转基因甘蔗BtG-2的T-DNA侧翼序列分析及其转化事件特异性检测

转基因甘蔗BtG-2是利用农杆菌介导法把Cry1Ac-2A-gna融合抗虫基因导入‘新台糖22号’的转基因甘蔗株系,具有良好的抗虫特性和农艺性状。为了明确转基因甘蔗BtG-2的分子特征及其检测方法,推进其生物安全性评价工作,以BtG-2的T2代为研究材料,利用Southern杂交检测外源基因在转基因甘蔗基因组内的拷贝数;利用染色体步移技术分离外源基因在甘蔗基因组中插入位点的侧翼序列,并建立了该转化体高效灵敏的特异性PCR检测方法。结果表明：Southern杂交检测证明外源T-DNA以单拷贝方式插入BtG-2株系;经过3次的热不对称巢式PCR扩增,获得外源基因T-DNA左边侧翼序列984 bp和右边侧翼序列705 bp;以这2个序列和相应的T-DNA的左右端序列分别设计3对检测引物对,建立了BtG-2株系的转化事件特异性PCR检测方法,扩增效率最高的引物对LS011/LA451和RS160/RA588分别扩增到440 bp和428 bp的特异片段。其中T-DNA左侧设计的LS011/LA451检测引物对扩增的灵敏度高、特异性强,能够在甘蔗BtG-2基因组DNA相对含量为0.1%的模板中检测出转基因目的成分,相当于9个单倍体基因组拷贝数。本研究完成了转基因株系BtG-2的分子特征及其转化事件特异性检测,为该转基因甘蔗及其衍生产品的检测和身份识别提供技术依据。     

棉长管蚜和棉蚜对受蚜虫取食胁迫棉花植株的选择行为

【目的】研究棉长管蚜和棉蚜对其胁迫棉花的选择行为。【方法】以无翅棉长管蚜和棉蚜成蚜为研究对象,测定棉长管蚜和棉蚜对种群密度和不同时间蚜虫胁迫的棉花行为反应。【结果】不同种群密度棉长管蚜取食胁迫下,棉长管蚜对低密度取食胁迫的棉花与健康植株选择性上不存在差异性,而高密度则存在显著差异;棉蚜对高密度棉长管蚜取食胁迫选择性上存在显著差异。不同种群密度棉蚜取食胁迫下,棉长管蚜对被取食胁迫棉花与健康植株的选择性上不存在差异性,棉长管蚜能够适应棉蚜为害的棉花;而棉蚜对高密度棉长管蚜和棉蚜取食的棉花与健康植株选择性上存在显著差异,取食胁迫密度越高则选择差异性越大。随着棉长管蚜取食胁迫棉花时间的延长,棉长管蚜对短时间取食胁迫的棉花选择性上不存在差异性,而在取食胁迫3、5 d的棉花上存在显著差异;取食棉蚜仅在取食胁迫5 d的棉花上存在显著差异。棉蚜取食胁迫棉花不同时间后,不同受害程度棉花对后期棉长管蚜的寄主选择性不存在显著性差异。【结论】棉花蚜虫取食偏向选择健康植株,易造成田间扩散,导致棉花受害。棉长管蚜能够适应棉蚜为害的棉花,且与棉蚜长期在田间共存。     

扁杆藨草持续危害对棉花农艺和经济性状的影响

【目的】研究扁杆藨草持续危害对棉花的影响,为棉田该杂草科学防治提供依据。【方法】扁杆藨草种群密度设为60 株/m² ,测定其持续危害0、10、20、30、40、50 、60 d和全生育期棉花株高、茎粗、主茎节数、结铃数、单铃重、产量和纤维品质指标。【结果】棉花株高和茎粗随扁杆藨草危害持续期延长而减小。扁杆藨草持续危害期小于30 d,对棉花主茎节数和果枝数影响不显著,大于30 d则显著减少。扁杆藨草持续危害期对棉花中部和下部果枝结铃数影响不显著,显著引起上部果枝结铃数、单铃重减少。扁杆藨草持续危害期大于10 d,可使棉花产量显著减少,导致棉纤维品质指标下降。【结论】依据棉花产量指标,扁杆藨草防除应不晚于棉花打顶前30 d。     

甘蔗褐条病病原菌分离鉴定及其室内毒力的测定

针对海南省不同植蔗区甘蔗褐条病的典型病斑进行分离培养、单孢纯化、形态学观察、致病性检测以及结合r DNA-ITS序列分析鉴定病原菌。分离到的5株病原菌,经回接实验表明,病原菌HT-4致病性最强,能引起与田间病害一致的症状,将菌株HT-4的r DNA-ITS序列在NCBI上进行BLAST比对。结果表明:菌株HT-4与离蠕孢属(Bipolaris)相似性达到99%,结合形态学分析确定该菌是甘蔗褐条病的病原菌。室内毒力实验表明:在7种供试药剂中,50%咪鲜胺锰盐和10%苯醚甲环唑对病原菌抑制效果最好,EC50值分别为4.400 6 mg/L和9.421 1 mg/L。结果为甘蔗褐条病的防控提供科学参考。     

甘蔗叶片宿根矮化病的PCR检测

采用PCR方法对甘蔗植株不同生长时期(幼苗期、分蘖期、拔节期、成熟期)、同一植株的不同叶片及同一叶片的不同部位(叶尖、叶中、叶基)分别取样进行宿根矮化病检测。结果表明:在不同甘蔗生长时期常规PCR方法都可以检测出宿根矮化病阳性植株;对呈阳性植株的不同叶片及同一叶片的不同部位检测均呈阳性,说明被检测甘蔗品种植株不同位置叶片对甘蔗宿根矮化病检测效率影响差异不明显。     

不同DPC(缩节胺)处理对棉花生理生化特性的影响

【目的】研究DPC(缩节胺)浓度处理对棉花生理生化特性的影响。【方法】试验在石河子大学生防研究室进行,以新陆早44号为材料,用6个不同浓度DPC(缩节胺)(0、255、0、100、200和400mg/L)处理棉花,测定棉叶中叶绿素含量、MDA含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、游离脯氨酸含量、POD活性、SOD活性以及CAT活性的变化。【结果】(1)DPC处理前期叶片中叶绿素、游离脯氨酸和可溶性蛋白的含量都高于对照,随着浓度的增大,游离脯氨酸含量和可溶性蛋白质含量逐渐增大。而DPC处理后期叶片中叶绿素和游离脯氨酸含量都低于对照;(2)叶中MDA含量一直低于对照,随着浓度的增大,MDA含量逐渐减小;(3)并不能使棉花叶中可溶性糖含量发生变化;(4)DPC处理前期,SOD活性高于对照,而后期低于对照;DPC处理前期,POD活性和CAT活性低于对照,而后期高于对照。【结论】适当浓度的DPC(缩节胺)处理能增加棉花细胞耐渗透压能力,增强棉花抗胁迫能力,提高棉花叶片的抗旱能力,并提高棉花叶片的光合作用。     

植物中硅的功能和转运

从生物学角度对植物吸收、积累硅以及其功能进行了介绍，特别是对水稻硅转运蛋白克隆、表达、定位和性质进行了详细的说明。     

长期高温胁迫对高羊茅光合特性和抗氧化酶活性的影响

高温已成为影响植物正常生长的主要因素之一,尤其是我国南方的夏季高温已经成为制约许多植物生长和发育的主要环境因子,也给林草生态安全和植被景观带来极大隐患.高羊茅(Festuca arundinacea),是常见的冷季型草坪草中绿期最长、应用最广的草种之一(周嘉友等,1998;韩春梅等,2006),在气候冷凉地区能周年常绿,在长江中下游气候过渡区绿期也相对较长,但在高温季节常出现大面积枯黄现象.在长江以南地区,因长期处于夏季高温的影响,普遍存在难以越夏的问题.因此高温胁迫成为高羊茅在我国南方草坪发展的主要限制因子.     

甘蔗体内的蔗糖积累

成熟甘蔗茎秆积累高浓度蔗糖，其蔗糖积累涉及到蔗糖的合成、分解和运输等生理过程，而调控甘蔗茎中蔗糖积累的关键性因素是存在于快速发育的茎细胞中蔗糖糖代谢相关酶的活性和蔗糖的跨膜运输能力，而不是作为源叶输出光合产物的能力和韧皮部运输蔗糖的效率。为此，本文主要从蔗糖进入茎节的途径、蔗糖在液泡中的积累及其调控等方面作了概述，并指出运用分子生物学、反向遗传学和细胞生物学手段研究有关酶基因、功能性蛋白、糖信号对甘蔗蔗糖运输和积累的作用将是今后的重要研究方向。     

液泡膜转运蛋白结构与功能的研究进展

液泡为植物细胞中营养物质贮存和代谢的主要细胞器,而液泡膜转运蛋白对营养物质进出液泡起着至关重要的作用。近年来对液泡膜转运蛋白结构、功能和调节机制的研究进展较快,发现其在植物的生长发育、信号转导、糖分积累、次级代谢物的运输和胁迫适应过程中均发挥着重要的作用。为此,综述了植物细胞液泡膜转运蛋白的结构和功能研究进展。