Characterization and pathogenicity of six Cytospora strains causing stem canker of wild apple in the Tianshan Forest,China

Cytospora species are capable of causing destructive cankers of stems belonging to a wide range of woody plant species. In severe cases, cankers may lead to dieback of twigs and branches. Little is known about the Cytospora species causing canker disease of wild apple (Malus sieversii) trees in the Wild Fruit Forest Reserve in Tianshan Forest, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China. In this study, six Cytospora isolates belonging to two species were isolated from cankerous lesions of wild apple twigs. Based on multi‐locus phylogenetic analysis using three DNA markers (ITS, tef1‐α and tub2) and morphological characterization, these isolates were identified as Cytospora mali and Cytospora parasitica. Temperature trials (15, 20, 25 and 30°C) showed that the optimal growth temperature for six isolates was 25°C. At a variety of temperatures, C. mali isolates tended to grow faster than isolates of C. parasitica, with the C. mali isolate, EGI1 performing better than others with regard to growth rate. Morphological observations showed that these species exhibited a single locule without conceptacles, and the conidia length was 3–5 μm. In vitro inoculation trials of twigs and leaves of M. sieversii seedlings revealed that the C. mali isolates were highly virulent phytopathogenic fungi, whereas the C. parasitica isolates were less virulent. The isolate EGI1 was the most virulent isolate among the six isolates. This paper presents the first report of pathogenic Cytospora spp. of the M. sieversii Tianshan Wild Fruit Forest Reserve of Yili, Xinjiang in China. It will aid in the understanding of how apple tree cankers are induced and provide disease management guidelines for M. sieversii forest conservation.     

中国野生毛葡萄芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23调控抗白粉病的研究

利用同源克隆法得到抗白粉病的中国野生毛葡萄‘丹凤–2’芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23的开放阅读框，并构建过表达载体；通过器官发生途径诱导不抗白粉病的欧洲葡萄‘无核白’分生愈伤组织并采用农杆菌介导法对其进行转化；经过PCR检测和Western blot鉴定，获得了5株VqSTS11超量表达植株和3株VqSTS23超量表达植株；人工接种白粉菌发现，转基因植株中白粉菌菌丝生长速度慢，孢子萌发受到一定的抑制，并且转基因植株中芪合酶基因相对表达量升高，抗病相关基因表达上调，芪类物质含量积累增多。本研究结果进一步证明中国野生毛葡萄‘丹凤–2’芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23对白粉菌具有抗性，‘丹凤–2’可以为改良欧洲葡萄品种抗病性提供抗病基因，作为抗病育种的资源。     

转基因玉米的科学知识图谱研究——基于Citespace的计量分析

为了分析全球转基因玉米研究的热点与趋势,基于文献计量法,以Web of Science数据库核心期刊收录的2005—2015年间转基因玉米研究的文献为样本,利用Citespace软件对转基因玉米研究的科学知识图谱进行可视化分析。通过检索式检索,符合要求的文献共2851篇,经过排重筛选后为2701篇,文献量整体趋势呈平稳状态且有上升趋势。通过Citespace软件绘制关于学者合作网络、机构合作网络、文献共被引分析、作者共被引分析及关键词共现网络的科学知识图谱。通过聚类分析发现中国科研学者与机构在转基因玉米研究中占据数量优势,但是在引文被引方面,外国学者及其文章的重要性高于中国的学者及其文章。另外,全球转基因玉米研究热点主要围绕菌群、基因、蛋白质、稳定性等方面。     

外源ABA对苹果砧木叶片解剖结构 及内源激素含量的影响

通过光镜和透射电镜分别观察外源脱落酸（ABA）处理下楸子（Malus prunifolia）、平邑甜茶（M. hupehensis）和新疆野苹果（M. sieversii）叶片解剖结构及叶绿体超微结构的变化，利用扫描电镜和酶联免疫法分别研究ABA处理对叶片气孔特征及其内源激素含量的影响。结果表明：与对照相比，ABA处理下楸子、平邑甜茶和新疆野苹果的叶厚分别减少了7.93%、0.25%和0.81%，栅栏组织厚度分别减少了31.43%、8.53%和4.99%（P＜0.05），海绵组织厚度分别增加了10.34%、6.14%和5.63%（P＜0.05），叶肉组织结构疏松度（SR）分别增加了19.59%、6.55%和6.50%。ABA处理下楸子和平邑甜茶的栅栏组织/海绵组织厚度比值（P/S）及叶肉组织结构紧密度（CTR）较对照显著减少（P＜0.05），其中，P/S值分别下降37.86%和13.82%，CTR分别下降25.46%和8.29%，而新疆野苹果的P/S值和CTR下降但不显著。此外，ABA处理下楸子和平邑甜茶的上表皮细胞厚度较对照分别增加了5.82%和6.43%，新疆野苹果的较对照减少了26.23%（P＜0.05）；楸子和新疆野苹果的下表皮细胞厚度较对照增加了12.09%和14.21%（P＜0.05），平邑甜茶的较对照减少了12.56%。平邑甜茶和新疆野苹果叶片上下角质层厚度较对照显著增加（P＜0.05），而楸子的变化不显著。在ABA诱导下，3种砧木的气孔密度、气孔大小（长度×宽度）及其开口度和开张比均不同程度地下降，其中，楸子的较对照分别下降了3.62%、7.12%×19.59%、67.60%和86.66%，平邑甜茶的分别下降了3.50%、4.99%×20.65%、32.42%和58.24%，新疆野苹果的分别下降了8.54%、0.92%×12.06%、20.37%和16.35%。ABA处理下3种砧木叶片细胞中叶绿体的数量变少，类囊体结构排列疏松，叶绿体上的淀粉粒趋于变小。外施ABA使3种砧木叶片内源ABA和玉米素核苷（ZR）的含量极显著增加（P＜0.01），其中楸子ABA和ZR含量比对照分别增加30.83%和13.31%，平邑甜茶的分别增加62.40%和45.28%，而新疆野苹果的分别增加了37.07%和17.06%。楸子和新疆野苹果叶片的吲哚乙酸（IAA）和赤霉素（GA）含量无显著变化，而平邑甜茶叶片的IAA及GA含量比对照分别增加了62.62%和20.62%（P＜0.01）。总之，在ABA处理下，3种苹果砧木的叶片组织解剖结构和气孔特征都发生旱生性结构变化，叶肉细胞中淀粉粒趋于变小，叶片内源ABA和ZR水平增加显著，而IAA和GA水平变化因基因型不同而存在差异。     

GNA和ACA双价转基因烟草培育及其抗蚜研究

蚜虫是一种常见的农作物害虫,作为多种植物病毒的载体而成为影响农业发展的重要害虫之一,对蚜虫的防治一直是众多科学工作者所面对的难题。构建了雪花莲凝集素(GNA)和苋菜凝集素(ACA)双价植物表达载体pBI121-GA,在农杆菌介导下,叶盘法转化烟草NC89,得到卡那霉素抗性植株65株。通过基因组PCR、ELISA、RT-PCR和Western-blot等分子生物学检测,从中筛选出外源凝集素不同表达水平的转基因烟草5株。对筛选出的5株转基因烟草植株进行初步蚜虫抗性实验,证实转基因烟草对桃蚜表现出一定的抗性,最高抑制率达85.8%,为农作物双价抗蚜基因的应用研究提供一定的理论基础。     

MdMYB73的分子克隆及其在苹果愈伤组织和拟南芥幼苗中的盐抗性功能鉴定

从‘嘎拉’苹果中克隆了一个MYB转录因子基因(序列号:MDP0000894463)。该基因包含长为729 bp完整的开放阅读框,编码243个氨基酸,预测其蛋白质分子量为26.34 kD,等电点为9.29。系统进化树分析表明,这一MYB转录因子与拟南芥AtMYB73同源序列相似性最高,因此将其命名为MdMYB73。功能域分析表明,MdMYB73蛋白含有保守的R2R3-typeMYB绑定域。荧光定量PCR分析表明,MdMYB73在苹果的各个组织均有表达,在叶片和花中表达相对较高;MdMYB73的表达明显受盐胁迫的诱导。将异位表达MdMYB73的拟南芥幼苗进行抗盐鉴定,结果表明MdMYB73负调控拟南芥盐胁迫抗性;同时,AtSOS1,AtSOS3和AtNHX1抗盐相关基因的表达水平显著降低,表明MdMYB73可能负调控SOS反应,影响拟南芥抵抗高盐胁迫过程。将MdMYB73基因遗传转化苹果愈伤组织,抗盐表型分析表明,MdMYB73过量表达也明显降低了转基因愈伤组织对盐胁迫的抗性。     

渭北地区富士苹果不同砧穗组合幼树内源激素含量与早花性和易成形性关系的研究

以3~4年生5个不同砧穗组合富士苹果幼树为材料,研究植物内源激素含量与早花性和易成形性间的关系。结果表明:乔化砧组合树体高大、生长旺盛,短枝比例和花序数量均显著低于矮化砧组合。矮化砧木组合中,M26组合虽然短枝比例很高,但单株成花量低,树体长势弱;SH16组合次之;T337组合长势中庸、单株成花量大。一年中,春、秋梢开始生长期,幼叶IAA、ZR含量出现高峰,根系第2次生长高峰期,细根IAA、ZR、GA_3含量出现高峰。幼叶ZR和细根IAA含量呈负相关,IAA、GA_3分别在地上部和地下部之间存在正相关。5月5日,幼叶IAA和ZR含量分别与当年生枝量呈正相关;5月20日,ZR、ZR/GA_3分别与短枝比例呈正相关,GA_3与花序数量呈负相关;根系第2次生长高峰期,苹果幼树开花相关指标分别与细根中的IAA、ZR、GA_3、IAA/ZR呈正相关,说明内源激素在地上部成花与地下部根系生长过程中具有重要调节作用。渭北地区,T337自根砧木富士苹果组合体现了早花性和树体易成形性的统一。     

仿生法评定抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米的酶水解物能值的研究

本试验旨在分析抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米原料及饲粮与同源非转基因玉米原料及饲粮体外总能消化率以及酶水解物能值,为转基因玉米的营养实质等同性仿生评定方法的研究提供参考。试验采用单因素完全随机设计,使用单胃动物仿生消化系统模拟饲料原料和饲粮在鸡胃肠道的消化过程,分析同源非转基因玉米、抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米以及对应的3种玉米-豆粕饲粮在不同体外模拟消化阶段的干物质消化率、总能消化率和酶水解物能值的差异。结果表明:同源非转基因玉米、抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米以及对应饲粮在常规概率成分含量上是相似的。抗草甘膦玉米及饲粮与同源非转基因玉米及饲粮相比,在干物质和能量胃消化率、全消化道消化率及酶水解物能值上均没有显著差异(P0.05)。转Bt基因玉米全消化道总能消化率低于同源非转基因玉米(P=0.03,变异系数=0.50%),对应玉米饲粮的酶水解物能值则高于同源非转基因玉米饲粮(P=0.02,变异系数=1.12%),但均处于仿生消化系统测试的误差范围内(变异系数≤1.64%)。由此可见,抗草甘膦玉米的酶水解物能值与同源对照玉米没有差异,而转Bt基因玉米存在统计学意义上的差异,但所有的测值均处于仿生消化系统的测试误差之内。仿生法发现的差异是否具有生物学意义有待体内试验验证。仿生法可为转基因饲料营养等同性研究提供一种新方法。     

白三叶返园对苹果园土壤微生物群落的影响

为了解苹果(Malus pumila)园中覆盖和埋置白三叶(Trifolium repens)对土壤微生物群落的影响,采用尼龙袋法将新鲜的白三叶覆盖和埋置到苹果园中,分别在白三叶降解1、3、6个月时,利用Biolog微平板法检测土壤微生物群落的功能多样性。结果表明,覆盖和埋置白三叶均可使苹果园土壤微生物代谢活性显著提高(P0.05),微生物的多样性除6个月外显著增加、丰富度显著增加,均匀度显著降低(P0.05),群落结构发生变化,且覆草处理大于埋草,同时,白三叶降解时间的长短也影响土壤微生物群落。土壤微生物群落主成分分析结果显示,不同返园方式间主要对羧酸类碳源的利用有差异,而导致不同降解时间土壤微生物群落代谢差异的主要是糖类。说明在苹果园覆盖和埋置白三叶可改变土壤微生物群落,而覆盖白三叶对微生物群落结构的改善情况显著优于埋置白三叶。     

硼对平邑甜茶幼苗硝态氮吸收、利用及分配特性的影响

以平邑甜茶幼苗为试材,运用~(15)N同位素示踪和非损伤微测技术,研究了不同供硼(硼酸0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0和6.0 mg·L~(-1))水平对平邑甜茶根系生长及氮素吸收、利用和分配特性的影响。结果表明,3.0 mg·L~(-1)硼酸处理的幼苗根系活力及根系形态指标显著高于其他处理,幼苗的全氮量及~(15)N吸收量增幅最大,分别比对照提高了19.4%和75.0%。随供硼水平的增加,植株氮素利用率呈现先增高后降低的趋势,在3.0 mg·L~(-1)硼酸处理时最大,为14.8%,是对照的1.8倍。施硼处理对幼苗的~(15)N分配率有一定的影响,3.0 mg·L~(-1)硼酸处理的根系~(15)N分配率达到最大,且显著高于对照。非损伤微测结果显示,3.0 mg·L~(-1)硼酸处理时,平邑甜茶根系对NO_3~-有强烈吸收且内流速度达到最大,在缺硼和高硼(硼酸0和6.0 mg·L~(-1))处理时有明显外排趋势。因此,3.0 mg·L~(-1)硼酸处理最有利于平邑甜茶根系的生长、根系活力的提高和氮素的吸收利用,而低硼和过量供硼均会抑制根系生长及氮素的吸收利用。