控制水稻金黄色颖壳与节间基因OsCAD2的图位克隆

【目的】水稻色素不仅对其自身生长发育有重要生理作用,而且在水稻育种、农副产品改良等方面运用比较广泛。对水稻色素相关基因进行表型分析和基因定位,为进一步研究色素代谢途径及调控机理奠定基础。【方法】利用EMS诱变粳稻长粒粳(CLJ),在突变体库内筛选到一个金黄色颖壳与节间突变体gh881;在成熟期,测定野生型与gh881的主要农艺性状;将gh881与野生型及中恢8015杂交,观察BC1F1及F1植株表型,并对BC1F2及F2表型分离进行卡方检验,对gh881进行遗传分析;利用F2群体和图位克隆的方法对gh881突变基因进行定位;采用q PCR检测颖壳颜色相关基因在gh881与野生型不同发育时期的幼穗、节间以及剑叶叶鞘的相对表达量。【结果】与野生型相比,突变体的颖壳与节间均呈金黄色;除单株有效穗数外,gh881突变体的株高、每穗总粒数及实粒数、结实率和千粒重等性状均极显著降低。遗传分析和基因定位结果表明,gh881的突变表型受1对隐性核基因控制,位于第2染色体短臂,并最终将该基因精细定位于标记FH-13和RH-25之间,物理距离约33.2 kb,该区域中包含4个开放阅读框(ORFs)。【结论】序列分析结果表明,发现其中一个编码肉桂醇脱氢酶(CAD)的基因OsC AD2(Os02g0187800)的3 563 bp处发生了1个单碱基突变(G转换为A),导致该基因编码区的第297位氨基酸由甘氨酸突变为天冬氨酸,由此认为该突变体为OsC AD2基因单碱基突变的新等位基因。q RT-PCR结果表明,突变体的节间中OsCAD2相对表达量极显著下调,而在剑叶叶鞘及穗部则基本都是极显著增加,其他相关基因也发生显著变化,证实OsCAD2是木质素代谢中的重要基因,且可能与其他相关基因存在反馈调节。     

Polymerisation of gluten proteins in developing wheat grain as affected by desiccation

The breadmaking quality of wheat is affected by the composition of gluten proteins and the polymerisation of subunits that are synthesised and accumulated in developing wheat grain. The biological mechanisms and time course of these events during grain development are documented, but not widely confirmed. Therefore, the aim of this study was to monitor the accumulation of gluten protein subunits and the size distribution of protein aggregates during grain development. The effect of desiccation on the polymerisation of gluten proteins and the functional properties of gluten were also studied. The results showed that the size of glutenin polymers remained consistently low until yellow ripeness (YR), while it increased during grain desiccation after YR. Hence, this polymerisation process was presumed to be initiated by desiccation. A similar polymerisation event was also observed when premature grains were dried artificially. The composition of gluten proteins, the ratios of glutenin to gliadin and high molecular weight-glutenin subunits to low molecular weight-glutenin subunits, in premature grain after artificial desiccation showed close association with the size of glutenin polymers in artificially dried grain. Functional properties of gluten in these samples were also associated with polymer size after artificial desiccation.     

红花双列杂交后代羟基黄色素A含量的遗传效应分析

选用6个羟基红花黄色素A（HSYA）含量差异较大的亲本,采用双列杂交方法配制杂交组合,测定2015年和2016年2年亲本及其后代F₁和F₂红花中的HSYA含量。运用双子叶植物种子数量性状遗传模型和统计分析方法,分析胚、细胞质和母体植株3套遗传体系的基因效应和环境互作效应。结果发现：在HSYA含量的遗传体系中,母体遗传效应影响最大,胚效应次之,细胞质效应影响最小。3套遗传体系均表现出基因主效应大于环境互作效应。机误方差较大,说明HSYA含量还受环境机误或抽样误差的影响。亲本遗传效应分析表明,豫红花1号（P₁）做亲本表现稳定,有利于增加杂交后代HSYA含量,达到提高品质、改良品种的效果。胚显性方差和母体显性方差均达到极显著水平,表明同时存在种子杂种优势和母体杂种优势,而且其主效应基因不受环境影响。综合考虑遗传主效应、胚显性效应和母体显性效应,亲本组合（P₁×P₅）有利于提高后代杂交品种的HSYA含量。该研究结果可为后代材料在杂种优势利用中的亲本选择提供理论支持。     

Factors influencing the abundance of three common nearshore fishes in south‐west Lake Michigan

Variation in the distribution and abundance of nearshore fishes is critical to understand food web processes and fishery management issues in Lake Michigan. This study characterised patterns in abundance of three common nearshore species, yellow perch Perca flavescens (Mitchell), round goby Neogobius melanostomus (Pallas) and alewife Alosa pseudoharengus (Wilson), in relation to spatio‐temporal, abiotic and biotic factors using gillnet sampling conducted across 5 years at multiple locations representing different substrates. Significant variations were observed in alewife and round goby catches between locations. A negative relationship between round goby and age‐0 yellow perch catch was observed, indicating potential competition between the two species. This study demonstrates that variability in nearshore fish communities can be driven by factors including substrate and interspecific interactions. Given the prominent role these species play in Lake Michigan's food web and thus their importance to fishery production, a thorough understanding of these factors is warranted.     

3种植物生长调节剂对坛紫菜自由丝状体生长与光合色素含量的影响

采用单因素分析法,比较研究了添加3种外源植物生长调节剂(吲哚乙酸IAA、2,4-二氯苯氧乙酸2,4-D、激动素KT)对野生型坛紫菜(Pyropia haitanensis)自由丝状体生长及光合色素含量的影响。结果表明:与对照组相比,低浓度的IAA(0.5~4.0 mg·L~(-1))和KT(0.5~2.0 mg·L~(-1))对藻体的特定生长率有显著影响,以2.0 mg·L~(-1)IAA和1.0 mg·L~(-1)KT对藻体的促生长效应最大,培养25 d时藻体鲜重增加最大,分别是对照组的1.90倍和1.52倍(P0.05)。高浓度的IAA(6.0~10.0 mg·L~(-1))和KT(4.0~10.0 mg·L~(-1))却会抑制藻体生长(P0.05)。培养25 d时,与对照组相比,2.0 mg·L~(-1)IAA和1.0 mg·L~(-1)KT均有利于叶绿素a(Chl a)和类胡萝卜素(Car)的合成,Chl a含量分别增加了23.7%和23.8%;Car含量分别增加了31.0%和28.6%(P0.05)。然而,高浓度的IAA和KT(6.0、10.0 mg·L~(-1))不利于Chl a的合成,其处理浓度越高,Chl a含量下降越多。与对照组相比,较低浓度的IAA(1.0~2.0 mg·L~(-1))明显促进藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)合成,其中2.0 mg·L~(-1)IAA处理组PE、PC含量最高,分别增加了59.1%和45.7%(P0.05)。较低浓度的KT(0.5~2.0 mg·L~(-1))均有利于PE、PC合成,其中0.5 mg·L~(-1)KT处理组的PE、PC含量增加最多,分别提高了48.4%和50.5%(P0.05)。高浓度的IAA(6.0、10.0 mg·L~(-1))和KT(10.0 mg·L~(-1))则明显降低了PE、PC合成(P0.05)。2,4-D对藻体的特定生长率和光合色素合成无显著影响(P0.05)。     

核桃细菌性疫病菌特性及其与核桃内生菌的竞争作用

为了明确本实验室前期分离得到的一株核桃细菌性疫病菌Xaj DW3F3的相关特性及其与寄主内生菌的竞争能力。对该病原细菌进行了显微观察、生物膜形成测定，不同培养基上多糖和色素含量，以及18项生理生化指标测定。通过毛细管法和滴落法观察其趋化作用，并测试其与寄主内生菌的竞争能力。结果表明，病原菌DW3F3为杆状、极生鞭毛、有运动性并能形成生物膜。其在YPGA、King’B 和NA培养基上生长较好，产生多糖和色素较多。病原菌有较强的耐盐性，致死温度达60℃，对纤维素和淀粉都有较强的分解能力，对NaCl和寄主叶片表现出一定的趋性。在其与核桃叶部内生菌的共培养中表现出一定竞争优势。该病菌菌DW3F3有树生黄单胞菌核桃致病变种（Xanthomonas arboricola pv.juglandis，Xaj）的基本特征及致病相关特性，这些特征可能与其致病性强及病害难以控制有关。     

不同番茄材料黄化曲叶病毒病抗性评价及抗性基因检测

以15份自育的无限生长型番茄材料为试材，抗番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV）品种‘齐达利’和感病品种‘Money Maker’(MM)为对照，采用苗期农杆菌接种法，研究接种黄化曲叶病毒后的病情指数，幼苗叶片防御酶活性的变化，不同基因型番茄材料的抗性水平。结果表明：853、857、867表现为免疫；817、842表现为高抗；805、818、819、820、841表现为中抗；801、802、803、822为感病。853、857、867的防御酶(PAL、PPO、POD)活性在发病初期均达到峰值，且整体高于其他接种材料，其他接种材料酶活性峰值则出现较晚。含抗性基因的接种材料均表现出不同程度的抗性，含有纯合 Ty-1和 Ty-3基因的853、857、867对 TYLCV抗性更高。经综合评价，853、857、867可作为抗番茄黄化曲叶病毒病的优良番茄材料，817、842可作为备选材料。     

棉花离体不定根系的发生对色素腺体密度和棉酚含量的影响

为探明根系对色素腺体密度和棉酚含量的影响，以离体条件下的无根幼苗、不同生根状态幼苗以及无菌种子苗作为研究对象，对其茎叶色素腺体密度、棉酚含量以及棉酚生物合成关键基因表达量进行分析。结果表明，不同生根状态幼苗中，色素腺体密度和棉酚含量与一定范围内生根数呈显著正相关，随后趋于平稳。荧光定量PCR显示，棉酚生物合成关键基因GhCDN1和GhWRKY1表达量在生根数多的无菌苗中显著增高，而对棉酚合成具有反馈调节作用的 GhCYP706B1表达量呈现相反趋势；无根幼苗茎叶腺体密度和棉酚含量均显著低于有根幼苗，棉酚生物合成关键基因GhCDN1、GhWRKY1和 GhCYP706B1表达量反而高于有根幼苗。有根幼苗中根的棉酚含量显著高于茎和叶，无菌种子苗根系中棉酚生物合成关键基因表达量显著高于茎和叶。说明棉花根系能对棉酚含量产生直接影响，同时影响腺体密度。本研究进一步验证了根系是棉酚主要合成部位，地上部分也存在少量的棉酚合成，只是不能引起棉酚发生显著变化。     

一株大黄鱼致病性溶藻弧菌的耐药性及耐药基因分析

对一株分离自大黄鱼的致病性溶藻弧菌进行耐药性分析,分别用纸片扩散法、倍比稀释法检测了该菌对磺胺甲噁唑、氟苯尼考、盐酸多西环素、红霉素、盐酸环丙沙星、土霉素、恩诺沙星、硫酸新霉素、氨苄西林钠共9种药物的耐药性,同时用PCR法检测了该菌β-内酰胺酶基因bla CTX-M,喹诺酮类耐药基因(qnrVC,qnrVC5),四环素耐药基因(tetS、tetM)等耐药基因的携带情况。结果表明该菌对氨苄西林钠等药物耐药。对氟苯尼考、磺胺甲噁唑高度敏感。同时该菌携带bla CTX-M,qnrVC 2种耐药基因。本研究的结果为溶藻弧菌病的精准用药提供了数据支持。     

大黄鱼消化道菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力分析

为研究大黄鱼(Larimichthys crocea)消化道的菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力特征，本研究采用高通量测序技术系统分析大黄鱼胃、幽门盲囊和肠道中菌群组成及分布，并对比研究工厂化养殖和网箱养殖模式下的消化道菌群；同时，结合生化分析方法解析2种模式下消化道消化酶和非特异性免疫酶活力特征。结果显示，2种养殖模式下，菌群多样性随消化道延伸呈下降趋势；乳杆菌科(Lactobacillaceae(f))、Fructobacillus、黄杆菌属(Flavobacterium)等代表的菌属为共有优势菌群。其中，拟杆菌属(Bacteroides)和Anaerostipes等的丰度随消化道延伸呈下降趋势，而乳杆菌科、E01_9C_26_marine_group(o)所代表的菌属及黄杆菌属等则相反；普氏菌属(Prevotella_9)、乳杆菌科代表的菌属为2种模式养殖大黄鱼的主要差异菌属。工厂化养殖条件下，幽门盲囊和肠道中的菌群组成及其参与营养和免疫相关代谢通路的基因数目差异不显著(P>0.05)，但与胃部的菌群组成和相关代谢通路基因数目存在明显差异；而网箱养殖大黄鱼胃部与幽门盲囊和肠道的菌群结构及相关代谢通路基因数目差异相对较小。2种养殖模式下的大黄鱼消化道菌群与饲料菌群相近。另外，胃和幽门盲囊也具有非特异性免疫酶活性，说明，整个消化道还具有一定的化学免疫屏障作用。本研究结果将为大黄鱼健康养殖提供基础参考，并为消化道菌群生理功能探讨提供理论依据。