转玉米PEPC和PPDK基因杨树苗期的光合生理特性

【目的】磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和磷酸丙酮酸二激酶(PPDK)是保证C4植物高效光合作用的关键酶。杨树作为光合效率较低的C3植物,其光能利用率低,本研究以玉米PEPC基因和PPDK基因分别作为目的基因进行杨树遗传转化,分别获得转基因的高效表达植株,并进行分子检测及相关功能分析,为培育杨树高光效新品种提供依据。【方法】通过生物信息学筛选玉米PEPC和PPDK基因。利用Gateway系统,将PEPC和PPDK基因分别构建到植物表达载体pGWB406,通过农杆菌介导法转化南林895杨。比较分析转基因植株与对照(南林895杨)的光合生理特性。【结果】筛选克隆的PEPC及PPDK基因均编码典型的C4光合作用关键酶。南林895杨转PEPC基因获得5个株系,不同株系间基因表达量具有差异,最大达1.79倍,但编码蛋白在不同株系叶片中的表达量无显著差异;转PPDK基因获得3个株系,各株系间基因及蛋白表达量无显著差异。PEPC和PPDK在叶片中的表达量均高于茎中,且随着植株生长发育而提高; PEPC和PPDK基因的表达均受光照条件的影响,在高光照下表达量上升2～3倍。转基因株系净光合速率在11:00—14:00出现双峰状态,且显著高于对照组,最高达16.2%(PEPC-5株系);气孔导度在12:00—16:00高于对照组;除PPDK-2株系外,转基因株系都检测到比对照组更高的胞间CO2浓度,除PEPC-1和PEPC-4株系外,转基因株系CO2饱和点均低于对照组;全部转基因株系CO2补偿点均低于对照组,且光饱和点以及在光饱和点的光合速率均高于对照组。生长参数方面,PEPC-3和PEPC-4株系多个指标显著优于对照组(P0.05),平均株高分别高于对照组5.6%和2.9%,叶面积分别高于对照组13.8%和8.9%,叶片质量分别高于对照组23.6%和19.8%,地径分别高于对照组13.5%和5.4%;转基因株系的茎生物量均高于对照组,叶生物量优势最为明显的依次是PEPC-3、PEPC-5和PEPC-4株系,分别高于对照组34.8%、15.4%和6.3%。【结论】玉米PEPC和PPDK基因导入南林895杨获得的转基因植株在强光利用方面具有明显的优势,植株的光合能力显著提高,生长指标优于对照组。利用C4植物的光合作用关键酶编码基因对杨树进行遗传转化,对于提高杨树甚至木本植物的光合效率具有重要意义。     

群体感应信号物质对吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007在杨树内定殖的影响

为了明确杨树溃疡病生防菌吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007的群体感应系统是否与其内生定殖相关，本文通过群体感应指示菌紫色杆菌CV026和液相色谱串联四级杆飞行时间质谱技术（HPLC-Q-TOF-MS）确定其群体感应信号物质种类，并利用结晶紫染色、菌体回收、GFP标记等技术，研究其群体感应信号物质对该菌株生物膜及在杨树苗内的定殖能力的影响。结果表明，菌株JK-SH007产生的群体感应信号物质为含8个碳原子酰基侧链的辛酰基-L-高丝氨酸内酯（C₈-HSL）。群体感应信号物质C₈-HSL的添加对该菌株生物膜及在杨树苗内的定殖能力有影响，并且呈现低浓度促进，较高浓度抑制的规律。C₈-HSL的添加与菌株JK-SH007生物膜的OD值和菌体量具有显著相关性，相关系数分别为0.923和0.756。当添加1.0% C₈-HSL终浓度达到5×10^{-8 g/L}时，菌株JK-SH007生物膜的形成量达到峰值。荧光显微镜镜检发现，当添加100 μL C₈-HSL时，杨树组培苗根和茎中GFP荧光标记的菌株JK-SH007的定殖数量明显较CK多。菌株JK-SH007的群体感应与其在杨树内的内生定殖能力密切相关，群体感应信号物质C₈-HSL具有增强菌株JK-SH007内生定殖的能力，同时也表明该物质有利于该菌株生防效果的发挥。     

不同氮肥施用对杨树栽培土壤改良效果分析

以阜新市"中绥12号"杨树林分为研究对象,对1年生杨树进行鸡粪与尿素不同配比施肥试验,以分析施肥对根际土壤养分、土壤微生物数量等指标的影响。结果表明:"J30N70"的施肥处理(30%的氮由鸡粪提供,70%的氮由尿素提供)在提高土壤微生物活性方面与其他处理差异显著,对杨树生长的促进作用最大;"J30N70"处理,速效磷和速效钾含量均是最高,且显著高于另外3个处理。鸡粪与尿素以3∶7的氮素供给配比施肥为杨树栽培的最佳施肥比例,对根际土壤养分的保持与提高具有积极的促进作用。     

饲料利用率的深层次解读

猪和肉鸡产业是欧洲经济的重要组成部分,持续优化饲料利用率是实现产业可持续发展的重要环节。ECO-FCE项目就是基于这个目的建立起来的。     

西甜瓜砧木育种研究进展

西甜瓜是一种重要的经济作物。我国是西甜瓜生产大国,面积和产量均位居世界首位。近年来,随着西甜瓜的周年生产,连作障碍、土传病害加剧,限制了西甜瓜的优质生产,采用嫁接育苗是目前克服西甜瓜连作障碍最简单有效的措施,因此西甜瓜砧木育种越来越受到国内外科研单位的重视。本文就近年来国内外西甜瓜砧木发展与现状、主要育种目标、遗传性状以及新型种质资源与育种方法进行了总结和展望,旨在为今后的西甜瓜砧木选育工作提供一些参考。     

我国科学家开发出“抗除草剂水稻”

通过除草剂抗性筛选,成功鉴定出4个自然界中未曾被发现的、对除草剂具有不同抗性程度的新等位基因。近日,中国农业科学院植物保护研究所周焕斌团队提出并应用单碱基编辑技术介导的植物内源基因定向进化技术,开发出具有除草剂抗性的水稻新种质,助力农作物精准分子育种。     

杨树造纸用材林栽植密度与合理采伐年龄的分析

以山东杨树造纸用材林主栽品种107号杨、108号杨为研究材料,通过树干解析和生长指标调查,利用现代生物统计技术,分析其数量成熟龄、工艺成熟龄和经济成熟龄,讨论造林密度与采伐年龄的相关关系。结果表明:行株距2m×2m的林分适宜采伐年龄为6~7年,行株距3m×2m的林分适宜采伐年龄为7~8年,行株距3m×3m的林分适宜采伐年龄为8~9年。     

乌兰察布市肉牛良种繁育体系建设探讨

建设肉牛良种繁育体系,对增强肉牛工作的科学性和规范性,提高肉牛质量和养殖水平,增加养牛户经济收益,具有重要意义和深远的影响。建立肉牛繁育体系的指导思想和技术路线是:因地制宜,科学规划,坚持引进与培育相结合,生产与育种相结合。在绝大多数地区,以杂交生产为重点,以市场需求为导向,在不断加大改良力度的同时,确定理想的生产模式,生产出适合不同市场需求的优质牛肉。在基础好的地区,以为育种工作打基础为出发点[1],努力培养出具有本地区特色的西门达尔、安格斯、和牛新品系。