辣椒Aux/IAA基因家族的鉴定与表达分析

采用生物信息学的方法,共鉴定出22个辣椒Aux/IAA基因,经聚类分析,将其分为A、B、C、D、E、F、G 7个亚族。这些基因非均匀地分布在辣椒7条染色体上,其中第3条染色体上分布最多,有8个Aux/IAA基因。这些基因在辣椒的根、茎、叶、花、花蕾以及果实各个发育时期的表达模式显示:Capana03g000310在每个组织的各个发育时期都能检测到表达,且表达量较高,呈现出明显的组成型表达模式。Capana00g002758只在根和茎中检测到表达,Capana03g000311和Capana06g001465只在花和果实中检测到有较高表达量,呈现出明显的特异型表达模式。以辣椒6421高世代自交系为试验材料,用30μmol/L脱落酸处理幼叶,采用qRT–PCR进行分析,结果表明:辣椒Capana00g002644和Capana01g001423的相对表达量高于对照,而Capana09g001096、Capana06g001308、Capana03g004455、Capana00g000845、Capana03g004568、Capana03g000244和Capana03g000310的相对表达量均低于对照,说明脱落酸胁迫可以对辣椒Aux/IAA部分基因产生明显的正向或负向诱导。     

水稻抽穗期基因OsDof6功能的初步研究

【目的】以前期通过穗发育芯片筛选到一个水稻Dof家族转录因子OsDof6为研究对象,进一步探究OsDof6的表达模式与生物学功能。【方法】对OsDof6的基因、蛋白及启动子序列进行生物信息学分析,利用CRISPR/Cas9技术对该基因进行定点编辑,通过实时定量PCR和亚细胞定位技术分析该基因的表达模式。【结果】对该基因的启动子序列分析表明,该基因启动子中存在大量与光响应、激素响应及胁迫响应相关的顺式调控元件。利用CRISPR/Cas9技术获得了2种不同突变类型的功能缺失突变体9522^Dof6-3和9522^Dof6-4。对突变体T₁株系进行表型观察发现,相较于对照,两种突变体在营养生长阶段分蘖数明显降低,转入生殖生长阶段后,两种突变体的抽穗时间推迟约3 d。实时定量PCR结果显示OsDof6在水稻根、茎、叶和穗中均有不同程度的表达,在穗发育后期相对表达量明显提高;通过亚细胞定位分析发现OsDof6定位于细胞核。【结论】初步判断OsDof6基因会影响水稻分蘖数与抽穗期。     

超级稻晚稻5优103不同缓/控释肥应用效果研究

[目的]为探索不同缓/控释肥组配模式对超级稻晚稻的应用效果。[方法]以超级稻5优103为供试品种,研究劲久(27-11-12)、劲久(24-14-16)、永笑(22-8-15)、MEISTER 7、MEISTERS 15等在不同组配模式下对水稻产量及其构成因素、肥料利用效率的影响,与“复合肥(25-10-16)+尿素”(常规施肥模式)进行比较。[结果]不同缓/控释肥配施模式下“永笑(22-8-15)+ MEISTER 7”处理的肥料利用效率最高,其水稻根长、分蘖期叶片SPAD值、抽穗期叶片SPAD值、破口期抽穗的整齐度和倒三叶叶面积较常规施肥提高13.9%、4.0%、8.4%、15.2%和19.2%,差异显著；其水稻产量、株高和有效分蘖数较常规释肥提高-1.7%、2.3%、和2.0%,差异不显著。劲久、永笑系列缓/控释肥能有效提高肥料利用效率,氮、磷和钾素利用效率较常规施肥分别提高3.0%~19.9%、2.1%~8.9%和3.2%~13.7%。[结论]本试验条件下,综合稻谷产量、肥料利用效率和水稻群体结构等因素,“永笑(22-8-15)+ MEISTER 7”处理的施肥模式最佳,“永笑(22-8-15)+尿素”处理次之。     

番茄褪绿病毒在湖南省首次发生

2016年7月在湖南省蔬菜病害调查中发现,4种茄科蔬菜表现出叶脉间褪绿、叶片黄化等症状,疑似被番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,To CV)感染,同时叶片背面聚集了大量烟粉虱。采用To CV热激蛋白(heat shock protein 70,HSP70)序列的特异性引物对采集的番茄、茄子、辣椒、马铃薯样品和烟粉虱样品进行RT-PCR检测,均扩增出目标条带,且扩增序列与北京番茄To CV分离物(KC887999.1)部分序列相似度为99.0%,确认采集样品被To CV感染。4种茄科蔬菜To CV的感染率达70%~100%;发病叶片上烟粉虱的带毒率为66.7%~87.5%;鉴定出烟粉虱的生物类型为MED烟粉虱。这是湖南省首次确认该病毒,需要引起关注和加强防范。     

辣椒ARF基因家族的鉴定与表达分析（英文）

为进一步研究辣椒ARF (Auxin Response Factor)基因家族在其生长发育及逆境胁迫中的作用,利用生物信息学方法从辣椒基因组中鉴定出20个ARF基因,这些基因不均匀地分布在辣椒12条染色体上。进化关系显示辣椒ARF基因可分为Class I和II两大类,进一步可细分为Ia、Ib、Ic、Id、Ie、IIa和IIb等7个亚类。基因结构图表明,该基因家族由1～15个外显子构成,且各基因在不同发育时期不同组织中的表达量不同,具有一定的特异性。qRT-PCR结果表明,高盐胁迫可以明显激活或抑制ARF基因家族的表达。     

不同类型水稻土对氮磷养分的吸附解吸特征研究（英文）

为探明不同母质发育的稻田土对氮、磷养分的吸附解吸特征,以湖南省主要稻田土壤红黄泥(HH)、河沙泥(HS)、麻沙泥(MS)和紫色土(ZS)为对象,研究了不同母质发育的稻田土壤对氮、磷的吸附与解吸行为。结果表明:在低氮浓度范围内(0～10 mg/L),土壤氮解吸量大于吸附量;高浓度范围(20～50 mg/L),随着平衡液氮浓度的增加,土壤氮解吸率逐渐降低;当土壤氮吸附量为-57.267～352.400 mg/kg时,不同母质发育的稻田土氮吸附能力降序排列为HS>ZS>HH>MS;当氮解吸量为8.367～37.833 mg/kg时,不同母质发育的稻田土氮解吸能力降序排列为HH>HS>MS>ZS;4种土壤对氮的吸附等温曲线用Linear模型能较好拟合,相关系数在0.928～0.978之间。而在低磷浓度范围内(0～10 mg/L),土壤磷吸附量大于解吸量;当平衡液磷浓度超过10 mg/L时,土壤固持磷的能力减弱,解吸增加,但吸附量仍大于解吸量;当土壤磷吸附量为-110.312～534.961 mg/kg时,不同母质发育的稻田土磷吸附能力降序排列为HS>HH>ZS>MS;当磷解吸量为0.188～14.320 mg/kg时,不同母质发育的稻田土磷解吸能力降序排列为ZS>MS>HS>HH;磷等温吸附曲线与Langmuir、Freundlich模型均能较好拟合,相关系数在0.945～0.995之间。总体而言,湖南省不同母质发育的稻田土对氮、磷的吸附解吸特征均不同,表现为黏性较强的紫色土固持氮的能力最强,可通过有效固持土壤溶液中的氮,降低氮流失风险;而沙性较强的麻砂泥对氮的固持能力最差,氮素流失风险较高;4种水稻土对磷的吸附能力均很强,且解吸率较低,说明湖南省主要稻田土壤对磷的吸附能力很强,流失风险相对较小。     

番茄褪绿病毒与番茄黄化曲叶病毒复合侵染对番茄褪绿病毒传播的影响

番茄褪绿病毒Tomato chlorosis virus(ToCV)是一种由烟粉虱Bemisia tabaci传播的正义单链RNA病毒,在田间常与番茄黄化曲叶病毒Tomato yellow leaf curl virus(TYLCV)复合侵染而造成番茄生产上重大的经济损失。为了明确ToCV与TYLCV的复合侵染对烟粉虱传播ToCV所造成的影响,本文采用RT-PCR以及qRT-PCR检测了复合侵染的番茄对烟粉虱获取和传播ToCV的影响。研究表明,烟粉虱取食复合侵染的番茄后对ToCV的传播效率显著提高,仅25头烟粉虱的传毒率即可达到100%,ToCV在烟粉虱以及番茄体内的累积量均显著提高。说明这种复合侵染促进了烟粉虱对ToCV的传播,在田间应当及时防控烟粉虱,警惕病毒与烟粉虱的蔓延。     

水稻稻瘟病抗性鉴定用菌株继代培养遗传变异研究

稻瘟病是最主要的水稻病害之一,人工接种鉴定是稻瘟病抗性鉴定的主要手段。接种鉴定用稻瘟病菌在继代培养过程中时常发生变异,为了解其变异特点,本研究通过在CM完全培养基和燕麦培养基中连续对10个稻瘟病菌田间菌株继代培养10代,对其每代的产孢量、菌落形态、生理小种及对24个丽江新团黑谷(LTH)单基因系致病性变化进行研究。结果表明,随着继代代数增加,多数菌株在第5代产孢量、生理小种及致病性都发生了部分变异,10个菌株中有6个菌株在第5代生理小种已发生变异,特别是菌株P10由ZA种群转变为ZC种群;菌株P3、P5和P8的生理小种从始至终没有变化,但菌株P3和P5对部分单基因系的致病性已发生改变。因此,在选择菌株进行稻瘟病抗性鉴定时,菌株继代应少于5代,尽量用原始菌株。     

氧化钙对西瓜枯萎病及根际细菌群落的调控

测定连作5年和施加氧化钙的西瓜植株定植40 d后的枯萎病发生率,利用Illumina Hiseq高通量测序方法,对土壤进行16S rDNA测序,比较施加氧化钙后西瓜根际土壤的细菌种群特征。结果显示:连作5年土壤的西瓜枯萎病发病率为87.5%,施加氧化钙的发病率为35.4%,氧化钙对西瓜枯萎病的相对防效达59.5%;施加氧化钙的连作土壤细菌多样性指数和细菌丰富度都大于连作的;连作与施加氧化钙都使得土壤的优势菌群发生变化;在属水平上相对丰度排名前30的土壤细菌中,与发病率呈显著正相关的有Mizugakiibacter、Crenotalea、罗河杆菌属(Rhodanobacter)、不动杆菌属(Acidibacter)、戴氏菌属(Dyella)和Bryobacter,呈显著负相关的有黄色土源菌属(Flavisolibacter)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、出芽单胞菌属(Gemmatimonas)、丰收神菌属(Opitutus)、德沃斯氏菌属(Devosia)。     

番茄褪绿病毒病预测预报模型的建立

研究烟粉虱传播番茄褪绿病毒Tomato chlorosis virus (ToCV)的发生规律,建立其预测预报模型,能够指导田间早期有效防治。本研究于2014年－2018年每年采集山东寿光蔬菜基地大棚番茄和杂草的植株叶片,并收集植株上携带的所有烟粉虱,以健康番茄、杂草叶片和室内饲养的健康烟粉虱为阴性对照;实验室ToCV侵染性克隆接种的感病叶片以及从感病叶片上获毒的烟粉虱为阳性对照,将采集的样品带回实验室进行检测和鉴定等试验。根据病情发生规律,建立了番茄褪绿病毒病的预测预报模型,模拟所得方程为:Y=2.570+0.089X4-7.548X7,其中Y为11月份番茄褪绿病毒病发生率,X4为采集的样品上平均每株所携带的烟粉虱数量,X7为采集的田间杂草的带毒率。预测模拟结果显示,烟粉虱数量以及杂草的带毒率与番茄褪绿病毒病的发生率极显著正相关,回归检测结果历史符合率为96.8%以上。明确了影响番茄褪绿病毒病发生的影响因子,基于烟粉虱数量以及杂草的带毒率,构建了病害预测预报模型。研究结果有助于及时发现番茄褪绿病毒病并采取相应预防措施。