不同烟草品种对卡那霉素抗性及耐盐性的差异

研究了卡那霉素对烟草4个品种叶片芽分化和根再生的影响,并对筛选出的卡那霉素抗性最强和最弱的品种进行抗盐能力分析,结果发现,品种CV87对卡那霉素非常敏感,4mg/L或6mg/L浓度下,叶片芽分化率或茎段根再生率均为零,而品种T12却对卡那霉素具有很高耐受性,在300mg/L浓度时,叶片才失去分化能力,而茎段根再生受阻的卡那霉素浓度则高达400mg/L。4个品种抗卡那霉素能力为T12〉SD-1〉NC89〉CV87。高浓度（≥1.0%）盐胁迫,品种CV87受伤害严重,表现为叶片黄化、皱缩并增厚,根再生能力丧失,且叶绿素、脯氨酸、丙二醛及细胞膜透性相对值指标都显著或极显著地低于或高于品种T12,表明品种T12的抗盐能力高于品种CV87。     

减氮及有机替代对马铃薯根系形态和产量的影响

田间研究减氮及有机肥替代对半干旱区膜下滴灌马铃薯不同发育时期根系生长的影响,并讨论其与产量形成的关系,为马铃薯高产高效栽培提供理论和技术依据。试验以青薯9号为试验材料,以常规施化学氮肥225 kg·hm^-2为对照(CK),设置两个减氮处理施70%化学氮肥(RN)和施50%化学氮肥(LN),以及两个有机肥替代处理80%化学氮肥+20%有机氮肥(LO)和60%化学氮肥+40%有机氮肥(HO)。结果表明,与对照相比,RN处理单株结薯数、中薯率和小薯率均未显著变化,大薯率下降0.32百分点,减产10.93%,HO处理单株结薯数增加了11.77%,大薯率和中薯率分别增加0.43和6.47百分点,增产19.01%。同时,HO处理较对照显著(P<0.05)增加了块茎形成期根长、根投影面积、根体积、根尖数和根分叉数,以及块茎膨大期根尖数。相关性分析表明,产量与苗期、块茎膨大期、淀粉形成期根长,及块茎膨大期根表面积、根体积、根尖数、根分叉数均呈极显著(P<0.01)正相关。因此,以90 kg·hm^-2有机氮和81 kg·hm^-2化学氮做基肥,54 kg·hm^-2化学氮于块茎形成期追施,可有效促进马铃薯根系生长和有效薯块的早期形成,保证单株结薯数及薯块的膨大和产量的增加。     

马铃薯StIgt基因家族的鉴定及其对干旱胁迫的响应分析

干旱胁迫是影响马铃薯产量和品质的主要非生物胁迫因素之一。马铃薯在抵御干旱胁迫的过程中,根系的生长发育和构型分布发挥着重要作用。Igt基因家族是普遍存在于植物中的一类功能基因,在调控植物根系构型和提高植株抗逆性等方面效果显著。本研究以马铃薯双单倍体‘DM-v4.03’高质量基因组为参考,在全基因组范围内分析鉴定了StIgt基因家族的成员,并采用多种生物信息学软件对其进行了系统进化树构建、染色体定位、保守蛋白结构域、基因结构和顺式元件预测。同时,利用本课题组前期对马铃薯四倍体品系在不同干旱条件下的转录组测序结果,分析了StIgts响应干旱胁迫的表达谱。结果表明,在马铃薯中共鉴定获得10个StIgt家族成员,其中StIgt1由本课题组前期克隆获得。除StIgt1位置信息不明外,其余基因不均匀地分布在1、2、5、7、10和11号染色体上。StIgt家族蛋白长度为110~283个氨基酸,分子量介于13.136~32.542 kD之间,预测等电点为3.82~9.86。系统进化树分析发现,该基因家族可分为3个亚族,亚族间的基因结构、蛋白保守域和顺式作用元件差别明显。干旱胁迫下的表达谱分析表明,StIgt6、StIgt7、StIgt9和StIgt10响应早期干旱胁迫,在干旱2 h时即迅速上调表达。这些结果为阐明StIgt基因家族的进化关系和进一步研究其成员的功能特性提供了理论基础。     

叶面喷施MnSO4对马铃薯植株叶片生理特性和块茎品质的影响

锰是马铃薯生长发育不可缺少的微量元素之一,本试验以‘青薯9号’为供试品种,设置了0(CK)、0.05%(T1)、0.1%(T2)、0.6%(T3)、1.1%(T4)5个MnSO₄浓度处理,对马铃薯幼苗期至块茎形成期进行叶面喷施,研究锰素对马铃薯叶片生理特性以及块茎贮藏期品质变化的影响。结果表明,过氧化物酶(peroxidase,POD)、氧化物歧化酶(oxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性随着喷施MnSO₄浓度的增加呈先升高后降低的趋势,其中喷施浓度为0.05%~0.1%MnSO₄可显著提高马铃薯叶片的POD活性,浓度为0.1%MnSO₄促进SOD、CAT活性的提高。喷施浓度为1.1%MnSO₄有利于块茎形成期根系活力(TTC还原量)的提高。就马铃薯块茎品质而言,喷施浓度为0.1%~0.6%MnSO₄可有效提高马铃薯块茎可溶性蛋白、有机酸、Vc、淀粉含量,且有利于减少贮藏期其各品质的流失;而喷施MnSO₄对块茎有机酸含量影响较小。由此表明,喷施0.1%~0.6%的MnSO₄可提高马铃薯植株叶片生理特性,并优化马铃薯品质。     

EMS诱变筛选马铃薯茎段离体耐盐变异体

用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变处理甘农薯2号和青薯2号试管苗茎段,进行耐盐性研究。结果表明,甘农薯2号和青薯2号试管苗离体茎段诱变处理的适宜浓度和时间组合为0.9%～1.0%＋4.0h。再通过1.0%NaCl选择压进行耐盐性变异体筛选,获得了耐1.0%NaCl诱变植株。在盐胁迫条件下诱变株超氧化物歧化酶（SOD）活性增强...     

利用拟南芥rd29A启动子驱动AtNHX1基因提高烟草耐盐性

拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(AtNHXl)在植物耐盐机制中有重要作用.为了鉴定AtNHX1基因功能和创制耐盐烟草新种质,本研究用农杆菌介导法将rd29A启动子驱动的AtNHX1基因导入烟草(Nicotiana tabacum L.),获得72株卡那霉素抗性再生植株,17株在MS+85.5 mmol/L NaC1培养基上生长良好.对其进行PCR、Southern杂交和Northern杂交检测,证实AtNHX1基因已整合到烟草基因组中,并进行正常转录,且其转录受盐逆境的诱导.在含盐(85.5、171、256和342 mmol/L NaCl)培养基上进行对照植株和转基因植株生长及叶片丙二醛含量的分析,结果显示,转基因株系的生长势和根发生能力明显优于对照,且叶片丙二醛含量显著低于对照,表明rd29A启动子驱动AtNHX1基因的导入和表达可显著提高转基因烟草植株的耐盐性.结果提示rd29A启动子驱动的AtNHX1基因表达单元可在异源植物中正常转录和表达,可用于植物耐盐基因工程育种.     

植物淀粉分支酶基因的研究进展

淀粉分支酶(Starch branching enzyme,SBE)是直接参与淀粉生物合成的关键酶,它催化α-1,6糖苷键分支点形成支链淀粉.本文综述了SBE基因的分类、结构、同种型的功能、各同种型在不同组织和不同生育时期的表达特异性以及它们不同的功能、基因表达与淀粉合成的关系、SBE的应用等方面的研究进展,旨在为利用基因工程技术调控植物淀粉的含量与特性提供相关信息.     

马铃薯块茎GBSSⅠ基因的cDNA克隆及其序列特征分析

以马铃薯普通栽培种"甘农薯2号"块茎为材料,利用RNA提取试剂盒提取总RNA,通过RT-PCR技术和DNA序列测定分析,证实获得了马铃薯颗粒结合淀粉合成酶(GBSS I)基因的cDNA序列.该cDNA全长1 824 bp,包括607个氨基酸和1个终止密码子序列,且与原序列(accession number X58453)同源性为99.78%,但与其他科植物GBSS基因的同源性较低,注册该基因到GenBank中,注册号为EU403426.利用生物信息学相关软件分析预测GBSS I基因cDNA序列编码的蛋白质功能和结构,结果发现,该蛋白与其他15种植物GBSS蛋白一样,具有3个完全保守区域,并具许多重要功能位点,且与农杆菌淀粉合成酶具有相似三级结构模型,表明该蛋白具淀粉合成功能.     

马铃薯块茎GBSSⅠ基因的DNA克隆及其序列特征分析

 以马铃薯普通栽培种“甘农薯２号”块茎为材料,利用ＲＮＡ 提取试剂盒提取总ＲＮＡ,通过ＲＴ－ＰＣＲ 技术和ＤＮＡ 序列测定分析,证实获得了马铃薯颗粒结合淀粉合成酶（ＧＢＳＳＩ）基因的ｃＤＮＡ 序列。该ｃＤＮＡ 全长１８２４ｂｐ,包括６０７个氨基酸和１个终止密码子序列,且与原序列（ａｃｃｅｓｓｉｏｎｎｕｍｂｅｒＸ５８４５３）同源性为９９．７８％,但与其他科植物ＧＢＳＳ基因的同源性较低,注册该基因到ＧｅｎＢａｎｋ中,注册号为ＥＵ４０３４２６。利用生物信息学相关软件分析预测ＧＢＳＳＩ基因ｃＤＮＡ 序列编码的蛋白质功能和结构,结果发现,该蛋白与其他１５种植物ＧＢＳＳ蛋白一样,具有３个完全保守区域,并具许多重要功能位点,且与农杆菌淀粉合成酶具有相似三级结构模型,表明该蛋白具淀粉合成功能。     

不同生育期干旱胁迫对马铃薯生长特性、块茎产量和水分利用效率的影响

为了探究马铃薯对不同生育期干旱胁迫的响应,明确马铃薯各生育期的需水特性,本研究以马铃薯栽培品种华颂7号为试验材料,在大田遮雨棚下对马铃薯各生育期进行干旱胁迫处理,研究不同生育期干旱胁迫对马铃薯植株生长、干物质积累、块茎产量及水分利用效率的影响。结果表明,幼苗期干旱胁迫处理(T₁)后恢复灌水,相较于对照,成熟期马铃薯株高、根长、干物质积累量和水分利用效率显著提高。在产量和产量构成方面,幼苗期干旱胁迫处理后恢复灌水,大薯率较对照显著提高11.00个百分点、小薯率较对照显著降低10.34个百分点,块茎产量较对照显著增加31.34%。块茎形成期和块茎膨大期干旱胁迫处理(T₂、T₃)的块茎产量较CK显著下降58.41%和27.84%,T₂处理的大薯率较对照显著降低了25.34个百分点,但T₃处理的大薯率、中薯率、小薯率与对照相比无显著差异。相较于对照,淀粉积累期干旱胁迫处理(T₄)对马铃薯单株干物质积累、块茎产量和产量构成影响不显著。因此,可对华颂7号在幼苗期进行适...