基因表达谱差异显示技术及其在植物对害虫取食诱导反应研究中的应用(综述)

基因表达谱差异显示技术是最近兴起的研究同种细胞在不同状态下基因表达差异的一种有效手段.目前已成功地应用于植物对害虫取食诱导防御的分子机制和发掘植物内源抗虫基因的研究领域,并显示出独特的优势.本文仅就植物被害虫取食前后基因表达谱差异研究中所涉及的技术、原理、问题和取得的进展进行综述和展望.     

氮素形态和水平对茶树生理特性的影响

以一年生舒茶早(C. sinensis cv.‘Shuchazao’)扦插苗为材料研究不同氮素形态和氮素水平对茶树叶片光合作用、叶片含氮量和氮素利用相关基因的影响。结果表明,在氮素形态上,铵硝比例3:1和2:2处理茶树叶片光合作用能力显著高于其他处理组;铵硝比例3:1组叶片含氮量显著高于其他组;铵硝比例2:2的谷氨酰胺合成酶基因(GS)的表达量最高,全铵处理组表达量最低,只有铵硝比例2:2处理组的66.67%。铵硝比例2:2的谷氨酸合成酶基因(GOGAT)的表达量最高,铵硝比例1:3表达量最低,只有铵硝比例2:2组的20%。在氮素水平上,正常氮素营养液培养下,茶树叶片的光合作用和叶片含氮量显著高于不含氮和4倍氮处理组;茶树叶片的GS和GOGAT基因的表达量也最高,分别是4倍氮素处理组的1.3倍和2.1倍,是不含氮素处理组的5.2倍和5.0倍。综合来看,茶园施肥需要铵硝配比施肥并适当提高铵态氮含量,同时不宜过度施肥,不仅造成肥料浪费还可能不利于茶树生长。     

外源NO对渗透胁迫下茶树种子萌发的影响

为探讨NO对渗透胁迫下茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)种子萌发的影响,用20%PEG6000模拟干旱处理,分别添加0、20、50、100、200和300μmol·L~(-1)硝普钠(SNP,NO外源供体)。结果表明,外源NO能显著促进渗透胁迫下茶树种子的萌发,且呈现一定的浓度效应,在NO供体SNP浓度为100μmol·L~(-1)时效果最佳。随着外源SNP浓度的增加,茶树种子的萌发及生长受到了抑制,种子的发芽率、发芽指数、根长和活力指数均呈降低的趋势。进一步研究表明100μmol·L~(-1)的SNP能促进SOD、POD、CAT、APX、GR和GPX等抗氧化酶活性的提高,降低MDA含量及相对电导率。推测添加外源NO后,抗氧化酶活性提高,降低了茶树种子的氧化损伤,从而缓解了渗透胁迫对茶树种子萌发的抑制作用。     

黄酮类化合物生物合成的研究进展(综述)

黄酮类化合物广泛分布于植物界,具有多种多样的生理功能和药用价值.作者综述了黄酮类化合物的生物合成途径及其关键酶的研究进展,并对其中存在的相关问题进行了初步探讨和展望.     

茶种质资源数据库的建立

通过对现有茶种质资源资料的收集、整理和更新,构建了茶种质资源数据库.该数据库分别对茶种质资源的形态特征、生物学特性、适制性、抗性和品质特点等做了详细描述,同时增加了植株图片和芽叶图片资料,并设立了多种查找途径和过滤功能,能够更好地实现茶种质资源的信息化管理.     

茶树自交花粉管在活体花柱中的不亲和性观察

采用以苯胺蓝染色的荧光显微技术对茶树无性系品种龙井43活体花柱上(中)的自交和异交花粉(管)生长特性进行观察。结果发现,自交花粉可以在柱头上正常萌发生长;授粉后24h内自交与异交花粉管生长特性无明显差异,24h之后自交花粉管生长速度明显慢于异交,最后在花柱基部停止伸长,且伴随产生花粉管顶端形态异常,荧光异常明亮等不亲和(受抑制)现象。由此进一步证实茶树自交花粉管生长受抑制的形态学表现与植物配子体自交不亲和性类型特征相符合。     

利用N+诱变选育的茶树新品系"茶农8号"的特性

以经N 诱变后的福鼎大自茶种子为原始材料,经系统选种和无性繁殖,育成了综合性状优良的茶树新品系“茶农8号”。经1998-2003年品种比较实验,结果表明:该品系春季萌发期较早;绿茶品质佳,尤以香气和滋味表现突出;鲜叶中生化成分含量丰富,比例协调,其中含茶多酚27．89％、咖啡碱4．55％、氨基酸2．01％、茶多糖2．04％、水浸出物50．49％;对倒春寒的抗性较强,抗虫害能力强。     

雌蕊缺失茶树花3个发育期的数字基因表达谱分析

以雌蕊缺失茶树花为试材,利用转录组、数字基因表达谱技术,研究了雌蕊缺失茶树花的花芽、花蕾、花3个时期相关基因的表达规律。结果发现,雌蕊缺失茶树花生长发育过程中进行着各种旺盛的生物合成和代谢活动。生长素信号转导途径的6个基因和ABCDE类识别基因的A类、C类和E类可能与茶树花的雌蕊缺失和雄蕊发育密切相关,并且基因调控过程较复杂;WUS基因中WUS2和WUS8下调可能调控了C类和E类基因,从而导致雌蕊的缺失;KNOX家族中,未检测到KNOXⅡ的同源基因,KNOX I类同源基因下调表达和缺失可能减弱了茶树花雌蕊心皮的启动和雌蕊边缘组织的生长。可以看出,本研究通过数字基因表达谱分析,初步了解了雌蕊缺失茶树花发育前后的网络途径,为后期对茶树花雌蕊缺失和雄蕊发育的研究,探明茶树花不育和性别决定基因的分子机制提供理论依据。     

施肥模式对茶叶品质、产量构成及土壤肥力的影响

采用田间试验,比较分析了撒施、沟施和沟施覆膜3种施肥模式及沟施覆膜下氮肥施用量对茶叶品质成分、产量构成因子和茶园土壤肥力状况的影响。结果表明:沟施覆膜在一定程度上增加了茶叶产量并改善了品质,提高了茶园土壤的基本肥力状况,沟施次之,撒施效果最差。与沟施相比,沟施覆膜下茶叶的水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸含量分别提升2.24%、7.26%、14.68%,茶多酚下降1.88%,芽叶密度、芽叶长度分别提升8.50%、8.15%;土壤表层和深层pH分别下降8.16%和5.30%,表层有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾分别提升10.87%、26.74%、17.95%、34.69%、25.42%,深层有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾分别提升10.38%、28.22%、25.64%、15.34%、17.97%。比较沟施覆膜下45 kg·hm-2、60 kg·hm-2、75 kg·hm-2、90 kg·hm-2 4种施氮量对茶叶品质、产量构成以及土壤肥力提高的效果,结果表明随着施氮量的增加,茶叶品质及产量构成和茶园土壤肥力增加,但施氮75 kg·hm-2与90 kg·hm-2处理的茶叶品质及产量构成因子间差异不显著,说明沟施覆膜条件下施氮肥75 kg·hm-2即可满足茶园生产需求。