70份小麦品种(系)抗条锈病基因推导及检测

为了给小麦品种的合理布局和小麦条锈病防控提供参考信息,选用我国当前流行的条锈菌混合小种对70份小麦品种(系)进行成株期抗条锈性鉴定,利用基因推导的方法对供试品种(系)所含的基因进行分析,结合系谱信息,并采用分子标记进行已知抗病基因验证。结果表明,对条锈菌混合小种(CYR34、CYR33、CYR32、CYR31、CYR30、CYR29、CYR17和Su-1)表现免疫和近免疫的品种(系)有24份,占供试品种(系)的34.29%;表现高抗和中抗的品种(系)有17份,占24.29%。说明供试小麦品种(系)对当前流行条锈菌混合小种具有良好的成株期抗性,可用于品种布局。基因推导分析结果表明,供试小麦品种(系)中18份携带抗条锈病基因 Yr21,20份含 Yr3,11份含 Yr1,8份含 Yr5,3份含YrSD, 3份含 Yr32,6份含 Yr10,1份(烟836)含有YrSu,1份(金禾9123)含有 Yr26。分子标记检测结果表明,供试小麦品种(系)携带的抗性基因分别为 Yr5(11份)、 Yr9(2份)、 Yr10(9份)、 Yr15(1份)和 Yr26(4份)。由于遗传背景和遗传距离等因素,分子标记检测和基因推导结果不完全一致。     

Influence of rotation system on siderophere-producing microorganism(SPM) in rhizosphere soil of southern China

Soil siderophores are important for crop growth,benefit ferric iron absorption of root,and are affected by cropping patterns.The objective of this study was to evaluate the quantity of siderophores in soil of 2 continuous crop rotation patterns over 30 years in Anren country,China.Quantity and siderophore-producing capability of microorganisms in rice-riceoilseed rape(DDY)rotation and rice-rice(DD)rontinuous cropping rhizosphere soil were tested and analyzed by chrome azurol S method.Isolated strains were used to identify siderophore-producing microorganism(SPM)by PCR amplification and DNA sequencing.Results showed that 9 siderophore-producing bacteria strains were isolated from DDY rhizosphere soil while 7 strains were identified from DD rhizosphere soil.The mean solubility index which representing siderophore-producing capability of strains was 3.05.PCR amplification results indicated that bacterial were the major SPM in soil.This research indicates that crop rotation systems could drive microorganisms to produce siderophores and enrich them in bacterial communities.     

尺蛾科昆虫性信息素组分特征及应用进展

国内外对于鳞翅目昆虫性信息素的研究最为详细。本文阐述鳞翅目昆虫性信息素活性组分的最新分类进展,根据其化学结构可分为TypeⅠ、TypeⅡ、TypeⅢ、Type 0 4类。其中:Type I为分子结构具有末端功能团的C10-C18醇、醛、醋酸酯类化合物,分布于多个鳞翅目总科中; TypeⅡ为C17-C23的不饱和碳氢化合物以及相对应的环氧衍生物,广泛分布于尺蛾总科中; TypeⅢ为携带1个或多个甲基分支的C17-C23化合物,仅出现在少数的鳞翅目昆虫中;而Type 0为与植物挥发物结构类似的短链仲醇或酮类化合物,分布于进化上较为原始的昆虫中。尺蛾总科作为鳞翅目昆虫的第三大科,目前共计93属158种尺蛾的性信息素组分得到鉴定,其性信息素组分中除了姬尺蛾亚科以TypeⅠ为主以外,灰尺蛾亚科、尺蛾亚科、沙尺蛾亚科、花尺蛾亚科、星尺蛾亚科均是以TypeⅡ为主。尺蛾科昆虫性信息素组分碳链较长,结构复杂,多数为不饱和烃类化合物(TypeⅡ型),严重影响了全球尺蛾类性信息素组分的化学鉴定及野外应用,通过分析对已鉴定的尺蛾性信息素组分及结构特征,明确其性信息素组分化合物的双键位置、环氧结构和手性构象,以及在各亚科、属、种之间的分布特征,并探讨我国重要尺蛾(茶尺蠖、国槐尺蠖、银花尺蠖、油桐尺蠖、春尺蠖等)的性信息素研究情况,可为今后鉴定未知尺蛾性信息素活性组分,以及利用昆虫性信息素对尺蛾类害虫进行有效的绿色防控等提供参考。     

基于转录组金银花AP2基因家族的生物信息学及表达分析

为研究金银花AP2转录因子参与低温的应答机制,本研究基于低温下金银花转录组测序数据,利用在线生物信息学工具对金银花AP2转录因子的理化性质、亚细胞定位、磷酸化位点、蛋白基序以及进化分析进行鉴定和分析;利用实时荧光定量PCR检测3个DREB基因和1个RAV基因在低温胁迫下的表达情况。结果表明,在金银花中共筛选了34个AP2转录因子,不同转录因子之间的理化性质存在差异,表明其在不同的微环境中发挥不同的功能;亚细胞定位结果显示,仅有2个AP2定位于叶绿体,其余均定位于细胞核,符合其作为转录因子调控下游基因的表达特性;所有AP2的磷酸化位点均依次表现为丝氨酸>苏氨酸>酪氨酸;根据AP2中所含有的AP2数量以及序列同源性,可将34个AP2分为四个大类,20个AP2属于ERF亚家族,3个属于DREB亚家族,RAV亚家族仅有1个,其余10个属于AP2亚家族。实时荧光定量PCR检测结果表明,DREB和RAV基因均能响应低温胁迫,且不同低温处理时间的不同组织的表达量存在差异。本研究为阐明金银花AP2转录因子响应低温胁迫的机制奠定了一定的理论基础。     

辣椒BES1基因家族鉴定及表达分析

BES1基因是油菜素内酯信号途径中的关键转录因子。为了解辣椒中BES1基因家族功能,以已测序辣椒CM334为试验材料,根据已公布辣椒基因组数据,本研究利用生物信息学方法对辣椒BES1基因家族进行鉴定,并对基因结构、结构域、系统进化关系、基因表达模式和生物非生物胁迫表达情况进行分析。结果表明,辣椒中有9个候选BES1基因,根据BES1基因结构可将其分为ClassⅠ和ClassⅡ 2大类,Class Ⅰ 和 Class Ⅱ 在结构上差异较大。辣椒BES1编码蛋白介于181~713个氨基酸范围内,分子量为20.22~78.23 kDa,等电点介于5.48~9.23。转录组数据分析发现,辣椒BES1基因在辣椒中表达具有差异性。在脱落酸、低温、高温、茉莉酸甲酯和疫病胁迫下CA04g20150和CA12g17430均被诱导上调,表明其在生物和非生物胁迫中发挥作用。本研究结果为进一步探究BES1基因家族调控植物抗逆的分子机制奠定了基础。     

后抛式免耕播种机碎秸装置离地高度自动控制系统研制

为了解决秸秆粉碎后抛式免耕播种机田间作业时,碎秸装置入土灭茬造成作业负载大、秸秆输送装置拥堵和卡滞的问题,该文研制了基于双扇形孔金属检测圆盘和接近开关的扭转变形采集装置,以有效监测驱动轴的转速和因扭矩负载变化引起的驱动轴错位角。设计了基于32位ARM CortexTM-M3核微处理器的碎秸装置离地高度自动控制系统,实时采集驱动轴转速和错位角,分析其变化趋势,辨别作业工况,输出相应电磁阀控制信号,驱动液压缸适时调整碎秸装置的离地高度,稳定作业负载。试验结果表明,在2 500 r/min的驱动轴额定转速下,碎秸装置离地高度的改变使作业负载变化时,自动控制系统使驱动轴的转速控制在2 448～2 632 r/min之间,驱动轴错位角的变化量为±0.002 4 rad,控制信号对错位角变化的响应延时为0.24 s。田间试验结果表明,利用碎秸装置离地高度自动控制系统后机具的通过性极大改善,堵塞现象消失,作业效率提高52.9%,碎秸作业后地表残茬高度降低43.4%。该设计利用驱动轴转速和错位角的变化趋势辨别作业工况,消除了机械结构参数和材质差异等因素对驱动轴错位角的影响,可为相关农机具扭矩负载定性监测提供借鉴。     

重庆地区草地贪夜蛾幼虫肠道真菌的分离鉴定

草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)是一种洲际迁飞性农业害虫,食谱广泛. 2019年5月已迁飞至重庆地区,对农作物造成严重危害.为了解入侵重庆地区草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)肠道真菌菌群的组成,本研究以采集自重庆巫山玉米田及重庆江津高粱田中的草地贪夜蛾幼虫为材料,运用传统培养方法分离其粪便中的肠道优势真菌,并对其进行形态学观察和分子生物学鉴定.实验通过分离培养不同地区、不同食物的草地贪夜蛾肠道真菌,结合形态学观察及rDNA ITS测序完成了属水平的鉴定,共分离得到了5个属10个真菌分离株,其中分离自重庆巫山玉米田的草地贪夜蛾肠道真菌归为3个属,分别为念珠菌属(Candida)、掷孢酵母属(Sporobolomyces)和帚枝霉属(Sarocladium);分离自重庆江津高粱田的草地贪夜蛾肠道真菌归为3个属,分别为念珠菌属(Candida)、莫氏黑粉菌属(Moesziomyces)和毛霉属(Mucor).初步分离获得入侵重庆地区的草地贪夜蛾肠道真菌,丰富了对入侵草地贪夜蛾肠道微生物的认识.     

基于DNA宏条形码的莼菜大田土壤真菌多样性研究

高通量测序与DNA条形码结合产生的DNA宏条形码技术(DNA-Metabarcoding),能快速鉴定混合样本中的物种,现已成为检测群类物种多样性和丰富度的常用方法.本试验采用这一方法分析了莼菜大田不同种植年限土壤真菌多样性,结果表明:10年生土壤中含有最多的真菌种类,多样性及丰富度最高;在属水平上表现为蛙粪霉属、裂梗霉属、酵母属等占优势;群类组成分析显示,种植年限的变化对土壤真菌群落组成有一定的影响;聚类分析中10年与15年生莼菜土壤物种多样性相似度较高.     

重庆地区3株球孢白僵菌的分离鉴定

我国是农业和林业大国,农林害虫的危害造成了严重的经济损失,同时化学防治也导致了环境污染等诸多问题.因此,开发基于虫生真菌的生物农药意义重大.为了丰富虫生真菌菌种资源,以野外感染白僵菌的蝽蟓及室内感染的家蚕僵虫样品为实验材料,采用多种培养基,分离获得了3株虫生真菌菌株,分别为来自蝽蟓的NB-1,PW-1菌株和来自家蚕的JCY菌株,形态学观察结果表明,各菌株的培养特征与白僵菌属菌株较为一致;分子生物学鉴定表明,各菌株rDNA ITS序列与GenBank中白僵菌属球孢白僵菌多个菌株同源性高达99%,因此将菌株NB-1,PW-1和JCY均鉴定为球孢白僵菌(Beauveria bassiana);生物学特性观察发现不同菌株间分生孢子产生量存在显著差异,分离自蝽蟓僵虫的球孢白僵菌PW-1,NB-1分生孢子产量分别为(7.55±0.15)×10~7个/mL,(6.30±0.40)×10~7个/mL,均高于家蚕分离株JCY,其产孢量仅为(3.02±0.22)×10~7个/mL.结论为后续研发针对包括草地贪夜蛾在内的农林害虫生物杀虫剂奠定了菌种基础.     

重庆地区草地贪夜蛾肠道细菌的分离鉴定

为了解入侵重庆地区草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)肠道所携带的细菌组成,以采集自巫溪、巫山地区玉米地里的草地贪夜蛾为材料,运用传统培养方法分离了其肠道优势细菌,并基于16S rDNA测序开展了优势菌的属水平鉴定,共获得了30个细菌分离株,经16S rDNA序列同源性分析,可归于5个属,分别为克雷伯氏菌属(Klebsiella)、不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌属(Enterobacter)以及气单胞菌属(Aeromonas);其中,克雷伯氏菌属(Klebsiella)的丰度最高,占所有分离菌株的63%;假单胞属(Pseudomonas)和肠杆菌属(Enterobacter)菌株仅在巫山地区分离得到,气单胞菌属(Aeromonas)仅在巫溪地区分离得到.实验确定了入侵重庆地区草地贪夜蛾肠道优势细菌的种类及丰度,为后续研究草地贪夜蛾肠道微生物对宿主的生长发育以及迁飞等重要问题奠定了基础.