番茄褪绿病毒与番茄黄化曲叶病毒复合侵染对番茄褪绿病毒传播的影响

番茄褪绿病毒Tomato chlorosis virus(ToCV)是一种由烟粉虱Bemisia tabaci传播的正义单链RNA病毒,在田间常与番茄黄化曲叶病毒Tomato yellow leaf curl virus(TYLCV)复合侵染而造成番茄生产上重大的经济损失。为了明确ToCV与TYLCV的复合侵染对烟粉虱传播ToCV所造成的影响,本文采用RT-PCR以及qRT-PCR检测了复合侵染的番茄对烟粉虱获取和传播ToCV的影响。研究表明,烟粉虱取食复合侵染的番茄后对ToCV的传播效率显著提高,仅25头烟粉虱的传毒率即可达到100%,ToCV在烟粉虱以及番茄体内的累积量均显著提高。说明这种复合侵染促进了烟粉虱对ToCV的传播,在田间应当及时防控烟粉虱,警惕病毒与烟粉虱的蔓延。     

土壤活性氮动态变化及氮素可利用性对紫云英翻压量的响应

通过田间定位试验,研究了减量化肥紫云英不同翻压量下土壤活性氮的含量、动态变化及氮素可利用性,探讨了紫云英鲜草的适宜翻压量和土壤氮素利用效率,为双季稻合理施用氮肥提供理论依据。在稻-稻-紫云英轮作体系典型时期紫云英翻压前、早稻分蘖盛期、早稻成熟期、晚稻分蘖盛期、晚稻成熟期分别采集土壤样品,监测稻田土壤微生物量氮（MBN）、可溶性有机氮（DON）含量动态变化及氮素可利用性,并分析晚稻成熟期土壤铵态氮（NH₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）含量。结果表明：与对照（CK）处理相比,各施肥处理均提高了土壤全氮（TN）、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量,增幅分别为10.4%~21.2%、10.3%~44.1%和14.7%~52.9%。在翻压紫云英15.0~22.5 t·hm^-2时,土壤TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量均随紫云英还田量增多而提高,之后则随还田量的增多而降低。与常规施肥处理相比,化肥减施下紫云英各翻压量处理均提高了土壤MBN、DON及活性氮含量,增幅分别为7.0%~28.7%、8.5%~22.5%和5.8%~26.6%,且随紫云英翻压量的增加呈先增加后降低的变化趋势,MBN和活性氮含量均在翻压量22.5 t·hm^-2时最高,DON含量在翻压量30.0 t·hm^-2时最高。MBN/TN在翻压量22.5 t·hm^-2时最高,DON/TN在翻压量30.0 t·hm^-2时最高。各处理不同时期土壤MBN、DON含量及MBN/TN、DON/TN有明显波动,总体来看,土壤MBN含量及MBN/TN在早稻分蘖盛期明显降低,早稻成熟期有所回升,至晚稻成熟期又逐渐降低;土壤DON含量及DON/TN在早稻成熟期降至最低,至晚稻成熟期再次上升。研究表明,减施40%化肥条件下长期翻压紫云英不仅能增加土壤活性氮含量,同时有利于提高土壤氮素可利用性,紫云英翻压量22.5~30.0 t·hm^-2时效果最好。     

不同类型水稻土对氮磷养分的吸附解吸特征研究（英文）

为探明不同母质发育的稻田土对氮、磷养分的吸附解吸特征,以湖南省主要稻田土壤红黄泥(HH)、河沙泥(HS)、麻沙泥(MS)和紫色土(ZS)为对象,研究了不同母质发育的稻田土壤对氮、磷的吸附与解吸行为。结果表明:在低氮浓度范围内(0～10 mg/L),土壤氮解吸量大于吸附量;高浓度范围(20～50 mg/L),随着平衡液氮浓度的增加,土壤氮解吸率逐渐降低;当土壤氮吸附量为-57.267～352.400 mg/kg时,不同母质发育的稻田土氮吸附能力降序排列为HS>ZS>HH>MS;当氮解吸量为8.367～37.833 mg/kg时,不同母质发育的稻田土氮解吸能力降序排列为HH>HS>MS>ZS;4种土壤对氮的吸附等温曲线用Linear模型能较好拟合,相关系数在0.928～0.978之间。而在低磷浓度范围内(0～10 mg/L),土壤磷吸附量大于解吸量;当平衡液磷浓度超过10 mg/L时,土壤固持磷的能力减弱,解吸增加,但吸附量仍大于解吸量;当土壤磷吸附量为-110.312～534.961 mg/kg时,不同母质发育的稻田土磷吸附能力降序排列为HS>HH>ZS>MS;当磷解吸量为0.188～14.320 mg/kg时,不同母质发育的稻田土磷解吸能力降序排列为ZS>MS>HS>HH;磷等温吸附曲线与Langmuir、Freundlich模型均能较好拟合,相关系数在0.945～0.995之间。总体而言,湖南省不同母质发育的稻田土对氮、磷的吸附解吸特征均不同,表现为黏性较强的紫色土固持氮的能力最强,可通过有效固持土壤溶液中的氮,降低氮流失风险;而沙性较强的麻砂泥对氮的固持能力最差,氮素流失风险较高;4种水稻土对磷的吸附能力均很强,且解吸率较低,说明湖南省主要稻田土壤对磷的吸附能力很强,流失风险相对较小。     

辣椒炭疽病菌效应因子NIS1-PCR-RFLP标记系统的建立

【目的】基于辣椒炭疽病菌种群复杂、田间复合侵染种群组成不清,导致防控相对困难的问题,建立一种快速直观的辣椒炭疽病菌区分标记系统,为其病害田间防控提供科学依据。【方法】利用rDNA-ITS通用引物克隆田间分离的22株辣椒炭疽病菌rDNA-ITS,通过其序列比对分析构建系统发育进化树,初步确定22株供试菌株的种类和分类地位;选用效应因子NIS1基因为靶标,根据辣椒胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）和黄瓜炭疽菌（C.orbiculare）NIS1基因比对分析,设计NIS1基因简并引物,克隆22株辣椒炭疽病菌的NIS1基因,利用其序列比对分析构建系统发育进化树,分析比较rDNA-ITS和NIS1基因区分供试菌株的差异,进而对22株不同辣椒炭疽病菌NIS1基因进行分析,选择限制性内切酶,分析NIS1基因的PCR产物限制性片段多态性（RFLP）差异,建立NIS1-PCR-RFLP标记系统。【结果】rDNA-ITS序列系统进化分析表明22株辣椒炭疽病菌属于5种炭疽病菌,即胶孢炭疽菌（C.gloeosporioides）、短孢炭疽菌（C.brevisporum）、尖孢炭疽菌（C.acutatum）、平头炭疽菌（C.truncatum）和黑点炭疽菌（C.capsici）,其序列同源性为85.6%~99.8%,但C.capsici和C.truncatum处于同一混合组群;22株辣椒炭疽病菌的NIS1基因两端序列较保守,中间存在可变区,与已报道的C.orbiculare的NIS1基因同源性在34.6%~78.9%;NIS1基因系统发育进化树能将22株辣椒炭疽病菌分成5个组群,C.capsici和C.truncatum处于不同组群,表明其区分度优于rDNA-ITS;NIS1-PCRRFLP主要差异片段显示C.gloeosporioides和C.brevisporum的最大片段均为210 bp,但片段数目不同,而C.acutatum为292 bp,C.capsici为685 bp,C.truncatum为345 bp,参照菌株C.orbiculare为497 bp,能够直观观察区分。【结论】研究建立的NIS1-PCR-RFLP标记系统可简便、直观地区分不同辣椒炭疽病菌的差异,有望发展成为真菌新的分子标记应用于田间辣椒炭疽病菌种群的快速鉴定。     

类黄酮O-甲基转移酶(FOMT)的生物信息学分析

类黄酮O-甲基转移酶(flavonoid O-methyltransferase, FOMT)是黄酮类化合物后修饰的关键酶,为进一步了解FOMT蛋白功能及特性,本研究采用生物信息学分析方法,对已在NCBI注册的50种FOMT蛋白的理化性质、蛋白质二、三级结构、信号肽等进行分析。结果表明,50种不同来源的FOMT氨基酸数目在186～391;蛋白分子量介于20.8～43.4 kD;理论等电点为4.82～6.37,均为酸性蛋白质;脂肪指数介于84.82～109.01;不稳定系数介于19.85～51.85,其中13种为稳定蛋白质,37种为不稳定蛋白质;亲疏水性分析显示,其中15种为疏水蛋白,25种为亲水蛋白。50种FOMT中仅有葛根来源的F3’-OMT含有跨膜结构,其余均为膜外蛋白。所有FOMT均属于AdoMet-MTase超家族蛋白。该结果以期为今后深入研究FOMT功能和甲基化黄酮类化合物的生物合成提供理论依据。     

沼泽红假单胞菌Atp2蛋白的原核表达及稻瘟病菌的互作蛋白初步筛选

光合细菌沼泽红假单胞菌Rhodopseudomonas palustris PSB06是对稻瘟病具有良好防效的生防菌株。为进一步挖掘其生防代谢产物，前期通过蛋白层析分离技术，从PSB06培养液中鉴定到一个ATP合成亚基Atp2蛋白，ATP2基因编码序列为1431 bp。构建了pET32a（+）-ATP2重组表达载体，原核表达纯化后获得的Atp2蛋白产物用SDS-PAGE和Western blot进行鉴定。试验证明Atp2蛋白显著抑制稻瘟病菌的附着胞形成和在水稻寄主上的致病力。为阐明Atp2蛋白抑菌机理，通过酵母双杂交技术，以Atp2为诱饵筛选稻瘟病菌cDNA文库，获得了7个与Atp2有相互作用的蛋白质，分别是E3泛素连接酶复合物（MGG_04978），两个核糖体蛋白（MGG_16204、MGG_04977）和4个假定蛋白（MGG_09168、MGG_01034、MGG_03543、MGG_00718），研究结果为揭示Atp2蛋白抑制稻瘟病菌的作用机制提供理论基础。     

土壤类型对辣椒根系和果实显微结构影响的研究

以自交系材料‘SJ11-3’、‘樟树港’和‘06g19-1-1-1’辣椒为试验材料,研究潮土、黄棕土、稻田土和田园土4种不同类型土壤对种植辣椒的根系和果实显微结构的影响,通过显微结构差异探讨土壤类型对辣椒生长发育及果实品质形成的影响。研究发现,潮土所植辣椒木质部占根比例最小,皮层细胞最厚;田园土所植辣椒木质部占根比例最为适宜,皮层细胞最薄,形成层细胞与木质部分离程度最低;黄棕土所植辣椒形成层细胞与木质部分离明显。果实细胞壁加厚程度以田园土所植辣椒最为明显,稻田土次之;黄棕土所植辣椒靠内果皮薄壁细胞融合程度最高;稻田土所植辣椒维管束最多,黄棕土次之,潮土最少。结果表明,土壤类型的差异会对辣椒根系和果实的显微结构产生重要影响;不同类型土壤中,田园土所植辣椒根系生长最好,果肉薄壁细胞多,薄壁组织增厚明显,较其他类型土壤更适宜于辣椒生长及果实口感品质的形成。     

水稻体内镉离子代谢机制研究进展

镉离子在水稻体内的代谢是一个涉及到吸收、运输和积累三个基本环节的复杂生物学过程;水稻植株在遭受镉离子侵入后将从细胞学、酶学和基因表达与调控等层面启动一系列应答和阻滞镉积累的相关机制,以试图维持机体正常的生命活动。本综述首先简要概述了水稻响应镉离子胁迫机理机制;在此基础上,较系统地总结了编码自然抗性相关巨噬细胞蛋白、重金属ATP酶、铁转运调控蛋白和金属耐受蛋白等镉离子代谢的有关功能基因及其具体的调控作用;最后,指出了镉代谢研究领域中所存在的问题及其发展方向。本综述将为低镉水稻品种的定向培育提供有益的线索和启示。     

水稻转录因子NF-YB家族的生物信息学分析

转录因子NF-YB (nuclear factor-YB)家族是核因子Y (nuclear factor Y, NF-Y)家族的一个亚家族,在调控胚发育、形态建成、开花时间、株高、穗粒数等方面,尤其是在非生物胁迫应答中发挥着重要的作用。为揭示水稻NF-YB基因家族的信息及特征,加快基因家族功能挖掘进程,本研究利用生物信息学手段对该基因家族及其编码蛋白进行分析。结果表明,水稻中共有13个NF-YB基因,在染色体上分布不均匀,所编码的蛋白都定位在细胞核,且不含跨膜结构域或信号肽。多重序列比对,二级结构,三级结构以及基序分析表明,该家族成员保守性较高,均含有高度保守的CBF/NF-Y结构域。进化分析表明NF-YB家族基因的分化早于物种的分化。磷酸化位点和互作蛋白网络分析初步预测了家族成员的互作蛋白网络。本研究为后期NF-YB家族成员的功能研究,加快家族基因的实际应用进程提供了帮助。     

多组学联合分析在植物生长发育研究中的应用

植物的生长和发育过程中往往受到遗传因素和环境因素共同作用,多组学联合分析可拓展分析广度,从而多方面论证假设。介绍了植物生长发育研究中常见的几种组学技术,具体分析了多组学在植物各个器官发育中的应用,并讨论了组学分析对预测植物表型精确度的情况。