮中蔗糖代谢相关的酶活与基因表达研究

对2个产胶水平差异明显的橡胶树品种（‘热研7-33-97’和‘PR107’）产胶旺季时2个与产胶直接相关的碳库（胶乳和茎干树皮）中蔗糖代谢相关的酶活、基因表达以及胶乳生理参数、树皮非结构性碳水化合物（NSC）含量进行了比较研究。结果表明：‘PR107’干胶产量的季节性变动明显大于‘热研7-33-97’,但均在9月底出现一个产胶高峰;2个品种胶乳的总固形物、无机磷和蔗糖含量差异不明显,但‘热研7-33-97’的干胶含量显著高于‘PR107’;树皮NSC的主要成分为可溶性糖（占80%以上）,但品种间的NSC及其相关组分（淀粉、可溶性糖和还原性糖）的差异均不显著;胶乳中,蔗糖合成酶（Sus）主要催化蔗糖合成,品种间的中碱性转化酶（NIN）和Sus酶活差异均不显著;树皮中,‘热研7-33-97’的NIN酶活显著大于‘PR107’,而其他蔗糖代谢相关酶活品种间的差异不显著;在胶乳中,HbSWEET10a基因的表达量高,并且‘热研7-33-97’>‘PR107’,还是唯一在品种间表达显著差异的蔗糖代谢相关基因;在树皮中,‘PR107’的HbSus3和细胞壁转化酶基因HbCIN2的表达显著高于‘热研7-33-97’,HbSUT5显著低于‘热研7-33-97’,而其他4个蔗糖代谢相关基因的表达在品种间差异不显著。本研究结果为深入探究蔗糖代谢调控与胶乳再生的互作奠定了基础。     

草地贪夜蛾对不同品种玉米室内危害级别及种群适合度比较

草地贪夜蛾[Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)]是2019年由缅甸开始入侵我国的一种迁飞性农业害虫,具有取食范围广、极强的迁飞性、适应性及繁殖能力等特点.选育抗性品种是一项重要的农业防治手段,而评价不同玉米品种的危害级别对后续利用多组学分析筛选出特定的抗性基因,培育抗性品种具有指导作用.本...