镉胁迫对烟草种子萌发和烟苗生长发育的影响

为探讨不同镉（Cd）胁迫对不同烟草品种种子萌发、幼苗生长的生理生态效应的影响,以吉烟9号、吉烟10号、延晒六号3个烟草品种为材料,研究了不同浓度的Cd溶液对烟草种子萌发以及烟苗生长发育的影响。结果表明,Cd胁迫下烟草种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、苗高均受到抑制;烟苗叶绿素含量降低,根冠比变小,生长受到抑制,CAT活性、SOD活性、可溶性糖含量随Cd浓度的增加呈先增后降的趋势,POD活性、MDA含量、Pro含量、Cd含量均随Cd浓度的增加而增加。可见Cd胁迫能不同程度地影响烟草种子萌发和烟苗生长发育,烟苗体内的抗氧化酶系统被破坏,多种酶活性不协调,生理生化过程紊乱,最终导致烟苗受害。     

亚硝基谷胱甘肽还原酶 GSNOR1正调控植物对疫霉菌的抗性

疫霉属（ Phytophthora）卵菌引致马铃薯晚疫病等作物灾难性病害，严重威胁作物的可持续生产。由于病菌毒性变异，导致品种抗病性丧失问题突出。因此，挖掘植物广谱和持久抗病基因，并探索其在抗病育种中的有效利用具有重要的科学意义。亚硝基谷胱甘肽还原酶1（GSNOR1）是植物氮信号通路中高度保守的关键还原酶，其参与调节r基因介导的植物抗性和非寄主抗性。然而， GSNOR1参与抗疫霉菌的免疫功能和作用机理尚不清楚。本研究中，借助拟南芥与寄生疫霉菌互作的模式体系，首先发现拟南芥T-DNA插入突变体 gsnor1-3对寄生疫霉菌呈现感病表型。进一步利用病毒诱导的基因沉默（VIGS）降低烟草叶片中 GSNOR1同源基因的表达量，在此基础上，通过抗病表型分析以及一系列抗性相关功能的检测，结果表明，沉默本氏烟草 GSNOR1同源基因能够在寄生疫霉菌侵染植物的过程中削弱植物体内的活性氧（ROS）迸发、病程相关基因（PR genes）的诱导表达以及MAPK信号转导，从而增强了植物对疫霉菌的感病性。本研究揭示了植物 GSNOR1对疫霉菌具有高度保守的抗性功能，并初步解析了 GSNOR1正调控植物抗疫霉菌的作用机理，为进一步探索 GSNOR1在马铃薯抗晚疫病中的功能及其在抗病育种中的有效利用奠定了重要的理论 基础。     

不同温度下TMV侵染枯斑三生烟的LncRNA差异表达

【目的】 筛选不同温度下烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）侵染后枯斑三生烟（Nicotiana tabacum var. Samsun NN）差异表达的长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）,研究lncRNA在枯斑三生烟抗性反应中的作用。【方法】 N基因的温度敏感性使枯斑三生烟在25℃时具备对TMV的抗性、在31℃抗性丧失,在这两个温度条件下对枯斑三生烟接种TMV和磷酸盐缓冲盐水（phosphate buffered saline,PBS）,48 h后提取系统叶总RNA,构建链特异性文库后进行深度测序。对测序结果进行过滤后利用HTSeq将有效数据与近缘品种TN90（N. tabacum var. TN90）基因组比对,筛选得到lncRNA后利用FPKM法估计lncRNA的表达水平。通过edgeR筛选差异表达lncRNA（differentially expressed lncRNA,DElncRNA）,并利用qRT-PCR技术对这一结果进行验证。通过共定位及共表达分析预测DElncRNA的靶基因,通过参考基因组注释、GO和KEGG富集分析研究靶基因的功能。【结果】 4个处理共12个样本经lncRNA-seq各测得约8 000万条clean reads,共获得4 737条已知lncRNA、40 169条新lncRNA。其中64个lncRNA在不同温度条件下TMV侵染后存在差异表达,qRT-PCR测定结果显示这些lncRNA的测序正确率在80%左右,表明本研究所得测序数据具备较高的可信度。对DElncRNA进行靶基因预测,发现一些基因同时被25℃下调和31℃上调的DElncRNA靶向。靶基因注释功能丰富,主要参与植物抗病、激素和代谢等生理过程。部分可能与激素通路相关的lncRNA,在25℃下TMV侵染时呈现下调趋势,而在31℃下TMV侵染则呈现上调趋势。GO富集分析显示靶基因主要参与构成膜、囊泡等组分,具备钙、钾离子通道抑制剂活性等分子功能,使相应离子得以转运引发随后的反应,同时也参与发病、抗原加工和呈现、细胞分裂素代谢等生理过程。KEGG分析发现靶基因显著富集在植物激素信号转导通路,25℃下调和31℃上调的DElncRNA靶基因同时富集在激素信号传导、ABC运输蛋白、苯丙烷类生物合成等通路。【结论】 不同温度（25℃和31℃）条件下TMV侵染枯斑三生烟后,长链非编码RNA差异表达,DElncRNA通过作用于激素信号传导、物质转运等过程参与寄主系统获得性抗性反应。研究结果可为揭示植物系统获得性抗性中lncRNA的调控功能以及新型抗病毒技术开发提供依据。     

PVX病毒载体介导2种马铃薯Y病毒科病毒VPg蛋白表达诱导烟草叶片系统坏死的研究

芜菁花叶病毒（Turnip mosaic virus, TuMV）和槟榔坏死环斑病毒（Areca plam necrotic ringspot virus, ANRSV）是马铃薯Y病毒科（Potyviridae）中分别可诱导十字花科作物和槟榔产生坏死病症的2种不同属病毒。VPg（Viral protein genome linked）作为与马铃薯Y病毒科病毒基因组5′端的结合蛋白,在病毒复制、翻译和运动等侵染过程中发挥重要作用。本研究利用In-Fusion克隆策略分别构建了可表达3′端融合Strep蛋白标签序列的ANRSV和TuMV VPg全长编码基因的马铃薯X病毒（Potato virus X, PVX）载体pPVX-VPg-AR和pPVX-VPg-Tu。通过农杆菌渗透注射接种本生烟（Nicotiana benthamiana）,利用RT-PCR、Strep蛋白标签亲和层析和Western blot等方法证明了PVX病毒载体能够介导VPg-AR和VPg-Tu蛋白在本生烟中系统表达,且发现这2种VPg蛋白的过量表达诱导本生烟叶片产生了不同程度的系统性坏死病症。进一步采用DAB和NBT染色,在产生坏死症状叶片中检测到大量活性氧（reactive oxygen species, ROS）的积累。因此,推测VPg可能是TuMV和ANRSV诱发植物病症产生的一个决定因子,为后续研究这2种病毒诱导症状形成机制奠定了基础。     

落羽杉中山杉系列新品种选育初报

报道了落羽杉属(Taxodium)中山杉系列‘Zhongshansha’杂交新品种选育结果。以经国家林木良种审定委员会审定推广的优良品种中山杉302‘Zhongshansha302’为母本,与父本墨西哥落羽杉(T.mucronatum)回交,获得回交代杂种200个以上。通过苗期实生初选和无性系复选以及不同立地的栽植试验,初选出优于或相似于亲本中山杉302的系列新品种中山杉1号、9号、24号、27号、46号、86号、91号、102号、118号、136号、146号、149号等12个。其中中山杉1号、24号、27号、86号、102号、118号、136号、146号具有一定的耐盐碱能力,可在池杉(T.ascen-dens)、落羽杉(T.distichum)不宜栽植的盐碱地上绿化造林。     

中国黄山苦竹一新变型

本文发表了中国黄山产苦竹一新变型：花秆苦竹Ｐｌｅｉｏｂｌａｓｔｕｓａｍａｒｕｓ（ｋｅｎｇ）ｋｅｎｇｆ．ｆ．ｈｕａｎｇｓｈａｎｅｎｓｉｓＣ．Ｌ．Ｈｕａｎｇ，ｆ．ｎｏｖ．     

四川省竹类引种的研究

本文报导四川竹类引种的概况,作者曾同有关人员自7省引入竹种20属、130种。其中:省外、国外10属、56种。在四川省林科院成都林业试验场,作栽培驯化试验后,又引至灌县、长宁、纳溪等县栽培的生长调查数据;并按在我国引种10个县(市)的7个气候因子,运用因子分析方法,作气候区划。再结合四川省的地形地势、地质、土壤、气候、植被、竹类分布和竹子引种成效,作竹类引种初步区划,提出区划为4个竹类引种分区意见,以便分别制定适宜的引种栽培措施,使竹类生长适合本地的生态环境,为进一步发展竹类资源,提供科学依据。     

烟属野生种主要植物学性状及黑胫病抗性评价

鉴定了烟属植物野生种生育期等植物学性状特性,评价了供试材料对黑胫病(0号及1号生理小种)的抗性,为开展远缘杂交花期相遇及亲本选配提供了基础数据。在玻璃温室内,本研究针对66份烟属植物野生种的生育期等7个植物学性状的调查,检测了烟碱及钾含量,并对黑胫病(0号及1号生理小种)抗性进行了评价。结果表明:供试材料播种到开花时间(DF)为35.00~357.00 d,平均121.67 d;种子千粒重(TSW)为0.02~0.20 g,平均0.09 g;株高(PH)为11.20~292.75 cm,平均119.19 cm;花冠长度(CL)为1.22~11.50 cm,平均3.98 cm;花冠直径(CD)0.67~7.80 cm,平均2.37 cm;最大叶长(MLL)为6.79~61.15 cm,平均25.17 cm;最大叶宽(MLW)为0.65~35.51 cm,平均11.84 cm。烟碱含量为0.03%~1.81%,平均0.34%;钾含量为0.32%~7.11%,平均3.56%。筛选到N.alata PI42334等11份资源同时抗黑胫病0及1号生理小种。     

烟草Hsc70-2的克隆及对马铃薯Y病毒侵染烟草的促进作用

【目的】马铃薯Y病毒（Potato virus Y,PVY）是危害烟草、马铃薯、番茄、辣椒等主要农作物的重要病毒,给农业生产带来巨大损失。论文旨在克隆Hsc70-2蛋白在本氏烟（Nicotiana benthamiana）中的基因序列并分析其生物学信息,研究NbHsc70-2蛋白对PVY侵染烟草的影响,为进一步解析PVY的侵染机制提供理论依据。【方法】以本氏烟为材料,克隆NbHsc70-2蛋白的基因编码序列（coding sequence,CDS）,利用MEGA 6.0 进行多序列比对并构建系统进化树;利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析NbHsc70-2在本氏烟各组织中的表达水平;采用在线软件BaCeILo和SignalP 4.0对NbHsc70-2进行生物信息学分析;构建NbHsc70-2-RFP融合蛋白确定该蛋白的亚细胞定位;研究PVY处理对本氏烟叶片中NbHsc70-2的影响;利用激光共聚焦观察PVY-GFP处理对NbHsc70-2-RFP定位的影响;构建NbHsc70-2 VIGS沉默体系及瞬时表达载体,采用qRT-PCR比较NbHsc70-2在沉默/过表达后对PVY表达的影响。【结果】NbHsc70-2编码649个氨基酸,系统进化树分析表明,NbHsc70-2与普通烟NaHsc70-2序列相似性最高,亲缘关系最近,属于热激蛋白家族,C端具有热激蛋白家族的高度保守基序结构;qRT-PCR分析表明,NbHsc70-2在叶中表达量最高,在根和茎中的表达量较低;BaCeILo预测及激光共聚焦显微镜观察均显示NbHsc70-2定位在细胞质中,并且PVY-GFP侵染本氏烟后NbHsc70-2-RFP部分转移至细胞核,与PVY-GFP共定位在细胞质及细胞核中;将NbHsc70-2基因沉默载体pTRV::NbHsc70-2导入本氏烟中7 d后相比于对照组,沉默组出现心叶皱缩及矮化现象;接种PVY-GFP 7 d后通过手持紫外灯观察到沉默组中无明显绿色荧光出现,而对照组中PVY-GFP系统侵染使得非接种叶片呈现荧光现象,沉默组荧光点数约为对照组28%;接种PVY后,利用qRT-PCR检测沉默NbHsc70-2后1、3、5 d的PVY CP基因积累量,结果表明沉默NbHsc70-2后PVY CP基因积累量下降,其中3 d和5 d与对照相比差异显著,基因表达水平分别为对照的14%和0.004%;将NbHsc70-2过表达载体pEarleyGate100::GWC::NbHsc70-2与PVY同时导入本氏烟后,结果表明相比于对照组,过表达组48 h和72 h 其PVY CP基因积累量显著上升,基因表达水平分别为对照组的2.31、2.56倍。【结论】PVY侵染会引起NbHsc70-2表达量上升;NbHsc70-2是PVY侵染本氏烟重要的组成成分,沉默该基因显著抑制PVY的表达,过表达NbHsc70-2则显著提高PVY的表达,即NbHsc70-2的表达水平与PVY复制呈正相关,NbHsc70-2蛋白促进PVY对烟草的侵染。     

Identification of Rosellinia species as producers of cyclodepsipeptide PF1022 A and resurrection of the genus Dematophora as inferred from polythetic taxonomy

Rosellinia (Xylariaceae) is a large, cosmopolitan genus comprising over 130 species that have been defined based mainly on the morphology of their sexual morphs. The genus comprises both lignicolous and saprotrophic species that are frequently isolated as endophytes from healthy host plants, and important plant pathogens. In order to evaluate the utility of molecular phylogeny and secondary metabolite profiling to achieve a better basis for their classification, a set of strains was selected for a multi-locus phylogeny inferred from a combination of the sequences of the internal transcribed spacer region (ITS), the large subunit (LSU) of the nuclear rDNA, beta-tubulin (TUB2) and the second largest subunit of the RNA polymerase II (RPB2). Concurrently, various strains were surveyed for production of secondary metabolites. Metabolite profiling relied on methods with high performance liquid chromatography with diode array and mass spectrometric detection (HPLC-DAD/MS) as well as preparative isolation of the major components after re-fermentation followed by structure elucidation using nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and high resolution mass spectrometry (HR-MS). Two new and nine known isopimarane diterpenoids were identified during our mycochemical studies of two selected Dematophora strains and the metabolites were tested for biological activity. In addition, the nematicidal cyclodepsipeptide PF1022 A was purified and identified from a culture of Rosellinia corticium, which is the first time that this endophyte-derived drug precursor has been identified unambiguously from an ascospore-derived isolate of a Rosellinia species. While the results of this first HPLC profiling were largely inconclusive regarding the utility of secondary metabolites as genus-specific chemotaxonomic markers, the phylogeny clearly showed that species featuring a dematophora-like asexual morph were included in a well-defined clade, for which the genus Dematophora is resurrected. Dematophora now comprises all previously known important plant pathogens in the genus such as D. arcuata, D. bunodes, D. necatrix and D. pepo, while Rosellinia s. str. comprises those species that are known to have a geniculosporium-like or nodulisporium-like asexual morph, or where the asexual morph remains unknown. The extensive morphological studies of L.E. Petrini served as a basis to transfer several further species from Rosellinia to Dematophora, based on the morphology of their asexual morphs. However, most species of Rosellinia and allies still need to be recollected in fresh state, cultured, and studied for their morphology and their phylogenetic affinities before the infrageneric relationships can be clarified.