甘蔗花叶病毒复制酶基因的克隆及序列分析

以甘蔗花叶病毒(SCMV)福建分离物(FJ)的总RNA为模板,用RT-PCR方法扩增了含有复制酶(NIb)基因的DNA片段,将其克隆到质粒pGM-T载体上并进行了序列分析。结果表明,NIb基因由1563个碱基组成,编码521个氨基酸并含有高度保守序列GDD。NIa/NIb和NIb/CP交界处的蛋白酶切割位点分别为Q/C和Q/A。与国外报道的SCMV亚组几个株系分离物相比,NIb基因(福建分离物)的核苷酸和氨基酸序列同源性分别为57.8%~86.9%和60.9%~95.2%,其中与SCMV-SA株系的核苷酸及氨基酸序列同源性则高达86.9%和95.2%。     

甘蔗苗期叶绿素荧光参数与抗旱性关系研究

 利用调制式叶绿素荧光仪研究甘蔗苗期水分胁迫下叶绿素荧光参数的动态变化与甘蔗抗旱性的关系。结果表明，水分胁迫下Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、Rfd等荧光参数随水分胁迫强度增强而下降，变化幅度因品种抗旱性强弱而异。水分胁迫下上述荧光参数的动态变化可作为简便易行的抗旱性强弱诊断指标在甘蔗抗旱育种上应用。     

应用RAPD技术研究甘蔗属及其近缘属种间亲缘关系

利用DNA随机扩增多态性(random amplified polymorphic DNA，RAPD)技术，研究了甘蔗属及其近缘属种间的亲缘关系。选择20个引物扩增，在得到的193个片段中，有3个片段是10个材料共有的，多态性达98％。聚类分析结果表明：甘蔗属可划分为两个组群，即热带种组群(包括热带种、印度种、大径野生种、中国种)和割手密种组群。该结论与Irvine的分类结果非常相似。     

蔗茎机械强度精准评价及机制解析

倒伏是限制我国糖料蔗生产的核心问题之一。茎秆机械强度是决定蔗茎抗倒伏性能的重要性状,由于缺乏精准评价甘蔗机械强度的有效方法,甘蔗抗倒伏研究进展严重受阻。本研究针对甘蔗倒伏、折断的问题,分别建立一套基于穿刺力和折断力的蔗茎力学表型测定方法,对117份甘蔗品系蔗茎机械强度精准评价,并对茎秆抗倒伏差异品种（‘桂糖42号’和‘柳城05-136号’）的茎秆生物学特性和细胞壁成分进行分析,探究蔗茎机械强度形成的生物学机制。结果显示：（1）各力学参数在不同试验小区间呈极显著正相关关系（P<0.001）,茎秆力学性状测定对甘蔗自然群体茎秆的评价具有可靠性与准确性;（2）甘蔗成熟节间的穿刺力与未成熟节间的折断力呈极显著正相关（P<0.001）,暗示成熟节间与柔嫩节间力学性状存在内在联系;（3）‘桂糖42号’蔗茎穿刺力显著高于‘柳城05-136号’,尤其中部节间差异达最大化,但二者茎髓穿刺力无显著差异,表明蔗茎穿刺力大小取决于茎皮组织,与髓无关;（4）分析茎皮组织细胞壁成分,发现‘桂糖42号’的纤维素、半纤维素和木质素含量均显著高于‘柳城05-136号’,其中纤维素含量与穿刺力呈极显著正相关（r=0.925,P<0.001）,半纤维素和木质素与穿刺力无显著相关性,表明茎皮纤维素含量是决定茎秆机械强度的内在因素。因此,本研究针对甘蔗生产中“茎倒”和“茎折”的生物学问题,在建立蔗茎机械强度精准评价体系的基础上,初步探究了甘蔗不同品种、节间茎秆机械强度的变化规律,并揭示了其内在决定机制。该研究方法及结果可为甘蔗抗倒伏优良品种选育提供参考。     

甘蔗苗期低温胁迫对叶绿素a荧光诱导动力学的影响

利用OS5－FL叶绿素荧光调制仪研究低温胁迫（5±2）℃对蔗叶光合作用的影响．结果表明,低温胁迫下蔗叶叶绿素a荧光诱导动力学曲线发生明显变化,Fv／Fm、Fv／Fo、DCPIP光还原活性、量子产量（Y）和Rfd值降低,说明PSⅡ原初光能转换效率和潜在光合作用活力均受到抑制,不抗寒品种如MT70－611抑制程度明显高于抗寒品种如FA81－745;研究还表明,低温胁迫下荧光粹灭减慢,光化学碎灭系数（qP）和非光化学猝灭系数（qN）降低,说明低温胁迫也直接影响了光合作用的碳同化．MDA含量分析表明,低温胁迫下不抗寒品种的MDA含量增幅高于抗寒品种．并讨论了低温对光合作用影响的机制及利用叶绿素a荧光诱导动力学鉴定甘蔗抗寒性的可能性．     

利用甘蔗叶绿体荧光参数及活性氧代谢等指标评价甘蔗品种的耐旱性

利用ＯＳ５－ＦＬ叶绿素荧光仪研究干旱胁迫下蔗叶叶绿体荧光参数的变化及其与甘蔗耐旱性关系。应用干旱胁迫下蔗叶活性氧代谢变化等耐旱鉴定指标鉴定参试品种的相对耐旱性。结果表明,干旱胁迫下甘蔗生长受抑制,蔗叶叶绿素含量、相对含水量、叶绿体ＤＣＩＰ光还原活性下降,ＭＤＡ含量和质膜相对透性提高;叶绿体荧光参数Ｆｖ／Ｆｍ、Ｆｖ／Ｆｏ、Ｔ１／２均明显降低,表明干旱胁迫使蔗叶光系统Ⅱ（ＰＳⅡ）原初光能转换效率、ＰＳⅡ潜在活性受到抑制;研究还表明干旱胁迫下蔗叶叶绿体光合量子产额（Ｙｉｅｌｄ）及其潜在活性（Ｆｄｓ／Ｆｓ）降低,说明干旱胁迫直接影响了光合作用的电子传递和二氧化碳同化过程。上述荧光参数的受抑程度因品种抗逆性能而异,不抗旱品种降幅明显高于抗旱品种。最后讨论了叶绿素荧光动力学在甘蔗抗旱育种及抗旱鉴定上应用的可能性。     

斑茅NBS-LRR类抗病基因同源序列的克隆与分析

根据已知NBS-LRR抗病基因[含有核苷酸结合位点(NBS)和富亮氨酸重复(LRR)的胞内受体蛋白基因1NBS结构域蛋白质的保守序列,设计简并引物,对斑茅基因组进行体外扩增,获得了对应区段的DNA片段,回收、克隆这些特异片段,测序分析,共获得8个片段序列.序列分析发现其中7个编号分别为RGA-Q1、RGA-Q2、RGA-Q3、RGA-Q4、RGA-Q5、RGA-Q6和RGA-Q7的片段推导的氨基酸序列均具有典型的NBS结构域,即Ploop(GGVGKTr)、Kinase-2a(VLDDVW)、Kinase-3a(GSR/KILVTTR)及疏水结构域HD(hydrophobic domain).它们在NCBI上的登录号为EU685828、EU685829、EU685830、EU685831、EU685832、EU685833和EU685834.这些抗病基因同源片段(RGA)与已经克隆的N、L6、RPS2和胧等11个抗病基因在氨基酸水平上的同源性为2.3%～39.8%.可进一步用作斑茅抗病候选基因的分子筛选及遗传图谱的构建.     

聚乙二醇胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

以铁观音为试验材料,研究了聚乙二醇(PEG)胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响.结果表明,在PEG胁迫下,茶树幼苗叶片的基础荧光(Fo)显著升高,最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)显著下降,说明PEG胁迫使茶树幼苗叶片PSⅡ反应中心受到伤害;PEG胁迫还降低了茶树的光化学反应速率(Prate),缩短了荧光上升时间(T1/2)、抑制了PSⅡ反应中心电子的传递(ETR降低),导致天线色素热耗散速率(Drate)和光合功能相对限制值[L(PFD)]升高,光化学猝灭(qP)和PSⅡ实际光化学效率(Yield)显著下降.     

嗜热侧孢霉生物学特性及其液体发酵研究

嗜热侧孢霉(Sporotrichum thermophile)是一种嗜热丝状真菌,具有分解纤维素的特性.固体PDA培养条件下进行形态观察表明,所采用的嗜热侧孢霉菌株,菌丝丛枝状、有隔,分生孢子浅褐色,顶生或侧生.利用ITS序列进行分子分类发现嗜热侧孢霉与嗜热革节孢(Scytalidium thermophilium)及特异腐质霉(Humicola insolens)2种嗜热菌相距最近.嗜热侧孢霉的生长pH值范围较宽,在初始pH值4.0-12.0的PDA平板上均可生长,以4.0-8.0时生长较好.以还原糖含量变化和蔗渣减少量为指标,以蔗渣为唯一碳源进行液体发酵,在30 g.L-1蔗渣、11.45 g.L-1NH4NO3、初始pH值4.0和接种量15%(孢子悬液浓度106个.mL-1)条件下,蔗渣降解效果好.     

甘蔗与斑茅杂交染色体组构成特征研究

斑茅是甘蔗重要的野生种质资源,渗入斑茅血缘来提高甘蔗抗性是目前甘蔗育种的重要途径之一。对甘蔗与斑茅杂交后代进行染色体分型有利于高效利用斑茅的各种优异性状。本研究利用斑茅特异引物鉴定斑茅与甘蔗杂交高世代材料的真实性,通过荧光原位杂交对甘蔗与斑茅染色体进行分型,以探究斑茅和甘蔗染色体在子代中的遗传与分离,并分析其染色体组结构特征。结果表明,杂交群体中有30份为斑茅的真实后代,包含斑茅染色体从1～10条不等,说明其后代群体基本服从n+n的遗传方式,占整个真实后代群体的60%。斑茅与甘蔗发生染色体水平的重组约16.67%,并且斑茅与不同血缘甘蔗重组的概率趋近一致。割手密种特异探针共定位结果表明,斑茅血缘的渗入降低了近现代栽培甘蔗种中热带种血缘与重组血缘的占比,并同时提高了割手密血缘的比例。本研究分析的甘蔗与斑茅杂交后代中不同血缘染色体组的遗传及结构特点,为提高斑茅种质资源在甘蔗育种中的开发利用提供了细胞遗传学基础。