植物细胞质雄性不育研究进展

植物细胞质雄性不育在生产运用及理论研究上价值巨大。首先简述了植物雄性不育系的概念、形态、细胞学表现及雄性不育类型,继而从细胞学研究（败育时期和方式、绒毡层发育及超微结构变化等方面）、生理生化研究（能量代谢、物质代谢及植物激素等方面）和分子生物学研究（线粒体DNA、RNA编辑及叶绿体DNA等方面）3个不同层次重点综述了植物细胞质雄性不育形成机理的研究进展。既能为相关理论研究奠定基础,更便于运用其研究成果指导农业生产服务。提出现有研究成果若融合大规模高通量数据分析,植物细胞质雄性不育研究将得到进一步完善。     

2000-2010年我国水稻病虫害发生与为害特征分析

病虫害是威胁我国水稻安全生产的重要因素之一。但从宏观上研究其发生与为害特征的报告不多。基于我国植物保护统计数据、水稻产量数据和农田土地覆盖类型遥感数据,重点分析2000年至2010年11年期间我国水稻病虫害发生与为害特征。结果表明：2000年到2010年期间,我国水稻病害、虫害年均发生面积分别为2.85亿亩次和7.26亿亩次,其年均防治面积分别为7.28亿亩次和14.72亿亩次;11年期间水稻病虫害的发生面积、发生程度、防治面积和防治程度均波动增加。防治水稻病害、虫害后,分别挽回稻谷为1114.49万t、2288.27万t,其挽回损失量在11年期间分别增加了38.34%、37.51%,表明水稻病虫害防治意义重大。但由于气候变化等诸多因子,导致2000年到2010年我国水稻病害、虫害年均造成的实际稻谷损失量仍分别为206.52万t与291.35万t,说明水稻病虫害的防控还有提升的空间。从全国各省分布来看,水稻病虫害发生分布较广的省份有东北区域的黑龙江、吉林、辽宁;华东区域的山东、江苏、安徽、江西;华中区域的河南、湖北、湖南;华南区域的广西、海南;西南区域的四川。为有效地防止或减少病虫害对水稻产量的损失,应加强全球变化下区域性稻田生态系统病虫害生态调控研究,建立相应的防控新对策与技术体系。     

miRNA在水稻产量和胁迫方面的研究进展

miRNA(mircoRNA)是一类内源性的非编码RNA,它广泛存在于生物基因间或内含子区域,由RNA聚合酶Ⅱ或Ⅲ转录产生,在转录和转录后水平负调控基因的表达和翻译,其对植物的激素分泌、生长发育、胁迫应答、信号转导有重要影响。文章对miRNA在水稻产量、生物胁迫和非生物胁迫方面的研究进展进行了综述,以期为水稻育种提供参考。     

小菜蛾 MAP4K4 基因上游5′-侧翼序列克隆与结构分析

本实验室前期研究表明,小菜蛾通过有丝分裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号途径上游转录激活的关键基因MAP4K4反式调控多个中肠受体基因的表达,从而介导其对苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)产生的Cry1Ac杀虫蛋白的高抗性。为进一步明确MAP4K4基因转录激活而过量表达的顺式调控机制,本文利用小菜蛾基因组数据库中MAP4K4基因序列信息,首先克隆了Bt Cry1Ac敏感小菜蛾种群MAP4K4基因上游5′-侧翼序列,得到了两种不同形式的5′-侧翼序列:MAP4K4-1和MAP4K4-2。随后,预测分析了其中的潜在功能顺式作用元件,同时发现其中核苷酸的转换会导致顺式作用元件的改变。本研究初步揭示了小菜蛾MAP4K4基因的5′-侧翼序列的遗传多样性,为后续明确MAP4K4的顺式调控机制奠定了基础。     

花垣河重污染河段水环境健康风险评价及监测因子分析

为了了解花垣河流域锰冶炼工业导致的河流水质污染状况,评估河流水环境健康风险水平,根据2007年1月至2015年12月花垣河流域锰冶炼行业重污染河段的6个点位水体中的特征污染物氨氮、氟化物、挥发酚、氰化物、Cd、Cr~(6+)、Zn、Pb、As、Hg的监测数据,进行年风险评价,并运用MATLAB软件进行相关性及主成分回归分析。结果表明:点位1~5水体中的污染物监测值均高于对照点位6,点位1~5水体中污染物的年风险水平9 a平均值为对照点位的9.58~10.41倍;各点位污染物之间的相关性分析发现,氨氮和Cd的监测值在P0.01水平有显著正相关性,氰化物和Cr~(6+)的监测值在P0.01水平有显著负相关性,氨氮和Pb的监测值在P0.05水平有显著正相关性;各点位之间相关性分析发现,点位1~5之间在P0.01水平有显著正相关性;Cd、氨氮、氰化物、Cr~(6+)、Pb是个人年风险值的主要影响因素,对主要污染物的主成分分析得出点位1~5的个人年风险值预测方程,预测方程残差的偏差绝对值小于0.5×10-6、P0.001,说明预测方程拟合性良好。     

不同生物农药对水稻二化螟及稻纵卷叶螟的防治效果

选用9种生物农药对湖南省晚稻上的水稻二化螟及稻纵卷叶螟进行防治。在二化螟的防治试验中,阿维·苏云菌、白僵菌、勇冠艾法迪(棉铃虫核多角体病毒)、生绿(苏云菌杆菌)防效均在80%以上,其中白僵菌效果最好,而阿维·苏云菌、白僵菌处理前后2次防效稳定,具有生产应用价值;对稻纵卷叶螟防治中,阿维·苏云菌防效最好,药后7d虫口减退率高达93.56%,防效亦达到41.40%,药后14 d的卷叶率仅为0.33%,防效高达95.28%。通过此次试验可以看出,各处理效果均较好,防效高低主要是体现在针对性用药上。因此,合理选择针对性强的生物农药是害虫防治的关键。     

枯草芽胞杆菌YN145分离鉴定及抑菌活性

为挖掘用于稻瘟病防治的微生物资源,从感病水稻品种湘早籼24号的健康植株茎叶中用稀释分离法获得527个菌株。采用平板对峙法筛选出对稻瘟病菌具有拮抗作用的菌株60个,其中菌株YN145对稻瘟病菌菌丝生长抑制率达84.31%。经形态学和生理生化鉴定及16S rDNA序列分析,将菌株YN145鉴定为枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis。生物活性测定表明,该菌株继代培养25代后,对稻瘟病菌菌丝抑菌效果仍在80%以上。菌株YN145发酵离心上清液经40、60、80、100和120℃处理30 min后,对稻瘟病菌的抑制率分别为91.50%、92.35%、91.78%、90.93%和86.97%;同样发酵上清滤液分别在pH 3、5、7、9和11处理30 min后,对稻瘟病菌的抑制率分别为91.50%、92.92%、92.92%、92.35%和92.63%。表明抗菌物质能耐高温、耐酸碱,菌株YN145作为稻瘟病生防制剂研发具有一定的价值。     

黄瓜疫霉菌ITS及β-tubulin的扩增和序列分析

为研究不同来源地黄瓜疫霉菌的系统发育关系以及遗传多样性,从湖南省内5个黄瓜种植区采集具有典型症状的黄瓜疫病病株分离纯化,利用形态学方法观察孢子囊形态。再运用PCR技术分别进行ITS以及β-tubulin扩增测序并与Genbank的中相关序列构建系统发育树。经形态学初步鉴定22株黄瓜疫霉菌株,ITS-PCR序列长度约为780 bp,β-tubulin-PCR序列长度约为800 bp,所有测得序列与下载自Genbank的相关序列存在不同程度的相似性。ITS序列的系统发育分析,用于构建系统发育树的序列分为2个大的聚类I和II,黄瓜疫霉菌均位于I组内,由于来源地差异,不同地区的黄瓜疫霉菌又被聚在不同小类;β-tubulin序列在系统发育分析中被分为4个聚类,22个P. melonis序列与下载的P. melonis序列均在聚类组I中。聚类分析结果表明：疫霉属种群间具有明显的亲缘关系,不同地域的黄瓜疫霉菌遗传多样性表现出差异,但总体趋势是相同来源地的菌株亲缘性比较接近。     

茶假眼小绿叶蝉抗联苯菊酯品系和敏感品系解毒酶活性及增效作用研究

为了明确茶假眼小绿叶蝉(Empoasca vitis)对联苯菊酯代谢抗性相关的解毒酶,本研究采用室内生物测定和生化分析方法,比较了假眼小绿叶蝉抗联苯菊酯品系和敏感品系的3种解毒酶活性差异,并分析了3种增效剂对联苯菊酯的增效作用。解毒酶活性测定表明,茶假眼小绿叶蝉抗联苯菊酯品系羧酸酯酶(Car E)、细胞色素P450氧化酶O-脱甲基(PNOD)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)比活力都高于敏感品系,3种解毒酶活性分别为敏感品系的2.09倍、4.34倍和1.59倍。增效剂磷酸三苯酯(TPP)、增效醚(PBO)和顺丁烯二酸二乙酯(DEM)在茶假眼小绿叶蝉敏感品系中的增效比分别为1.04、1.09、1.00,而在联苯菊酯抗性品系中的增效比分别为1.80、7.97、1.03。上述结果证明,羧酸酯酶和细胞色素P450氧化酶活性的增强在茶假眼小绿叶蝉对联苯菊酯的抗性产生中起到了重要的作用。     

根结线虫的生物防治研究进展

根结线虫分布广泛且危害严重,已成为近年来植物病虫害防治的重点。详细阐述了根结线虫的致病机理,综述了几种防治根结线虫的途径,并对其生物防治前景进行了展望。