应用TaqMan real-time PCR研究BSV在带毒香蕉组培苗中传递

由香蕉线条病毒(Banana streak virus,BSV)引起的香蕉线条病,严重影响了香蕉产量及种质资源交流。本研究根据BSV ORF Ⅲ基因保守序列设计引物和探针,建立了BSV的实时荧光定量PCR检测方法。该法检测BSV时,与黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)和香蕉束顶病毒(Banana bunchy top virus,BBTV)无交叉反应;不论是检测质粒DNA还是香蕉病株总DNA,其灵敏度都比普通PCR高,检测质粒DNA的灵敏度比普通PCR高100倍,检测香蕉病株总DNA的灵敏度比普通PCR高10倍,且具有良好的重复性。利用建立的实时荧光定量PCR方法检测我国主栽的不同香蕉品种‘大蕉’、‘粉蕉’和‘粤优抗一号’香蕉组培苗中BSV的浓度,发现不同品种BSV传递规律不同。‘大蕉’第3代、第9代组培分化芽中BSV含量较原代显著减少;‘粉蕉’中BSV含量随继代数增加表现为先增加后减少;‘粤优抗一号’中BSV含量随继代数增加呈增加趋势。BSV在‘粉蕉’、‘大蕉’和‘粤优抗一号’第10代到第12代组培苗中以顶部第1片或(及)第2片叶中含量最高。直接结合PCR分析初步表明不同品种在原代和组培至第12代,其植株中的BSV均为游离状态。本文通过对带毒香蕉组培苗中BSV的含量监测,明确了BSV在不同品种带毒香蕉组培苗中的传递和分布规律,为研究BSV与寄主互作及BSV检测提供了理论依据。     

甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)克隆及其在转基因烟草中的表达特性分析

[目的]克隆甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)并分析其在转基因烟草植株中的表达特性,为研究CIN1基因功能提供参考.[方法]克隆SoCIN1基因,利用基因重组技术构建植物正义表达载体pBI121-SoCIN1,采用叶盘法经农杆菌EHA105介导将其转化烟草品种K346.经抗性筛选和PCR扩增验证后获得转SoCIN1基因烟草植株,采用半定量PCR检测叶片SoCIN1基因的表达量,并测定叶片可溶性糖含量、CIN活性及株高(以野生型烟草为对照).[结果]克隆获得的SoCIN1基因长度为1731 bp,与GenBank已公布的SoCIN1基因(JQ312298)核苷酸序列同源性达100%,并通过构建其植物正义表达载体转化烟草.PCR扩增鉴定结果表明,SoCIN1基因已整合至烟草基因组DNA.对F0和F1代进行转基因烟草连续筛选,获得4个转SoCIN1基因烟草株系(T-1、T-2、T-3和T-4).在4个株系的叶片中均检测到SoCIN1基因的表达,其中以在T-1株系叶片中SoCIN1基因表达量最高,其次是T-3株系,最低的是T-4株系.4个株系叶片的可溶性糖含量、CIN活性及株高均高于野生型烟草,其中CIN活性显著高于野生型烟草(P<0.05,下同),且T-1株系CIN活性高于其他3株系;T-1、T-2和T-3株系叶片可溶性糖含量分别显著高于野生型烟草39.68%、19.95%和31.15%;T-1、T-2、T-3和T-4株系的株高较野生型烟草分别提高了15.57%、2.90%、5.74%和5.22%,但仅T-1株系与野生型烟草存在极显著差异(P<0.01).[结论]转SoCIN1基因烟草叶片过表达SoCIN1基因,能提高烟草的CIN活性和可溶性糖含量,促进植株生长,由此推测该基因在甘蔗生长发育和蔗糖积累过程发挥作用.     

苦楝果活性成分及其地理变异研究进展

苦楝(Melia azedarach Linn.)在我国分布广泛,地理变异明显,生长迅速,材质优良,是良好的用材树种;其根、皮、花、果皆可入药,对多种害虫有明显的毒杀、拒食和忌避活性,是常见的生物农药原料,将苦楝果作为活性成分提取材料,有利于开发材用价值.文章综述了苦楝果提取物的抗虫作用、杀虫活性成分及其作用效果,并结合遗传育种策略,针对国内对苦楝果活性成分地理变异研究的局限与不足,提出在全分布区内收集具代表性的苦楝种源或家系,分析不同种源、家系间苦楝果的活性成分种类及含量差异,研究其地理变异及个体变异规律,在优良种源或家系选择的基础上,进一步将苦楝的生物农药应用结合木材利用进行改良,选择果实中活性成分含量高及生长性状表现优良的种源或家系,再通过遗传育种手段培育出优良品种用于果林营造,以期达到苦楝材用与药用相结果的目的,综合开发苦楝的经济价值.     

避雨栽培对台农一号芒果园温湿度及果实品质的影响

[目的]分析避雨栽培对台农一号芒果园温度、湿度及果实品质的影响,为我国南方多雨地区开展芒果避雨栽培提供理论依据.[方法]搭建简易大棚,对3年生台农一号芒从开花前期至采果结束进行全程避雨栽培,以露地栽培为对照(CK),观测棚内外温度和湿度的日变化情况,测定分析芒果采后相关生理指标及病害发生情况.[结果]避雨栽培模式下,芒果冠层日均温度比露地提高0.7℃,日均相对湿度较露地降低6.0%.避雨栽培模式下果实外表光洁,平均单果重比露地栽培提高14.00 g,采后病害发生率较露地降低33.5%(绝对值,下同).果实品质分析结果显示,避雨栽培模式下芒果的可滴定酸含量较露地降低0.012 mg/100 gFW,维生素C(Vc)含量提高0.01 mg/100 gFW,可溶性固形物含量升高1.20%.[结论]避雨栽培可有效提高大棚内台农一号芒果树冠层温度、降低湿度,有利于降低芒果果实采后贮存期的病害发生程度,提高果实品质,适合在我国南方多雨的芒果种植区推广应用.     

施氮量对甘蔗叶绿体超微结构和光合速率的影响

[目的]研究施氮量对甘蔗叶片叶绿体超微结构和光合速率的影响,明确氮素影响甘蔗光合作用的细胞学机理,为甘蔗合理施肥提供科学依据.[方法]以甘蔗品种GT11、ROC22和GXB9为试验材料,在温室内进行桶栽试验,设低氮、中氮和高氮3个施氮水平,即分别施用0、150和300 kg/ha尿素,于伸长期取叶片样品分析叶绿素相对含量(SPAD)、叶面积、比叶重和叶绿体超微结构,并测定光合速率.[结果]3个甘蔗品种叶片的SPAD和叶面积均随施氮水平的增加而增加.GT11和ROC22的比叶重随施氮量的增加显著降低(P<0.05,下同),GXB9的比叶重在中氮水平最低.GT11在高氮水平下叶绿体超微结构正常;ROC22在中氮水平下叶绿体数量最多,但基粒片层数量显著少于高氮水平;GXB9在中氮水平下叶绿体数量最多,基粒片层与高氮水平时无明显差异.GT11和ROC22的净光合速率随施氮水平的增加而增加,GXB9净光合速率在中氮水平最高.[结论]甘蔗光合速率与叶绿体数量、叶绿体超微结构及基粒片层数量密切相关,且均受甘蔗品种和施氮量的共同影响.     

苦楝种源幼林期生长性状地理变异的研究

【目的】了解苦楝Melia azedarach种源的生长性状地理变异及其规律,选择适宜在广东地区造林的优良种源,为苦楝造林种子调拨提供依据。【方法】采集苦楝分布区53个种源,在广州增城开展种源试验,观测了幼林期树高、地径、侧枝数、干型和冠幅等性状,分析其地理变异规律,并探讨种源地理变异的气候生态学基础。【结果】各种源在6个性状间均存在明显的差异,其中树高和地径在种源间的差异最大,变异幅度分别为5~280 cm和1.2~64.0 cm。方差分析结果显示,除干型在种源间的差异达显著(P0.05)水平,其余5个性状在种源间的差异均达到极显著(P0.01)水平。树高、东西冠幅和南北冠幅等性状的重复力达到40%以上,说明这些性状较其他3个性状在种源间的差异更为稳定,而地径重复力仅为29.92%,表明地径在种源间表现的差异稳定性较弱。苦楝苗期生长性状地理变异趋势为:采种点由南至北,苗期生长变慢,高海拔种源生长更快。各性状受纬度、经度和海拔多重控制,但各生长性状多以纬向变异为主。生长性状的地理变异存在明显的气候生态学特征。气温较高、降水丰富、气压低、平均最低气温高、日照丰富地区的种源苗期生长快,生物量大。根据种源幼林生长性状采用欧氏距离离差平方和进行聚类,可以将53个种源大致划分为6个类群,且分类群具有明显的地理格局。【结论】各种源存在明显的地理变异规律,初步挑选出生长快、生物量大、干型优良、适应性好的种源740、629、843和349作为适宜广东地区造林的优势种源。     

C型利钠肽及其受体在水牛卵泡中的表达分析

为了探明C型利钠肽（C-type natriuretic peptide,CNP）及其受体（natriuretic peptide receptor,NPR）在水牛卵泡中的表达模式,本研究首先采用实时荧光定量PCR技术检测水牛卵巢中利钠肽家族主要成员A型、B型、C型利钠肽（ANP、BNP、CNP）及其Ⅰ型、Ⅱ型受体（NPR1、NPR2）的mRNA表达情况,然后利用免疫组化技术对水牛卵泡中CNP及NPR2蛋白进行定位,最后利用实时荧光定量PCR技术检测颗粒细胞和卵丘细胞中CNP及NPR2的mRNA表达规律。结果显示,水牛卵巢主要表达CNP及NPR2,且在各级卵泡中均有表达,其中,CNP主要在壁层颗粒细胞中表达,NPR2主要在卵丘细胞中表达;颗粒细胞上CNP mRNA表达水平显著高于卵母细胞周围的卵丘细胞（P<0.05）,而卵丘细胞上NPR2 mRNA表达水平显著高于颗粒细胞（P<0.05）。综上所述,在利钠肽主要家族成员和受体中,CNP和NPR2在水牛卵巢中呈现强表达,CNP主要在壁层颗粒细胞中表达,而NPR2主要在卵母细胞周围的卵丘细胞中表达。     

菜薹叶片衰老相关转录因子BrWRKY75的特性分析

以菜薹[Brassica rapa L. ssp. chinensis（L.）Mokino var. utilis Tsen et Lee]为材料,克隆得到1个WRKY转录因子,命名为BrWRKY75。氨基酸序列比对及进化树分析发现BrWRKY75与拟南芥的WRKY75同源性较高,且同属于第Ⅱ类c亚族。实时荧光定量PCR表明BrWRKY75在菜薹叶片衰老过程中表达明显增强。亚细胞定位和转录活性分析显示BrWRKY75定位于细胞核,是一种核蛋白,并且具有转录抑制活性。体外凝胶阻滞试验（EMSA）证实BrWRKY75能与W-box（TTGAC）元件特异结合。上述结果为进一步研究菜薹叶片衰老的转录调控机制奠定了基础。     

十字花科黑腐病菌中一个假定蛋白基因XC_3605与致病相关

十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)是全球范围内能引起十字花科植物黑腐病的重要植物病原细菌,也是研究植物病原细菌与植物互作机制的模式细菌。利用自杀质粒pK18mobsacB诱变十字花科黑腐病菌Xcc 8004的XC_3605基因,获得缺失突变体D3605。表型分析发现D3605胞外多糖合成能力、游动能力及致病力显著降低,积聚形成生物被膜的能力增强。用带有全长XC_3605基因序列的pLAFRJ对D3605进行功能互补,其胞外多糖产量、游动性、致病力和生物被膜均得到恢复。研究结果表明,XC_3605基因在十字花科黑腐病菌致病过程中发挥作用。     

甘蔗家系的遗传测定与选择

以2013—2014年配制的108个甘蔗常用组合为研究对象,进行了1新1宿家系试验。通过测定家系新植和宿根的株高、茎径、丛有效茎数、锤度及新植丛重、新植锤重性状,分析各性状的遗传变异及估计性状的遗传参数,并进行了家系的综合指数选择。结果表明:除宿根丛有效茎数之外,其他所有性状在家系间均存在极显著差异;新植蔗的株高、茎径、丛有效茎数的广义遗传力、遗传变异系数和相对遗传进度均高于宿根蔗的。新植蔗和宿根蔗的锤度的广义遗传力、遗传变异系数和相对遗传进度的差异无统计学意义;在新植家系的性状相关分析中,只有锤重与丛重之间,表型和遗传相关达到了极显著水平;通过综合指数选择,选出了湛蔗74–141×CP72–1210、桂糖05–3084×粤糖91–976、云蔗02–588×ROC22、福农39号×桂糖03–1229、桂糖02–901×桂糖03–2357、桂糖05–2743×桂糖03–1229、桂糖92–66×ROC22、德蔗93–88×ROC22、桂糖05–3445×桂糖03–2309、粤糖00–319×CP72–1210、桂糖03–3089×ROC22、粤糖91–976×CP84–1198、粤辐90–95×CP72–1210、云蔗99–601×桂糖00–122、粤糖00–236×ROC22共15个优良家系,入选家系的丛重和锤重的遗传增益较大;综合指数选择与以锤重单性状选择的结果不完全相同,秩次相关系数为0.748,达极显著水平。