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。     

湖北和广西辣椒脉斑驳病毒的检测及 遗传多样性分析

[目的]研究辣椒脉斑驳病毒(Pepper veinal mottle virus,PVMV)的分布及遗传变异,为明确该病毒在我国的流行扩散分子机制提供理论依据.[方法]利用特异性引物反转录PCR(RT-PCR)检测从湖北宜昌及广西南宁和百色采集的48份疑似感染PVMV的辣椒样本;采用常规Sanger测序测定PCR产物序列,序列采用MEGA 5.0构建系统发育进化树,采用RDP等算法分析其可能的重组事件;采用DnaSP v5分析病毒株系不同群体之间的基因流及基因差异.[结果]从48份辣椒样本中检测到5份样本被PVMV侵染,检出率10.42%.基因同源性比对分析结果表明,测定的PVMV湖北和广西分离物CP基因序列同源性在97.00%以上,与其他地区分离物的同源性为91.73%~98.78%.系统发育分析表明,湖北(YC)和广西(NN)PVMV分离物与我国台湾PVMV分离物的亲缘关系最近.重组分析表明,PVMV广西分离物NN10有2个重组事件.[结论]湖北和广西辣椒的PVMV检测结果表明,该病毒已扩散至湖北和广西;基因突变可能是PVMV湖北分离物遗传变异的主要方式之一;而基因重组和基因突变可能是PVMV广西分离物遗传变异的重要因子.     

番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus)的新寄主:水茄(Solanum torvum Swartz)

Tomato chlorosis virus (ToCV) is a plant virus that is mainly propagated by Bemisia tabaci in a semi-persistent and non-circulative manner.It has a wide range of host plants,and has been reported in many countries,causing serious economic losses in vegetable production.In 2019,we investigated about 10 fields,one ha each in Shouguang,Shandong province (China),and in each field we observed symptoms of interveinal chlorosis on lower leaves of the Solanum torvum Swartz,and a large number of B.tabaci gathered on the back of its leaves.To determine the presence of ToCV,total RNA of S.torvum was extracted followed by RT-PCR.The 1 074 (GenBank accessions number MN545620) and 466 bp (GenBank accessions number MN545621) fragments were gel purified and sequenced.The sequences shared 99.44% and 99.57% similarity with ToCV reference sequence tomato chlorosis virus segment RNA1 (AY903447) and RNA2 (AY903448).The results of insect transmission test confirmed that ToCV can spread from S. torvum to tomato.This study confirms S.torvum as a newly reported host of ToCV.     

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。     

非亲和性稻瘟病菌对水稻的诱导抗性

为研究稻瘟病菌Magnaporthe oryzae不同菌株间的相互作用,选择与单抗性基因系水稻IRBL5-M （携带抗性基因Pi5）表现为亲和性的菌株HN52与非亲和性的菌株HN119为研究对象,将其单独或混合接种到单抗性基因系水稻IRBL5-M中,并通过荧光显微镜观察接种后水稻叶鞘的发病情况及病斑面积,测定接种后水稻内相关抗性基因OsWRKY45、OsNPR1、OsPR10、OsMAPK2的表达量以及活性氧的变化。结果显示,相较于单独接种亲和性菌株,混合接种后单抗性基因系水稻IRBL5-M病斑发病面积减少;混合接种中亲和性菌株HN52菌丝侵染能力降低,侵染菌丝细胞间扩展率显著降低73.13%;同时单抗性基因系水稻IRBL5-M中OsWRKY45、OsNPR1、OsPR10和OsMAPK2抗性基因表达量显著增加,水稻叶片中活性氧含量增加,表明在菌株混合侵染过程中,非亲和性菌株可通过激发水稻的抗性反应来降低亲和性菌株对水稻的侵染程度。     

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。     

化肥减施下紫云英不同翻压量对双季稻产量及养分利用效率的影响

为了探索紫云英替代化肥的可行性和适宜翻压量,利用连续11 a田间定位试验,共设置7个处理,分别为CK(不施紫云英和化肥)、GM_(22.5)(单施紫云英22.5 t/hm~2)、100%CF(常规施肥)及60%化肥施用量条件下将紫云英翻压量设15.0(GM_(15.0)),22.5(GM_(22.5)),30.0(GM_(30.0)),37.5(GM_(37.5)) t/hm~2 4个水平,研究化肥减施下不同紫云英翻压量对双季稻产量、氮磷钾积累量、氮磷钾利用率及土壤肥力的影响。结果表明:与CK相比,施肥处理均能显著增加早晚稻及全年两季籽粒产量(P0.05),增幅分别为79.1%～91.1%,44.8%～50.7%,56.8%～64.7%。单施紫云英可显著增加水稻产量(P0.05),与CK相比,早晚稻及全年两季籽粒产量增幅分别为23.9%,12.4%,16.4%。60%化肥与不同量紫云英配施处理早晚稻及全年两季籽粒产量与常规施肥相比差异不显著,紫云英翻压量为15.0～30.0 t/hm~2时,早晚稻及全年两季籽粒产量均随紫云英翻压量的增多而提高,当紫云英翻压量多于30.0 t/hm~2时,则呈下降趋势。在所有的化肥配施紫云英处理中,早晚稻籽粒氮、磷、钾养分积累量均以翻压紫云英30.0 t/hm~2时最高。与常规化肥相比,紫云英与化肥配施可提高氮、钾肥回收利用率、农学效率和偏生产力。与CK相比,各施肥处理均不同程度地提高土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量。紫云英翻压量为22.5～30.0 t/hm~2时,土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量均显著高于常规化肥处理(P0.05)。因此,在本试验施用60%化肥条件下长期翻压紫云英有利于促进水稻增产及水稻氮、磷、钾素的吸收,提高双季稻氮、磷、钾养分利用效率及土壤肥力。