圆柏对几种农田杂草及作物的化感潜力分析

为探究圆柏（Sabina chinensis）的化感作用，本研究采用培养皿滤纸法研究圆柏叶片浸提液对地肤（Kochia scoparia）、稗草（Echinochloa crusgalli）、藜（Chenopodium album）、反枝苋（Amaranthus retroflexus）、马齿苋（Portulaca oleracea）5种杂草种子和向日葵（Helianthus annuus）、燕麦（Avena sativa）、油菜（Brassica campestris）、荞麦（Fagopyrum esculentum）4种作物萌发和生长的影响，并用圆柏叶片、树枝、树皮粉末和浸提液进行盆栽抑草效果检测。结果表明：圆柏叶片浸提液对5种杂草种子萌发和幼苗生长具有显著的抑制作用，对地肤、藜、反枝苋萌发及生长的化感效应指数均在-0.98以上；盆栽抑草结果表明，圆柏不同部位对5种杂草种子萌发和稗草及反枝苋株高生长均有较好的抑制作用，叶片化感强度大于树皮和树枝，叶片粉末拌土处理抑草效果好于浸提液叶面喷施；对作物的化感作用结果表明，圆柏叶片浸提液稀释1.5倍时，抑制荞麦种子萌发但不影响其株高及根生长，不影响燕麦种子萌发但降低其株高和根长生长，抑制油菜的发芽势和发芽指数但不影响其种子萌发率，促进油菜株高及根长生长，不影响向日葵种子萌发和生长。综上所述，圆柏具有良好的抑草活性，对作物影响较小。     

菊花绿变病植原体在中国的发生及分子鉴定

对内蒙古农业大学校园内表现花器绿变症状的菊花样品进行采集和DNA提取,应用植原体16S rRNA基因和rp基因的引物进行巢式PCR扩增,从感病样品中分别扩增得到了长度均约为1.2 kb的片段。序列一致性分析表明,菊花绿变植原体16S rRNA基因与翠菊黄化植原体匈牙利风信子株系(GenBank登录号MN080271)、印度玉米株系(KY565571)、印度繁缕株系(KC623537)和印度马铃薯株系(KC312703)的核酸一致性最高,为99.9%,rp基因序列与翠菊黄化植原体立陶宛洋葱株系(GU228514)的核酸一致性最高,为99.8%。基于16S rRNA基因和rp基因构建系统进化树时发现,菊花绿变植原体均与16SrI-B亚组成员聚为一起。16S rRNA基因相似性系数分析表明,菊花绿变植原体与洋葱黄化植原体(AP006628)的相似性系数最高为1.00,洋葱黄化植原体(AP006628)在分类上属于16SrI-B亚组。因此,我们可以确定该菊花绿变植原体属于16SrI-B亚组。这是我国首次报道菊花绿变病的发生。     

StBAG3基因介导的马铃薯对晚疫病抗性研究

为了探究来源于马铃薯中的StBAG3基因在马铃薯抗性建立过程中可能具有的功能,以夏坡蒂马铃薯的离体叶片为试验材料,利用马铃薯的瞬时表达体系对StBAG3基因的功能进行了初步的研究。结果表明,在瞬时表达StBAG3基因的马铃薯离体叶片上人工接种马铃薯晚疫病菌,24,48,72,96 h后接种位置病斑的相对面积较对照病斑显著减少了1.92～39.15百分点,说明瞬时表达StBAG3基因后显著提高了马铃薯对晚疫病菌的抗性水平。这一结果也从对接种部位坏死细胞的染色中得到了证实。H_2O_2定性和定量测定的结果表明,瞬时表达StBAG3基因后接种部位H_20_2积累量在接种后0～48 h差异不显著,接种后72,96 h与对照差异显著,二者均在72 h达到最大值,分别为0.146,0.086μmol/g。ROS清除酶活性测定的结果表明,接种后瞬时表达StBAG3基因部位SOD和CAT的活性随着接种时间推移,变化的模式有所差异,但二者在0～96 h均高于对照叶片,而POD的活性在接种后0～72 h与对照叶片没有显著差异,仅在接种后96 h显著高于对照叶片,间接证明了H_2O_2参与了StBAG3基因介导的正向调控马铃薯对晚疫病的抗性建立过程。由此可见,StBAG3基因能够提高马铃薯对晚疫病的抗性水平。     

NaCl胁迫对沙葱苗期根系特征及无机离子含量的影响

【目的】研究NaCl胁迫对沙葱苗期根系形态特征及无机离子含量的影响,分析沙葱的耐盐强度,以提高沙葱在盐碱地上的生产能力,为盐碱地的开发利用提供参考。【方法】以沙葱幼苗为材料,采用盆栽法,经不同浓度(0(对照,CK),25,50,75,100,150 mmol/L) NaCl胁迫15 d后,研究沙葱根系干质量、鲜质量、长度、表面积、体积、活力和无机离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+))含量的变化。【结果】随着NaCl浓度的增加,沙葱根系干、鲜质量和根系活力均呈降低趋势;而根系长度、表面积、体积均呈先增加后下降的趋势,当NaCl浓度为50 mmol/L时均达最大值。在不同浓度NaCl胁迫处理下,沙葱幼苗根系中Na~+、K~+含量均较对照增加,且当NaCl浓度为150 mmol/L时Na~+、K~+含量较高;但幼苗根系中Ca~(2+)、Mg~(2+)含量均较对照下降。【结论】适宜沙葱幼苗根系生长的NaCl浓度为25～50 mmol/L,此时根系生长良好,Ca~(2+)、Mg~(2+)含量无明显降低。     

干旱胁迫对地梢瓜琥珀酸合成代谢的影响

【目的】研究干旱胁迫对地梢瓜琥珀酸合成代谢的影响,为其琥珀酸开发利用提供理论依据。【方法】以地梢瓜和雀瓢幼苗为试材,设对照(土壤含水量为田间最大持水量(24.44%)的65%～70%,下同)、轻度(45%～50%)、中度(25%～30%)和重度(5%～10%)4个干旱胁迫处理,测定不同处理根、茎、叶中琥珀酸含量和琥珀酸合成酶活性,比较不同处理各指标的变化,分析琥珀酸与其合成酶的关联性。【结果】(1)琥珀酸在地梢瓜和雀瓢的根、茎、叶中均有分布,地梢瓜不同器官中的琥珀酸含量表现为叶根茎,而雀瓢则表现为叶茎根。(2)随着干旱程度的加重,地梢瓜和雀瓢叶、根中的琥珀酸含量先增加后减少,以中度干旱胁迫处理下最大。(3)地梢瓜和雀瓢叶中α-酮戊二酸脱氢酶(α-KGDH)、琥珀硫激酶(STK)、琥珀酸脱氢酶(SD)、谷氨酸脱羧酶(GAD)活性和γ-氨基丁酸(GABA)含量均在重度干旱胁迫处理下最大。(4)相关性分析表明,地梢瓜和雀瓢叶中琥珀酸含量与GABA和SD活性呈负相关。【结论】适度干旱胁迫能够促进地梢瓜和雀瓢琥珀酸的积累。轻度和中度干旱胁迫下,琥珀酸合成以三羧酸循环途径(TCA)为主,重度干旱胁迫下以γ-氨基丁酸代谢支路(GABA shunt)为主。     

内蒙古红豆草黄萎病菌的分离鉴定及其生物学特性

依照柯赫氏法则,利用形态学结合分子生物学的方法首次对内蒙古自治区呼和浩特市中国农科院草原研究所沙尔沁基地红豆草疑似黄萎病的病样进行分离和鉴定,利用蘸根接种法对病原菌的致病性进行测定。同时,首次在室内条件下对病菌的生物学特性,如生长最适温度、酸碱度以及碳源、氮源对病原菌生长速率和产孢量的影响进行了研究。结果表明,引起沙尔沁基地红豆草黄萎病的病原菌为大丽轮枝孢菌,菌株具有较宽的温度和酸碱度适应范围,最适于菌株生长和产孢的温度均为25℃,最适于菌株生长和产孢的pH值范围分别为7~10和5~6。在碳源选择上,大丽轮枝孢菌在可溶性淀粉上的生长速度最快,而蔗糖最有利于其产孢。在氮源选择上,大丽轮枝孢菌在牛肉膏和L-脯氨酸上的生长速度较快,且L-脯氨酸最有利于其产孢。     

不同温度处理对乳苣种子萌发生理生化的影响

为了解温度对乳苣种子萌发以及种子萌发过程中贮藏物质和各种酶的变化情况,开展了不同温度对乳苣种子萌发以及贮藏物质变化规律的研究。结果表明：变温能够有效提高乳苣种子的发芽率,最适变温为15/30 ℃,发芽率可达54.45%;乳苣种子萌发过程中,种子内含物质利用在时间上存在差异,碳水化合物动员较快,脂肪、蛋白质水解相对较慢。乳苣种子萌发过程中,其碳水化合物的代谢主要归因于α-淀粉酶的水解,且α-淀粉酶的活性与种子萌发率呈正相关;乳苣种子萌发过程中,TCA及PPP同时存在,PPP对乳苣种子萌发起主导地位。     

向日葵全基因组NBS抗病基因密码子使用偏好性分析

为分析了解向日葵(Helianthus annuus L.)核苷酸结合位点(nucleotide binding site,简称NBS)型抗病基因编码时各密码子的使用情况,以向日葵全基因组NBS型抗病基因的255条基因序列为来源,利用CodonW软件对每个基因序列进行密码子统计分析.结果表明,向日葵NBS型抗病基因使用A/T(U)结尾的密码子占比大于G/C结尾的密码子,且有效密码子数(effective number of codon,简称ENC)平均值为51.40,整体偏好性较弱,但第3位碱基偏好使用以A/T(U)结尾的密码子.从同义密码子相对使用频率(relative synonymous codonw usage,简称RSCU)分析得到第3位为A、T结尾的密码子占密码子总数(RSCU>1)的比例最高.ENC-GC3s分布图表明,碱基突变是影响密码子偏好性的关键因素.同时相关性分析结果还表明,ENC与A3s、T3s呈极显著负相关关系,多种不同分析都印证了向日葵NBS型抗病基因序列偏好于以A/T(U)结尾的密码子.分析向日葵NBS型抗病基因密码子偏好性,通过优化密码子来提高NBS抗病基因在向日葵中的表达,可为向日葵分子改造和抗病育种提供理论依据.     

沙芥幼苗叶片小热激蛋白基因的克隆与表达

在对转录组和蛋白组数据联合分析的基础上,通过RT–PCR方法克隆得到沙芥幼苗叶片2个小分子热激蛋白基因PcHSP26.5和PcHSP17.8,运用生物信息学软件分析它们的核苷酸和编码蛋白,通过Real–time PCR分析其在高温、低温、NaCl、ABA和干旱复水胁迫下的表达模式。PcHSP26.5和PcHSP17.8开放阅读框分别为699 bp和462 bp,分别编码282和153个氨基酸,其中PcHSP26.5包含1个内含子。PcHSP26.5、PcHSP17.8的相对分子质量分别为26 480、17 490,理论等电点分别为6.36、5.99;均无跨膜结构与信号肽位点,属于亲水蛋白。亚细胞定位预测和进化树分析表明,PcHSP26.5主要定位于线粒体中,属于MⅡ亚族;PcHSP17.8主要定位于细胞质中,属于CⅠ亚族。实时荧光定量PCR结果表明：高温胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在1 h达到顶峰,之后下降;低温胁迫下,沙芥PcHSP26.5基因的相对表达量在0.5 h达到顶峰,之后下降,沙芥PcHSP17.8基因的相对表达量在0.5~12 h内低于对照,24 h时出现上升趋势;NaCl胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量分别在 1 h和3 h达到顶峰,之后下降;ABA胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在2 h达到顶峰,之后下降;干旱复水胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在干旱9 d达到顶峰,复水后下降。