转Pi9抗稻瘟病基因水稻株系的比较转录组分析

【目的】在转录水平上解析Pi9基因介导的稻瘟病抗性调控机理,为培育抗病水稻品种提供理论依据。【方法】向水稻品种日本晴(NPB)及其转Pi9抗稻瘟病基因株系(NPB/Pi9)接种稻瘟菌。分别于接种后0 h、12 h、24 h、36 h提取叶组织样品,选取12503个水稻基因定制基因芯片,进行水稻基因转录组分析,并通过qRT-PCR对部分差异表达基因进行验证。【结果】NPB/Pi9在接种后12 h、24 h和36 h的基因表达量分别与其接种0 h表达量比较,共检测到7754个差异表达基因;相应地,感病水稻NPB在以上时间点共检测到7385个差异表达基因;在接种后36 h,NPB/Pi9的差异表达基因数目显著多于NPB。比较NPB/Pi9和NPB相同时间点的基因表达量,共获得4065个差异表达基因,其中接种后36 h的差异表达基因显著多于接种后0 h、12 h或24 h。因此,NPB/Pi9的稻瘟病防御反应更强烈。对NPB/Pi9与NPB相同时间点的差异表达基因进行GO和KEGG分析,细胞外区域、植物对刺激应答、转录调控、氧化还原、离子结合、次生代谢和植物激素相关的GO分类在接种后呈显著富集,苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成和植物激素信号途径的KEGG通路在接种后显著富集。与效应分子触发的免疫反应(ETI)相关的水杨酸信号途径、几丁质酶,以及与病原相关分子模式触发的免疫反应(PTI)相关的胞外区域、对刺激的应答、木质素合成等,均在抗感水稻之间差异表达。而且PTI/ETI共有的WRKY转录因子、MAPK激酶、茉莉酸和乙烯信号途径等发生差异表达。综上所述,NPB/Pi9和NPB的差异表达模式与ETI和PTI相关,两者相互联系并在Pi9介导的稻瘟病抗性中发挥作用。【结论】与日本晴比较,抗病基因型NPB/Pi9对稻瘟病防御反应更强烈。转录因子、激酶、NBS-LRR基因、几丁质酶、水杨酸、茉莉酸和乙烯信号途径,以及植物次生代谢在Pi9介导的稻瘟病抗病反应中发挥重要作用。     

水稻叶片早衰突变体的农艺与生理性状研究进展

叶片早衰严重影响水稻产量与品质。研究水稻叶片早衰突变体的农艺及生理性状,有助于了解水稻叶片衰老进程和机理。本文简述了叶片衰老特征和衰老机制,重点综述了水稻叶片早衰突变体的类型、农艺与生理性状研究进展及延缓水稻叶片衰老的栽培调控途径。可为水稻抗衰老品种选育及栽培调控提供理论依据。     

外源褪黑素和脱落酸对干旱胁迫下葡萄生理特性的影响

为了探讨褪黑素(MT)和脱落酸(ABA)两者混合施用对植物响应干旱胁迫的综合效应,以盆栽‘阳光玫瑰’葡萄为材料,通过根灌100μmol·L~(-1)的MT溶液和叶面喷施50μmol·L~(-1)的ABA溶液及二者组合处理,研究MT和ABA对干旱胁迫下葡萄生理特性的影响。结果表明,与干旱对照组(D_(ck))相比,MT处理导致葡萄叶片MDA、H_2O_2含量和相对电导率分别降低了14.42%、44.11%和21.26%,叶片相对含水量提高了1.12%,同时SOD和POD酶活性分别提高了14.00%和3.01%。这些均表明MT处理有效缓解了干旱胁迫对植株造成的损伤。50μmol·L~(-1 )的ABA处理组叶片MDA含量和相对电导率较干旱对照组提高了9.43%和17.25%,表明ABA处理没有缓解植株的胁迫状态。MT和ABA组合处理具有和MT处理类似的效果。结果表明,褪黑素可以通过减轻膜脂过氧化程度,增强抗氧化系统能力,从而缓解干旱胁迫对葡萄的氧化损伤,提高抗旱性;同时削弱ABA带来的负面效应。     

茶足柄瘤蚜茧蜂脂代谢相关的滞育关联基因差异表达分析

本文对茶足柄瘤蚜茧蜂滞育组与正常发育组进行转录组测序，筛选差异表达基因，根据功能注释发现这些滞育关联基因主要与碳水化合物代谢、脂质代谢以及信号转导等途径相关。借助KEGG数据库，共筛选出滞育期间401个与脂代谢相关的差异基因，在滞育期间呈现不同程度的上调表达，涉及了脂肪酸生物合成、甘油脂代谢、类固醇生物合成等代谢途径，除与脂质合成相关的脂肪酸合成酶、超长链脂肪酸延伸酶基因上调表达外，与脂质分解相关的酶，如酯酶同样上调表达，可能与提高茶足柄瘤蚜茧蜂免疫力有关；与激素合成相关基因的上调表达，可能抑制茶足柄瘤蚜茧蜂卵巢发育。     

外源ABA对低温胁迫下小豆幼苗生理及产量的影响

在盆栽条件下，以耐冷性不同的2个小豆(Vigna angularis）品种龙小豆4号（耐冷型）和天津红（冷敏型）为材料，于苗期在人工气候室进行低温（4℃，持续12 h）及预喷施外源脱落酸（abscisic acid，ABA）处理，旨在研究苗期低温胁迫下外源ABA对小豆叶片逆境生理指标（H₂2O₂2、丙二醛（MDA）、抗氧化酶活性、可溶性物质）和产量因子的调控效应。结果表明：幼苗期低温处理12 h后，龙小豆4号和天津红小豆叶片H₂2O₂2含量分别提高34.82%和27.10%；MDA含量分别提高65.56%和83.79%；SOD和POD活性分别提高6.67%和18.48%、45.53%和102.44%；脯氨酸含量分别提高33.12%和24.41%。低温处理导致龙小豆4号百粒重下降2.58%，与喷施清水相比，低温处理12 h后天津红的单株荚数和百粒重分别下降18.55%和10.61%(P＜0.05）。喷施外源ABA具有抵御低温的作用，外源ABA促进龙小豆4号和天津红叶片脯氨酸含量提高9.13%和19.76%；H₂2O₂2含量降低7.63%和8.36%；MDA含量降低10.18%和20.27%；SOD和POD活性分别提高9.06%和13.57%、8.26%和28.51%，同时百粒重分别提高8.56%和8.92%。低温胁迫下，不同品种小豆的生理应激存在显著差异；喷施外源ABA能够有效缓解低温胁迫对小豆的伤害。     

花生耐盐碱响应机制及缓解措施的研究进展

花生是中国重要的油料作物,其单产和总产居世界首位。新疆盐碱地耕地面积占全疆总耕地的30.12%,盐碱地严重制约了新疆农作物发展水平。本文概括了盐碱胁迫对花生种子萌发的影响、盐碱胁迫对花生生长及生理特性的影响、花生对盐碱胁迫的响应机制,提出了缓解盐碱胁迫的相应措施,总结了花生耐盐碱响应机制及缓解措施的研究进展,最后指出了未来新疆盐碱地区花生的发展方向,并提出了应注重土壤改良剂研发及应用的建议,同时也为该地区选育和筛选耐盐碱花生种质以及品种提供了参考。     

多孢木霉HZ-31菌株侵染对野燕麦生理机制的影响

选用青海农田常见杂草野燕麦作为靶标杂草,盆栽接种后测定了多孢木霉HZ-31菌株对野燕麦体内各种生理指标的影响,分析了寄主与病原菌相互作用的生理变化机制。结果表明,多孢木霉HZ-31菌株侵染野燕麦后,对植株生理机制防御酶的影响是多方面的,PAL和POD活性增加,以抵御菌株侵染,其余生理防御指标包括MDA含量、CAT、PPO、SOD活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量则受到菌株侵染的破坏,含量减少、活性降低。被抑制的防御酶作用效应大于被促进的防御酶。HZ-31菌株的侵染钝化或抑制了野燕麦体内主要酶类,中断相应的酶促反应,引起植物广泛的代谢变化,包括细胞膜透性改变、干扰光合作用、蛋白质合成、酚类物质代谢等生理方面的变化。     

滞绿突变对大豆叶片蔗糖代谢相关基因表达的影响

为研究大豆滞绿突变对叶片衰老过程中蔗糖代谢相关基因表达产生的影响，以晋大滞绿1号及其亲本晋大74号为试验材料，测定了大豆开花后至成熟期间叶片可溶性糖含量的变化趋势，并对比了不同基因型大豆品种叶片衰老过程中蔗糖代谢相关基因的表达差异。结果表明:1)花后至成熟期间，2个供试大豆品种可溶性总糖含量均呈波动升高然后降低的变化趋势。花后14至42天，晋大滞绿1号可溶性总糖含量高于晋大74号；2)花后29至42天，晋大滞绿1号蔗糖磷酸合成酶基因SPS4，转化酶基因CInv、CWInv2以及蔗糖合酶基因SS1、SS2-2表达水平显著高于非滞绿品种晋大74号；己糖激酶和果糖激酶基因Hxk和Frk表达量也高于非滞绿品种晋大74号；3)除 SUT4-1外，其余6个蔗糖转运体基因SUTs的表达模式具有明显的品种特异性。花后29至42天，晋大滞绿1号叶片SUTs表达水平较高。综上，滞绿突变对于大豆蔗糖代谢相关基因的表达产生了明显的影响，特别是在鼓粒初期和中期等大豆籽粒形成的关键时期，滞绿品种晋大滞绿1号蔗糖代谢相关基因的表达更加活跃。     

接骨木无性系苗期对干旱胁迫响应及抗旱性综合评价

为揭示不同种接骨木无性系的抗旱性，探讨其对干旱环境的适应能力，为干旱瘠薄山地造林提供材料。采用盆栽法进行自然干旱胁迫试验，运用主成分分析对不同处理下各无性系生理指标进行综合评价。结果表明：干旱胁迫下，无性系PT-1的生物量增量最大，PT-2的根冠比最大。在干旱胁迫逐增情况下，细胞膜透性逐增，当干旱达到中、重度时，无性系PT-1和PT-2的细胞膜透性最小。叶绿素含量及超氧化物岐化酶活性均随干旱程度增加呈先增后降趋势。随干旱胁迫增加可溶性糖和脯氨酸均随之增大。在重度干旱胁迫下，无性系PT-1的可溶性糖含量最大。主成分分析得出，各无性系抗旱能力由强到弱为：XY-2、JY-1、XY-1、XY-3、PT-1、PT-3、PT-2。其中，XY-2、JY-1具有较强抗旱性，可初步作为抗旱材料进行后续研究。     

益生菌制剂对凡纳滨对虾生长、营养代谢及抗氧化能力的影响

【目的】研究饲料中添加地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌对凡纳滨对虾生长性能、营养代谢及抗氧化能力的影响。【方法】将凡纳滨对虾幼虾随机分成3组,对照组投喂仅用蛋白液包裹的基础饲料,试验组分别投喂含活菌量达10~8 CFU/g的凝结芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的试验饲料,养殖周期为28 d。于试验第7,14,21和28天取样,测定血清总蛋白(TP)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、一氧化氮(NO)含量及谷氨酰胺合成酶(GS)、苹果酸脱氢酶(MDH)、脂肪酶(LPS)、已糖激酶(HK)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、一氧化氮合酶(NOS)活性和总抗氧化能力(T-AOC);试验结束后测定凡纳滨对虾的生长性能和肌肉营养成分。【结果】(1)与对照组比较,2个试验组凡纳滨对虾的终末体质量显著提高(P0.05),饲料系数显著降低(P0.05),肌肉中粗蛋白质、肌糖原含量和呈味氨基酸总量显著提高(P0.05);凝结芽孢杆菌组血清中TP、TC及TG含量与对照组差异显著(P0.05),地衣芽孢杆菌组TG含量显著高于对照组(P0.05)。(2)凝结芽孢杆菌组GS活性在试验第14天显著高于其他2个组(P0.05);2个试验组HK活性在第21天显著高于对照组(P0.05);凝结芽孢杆菌组MDH活性在第21天显著高于对照组(P0.05);2个试验组LPS活性在第7天显著高于对照组(P0.05),2个试验组之间无显著差异(P0.05)。(3)凝结芽孢杆菌组T-AOC活性在试验第7天最高(55.21 U/mL),地衣芽孢杆菌组在第14天最高(45.08 U/mL),均显著高于对照组(P0.05);2个试验组CAT活性在第21天最高,SOD活性在第7天最高,均显著高于对照组(P0.05),而2个试验组之间无显著差异(P0.05);凝结芽孢杆菌组GSH-PX活性在第28天最高(957.30 U/mL),地衣芽孢杆菌组在第21天最高(932.25 U/mL),均显著高于对照组(P0.05);凝结芽孢杆菌组NOS活性和NO含量均在第14天最高,显著高于对照组(P0.05);地衣芽孢杆菌组NO含量在第28天最高,显著高于对照组(P0.05)。【结论】地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌均可作为饲料添加剂使用,提高凡纳滨对虾的生长性能,增强其营养物质代谢水平,提高其抗氧化能力。