转Pi9抗稻瘟病基因水稻株系的比较转录组分析

【目的】在转录水平上解析Pi9基因介导的稻瘟病抗性调控机理,为培育抗病水稻品种提供理论依据。【方法】向水稻品种日本晴(NPB)及其转Pi9抗稻瘟病基因株系(NPB/Pi9)接种稻瘟菌。分别于接种后0 h、12 h、24 h、36 h提取叶组织样品,选取12503个水稻基因定制基因芯片,进行水稻基因转录组分析,并通过qRT-PCR对部分差异表达基因进行验证。【结果】NPB/Pi9在接种后12 h、24 h和36 h的基因表达量分别与其接种0 h表达量比较,共检测到7754个差异表达基因;相应地,感病水稻NPB在以上时间点共检测到7385个差异表达基因;在接种后36 h,NPB/Pi9的差异表达基因数目显著多于NPB。比较NPB/Pi9和NPB相同时间点的基因表达量,共获得4065个差异表达基因,其中接种后36 h的差异表达基因显著多于接种后0 h、12 h或24 h。因此,NPB/Pi9的稻瘟病防御反应更强烈。对NPB/Pi9与NPB相同时间点的差异表达基因进行GO和KEGG分析,细胞外区域、植物对刺激应答、转录调控、氧化还原、离子结合、次生代谢和植物激素相关的GO分类在接种后呈显著富集,苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成和植物激素信号途径的KEGG通路在接种后显著富集。与效应分子触发的免疫反应(ETI)相关的水杨酸信号途径、几丁质酶,以及与病原相关分子模式触发的免疫反应(PTI)相关的胞外区域、对刺激的应答、木质素合成等,均在抗感水稻之间差异表达。而且PTI/ETI共有的WRKY转录因子、MAPK激酶、茉莉酸和乙烯信号途径等发生差异表达。综上所述,NPB/Pi9和NPB的差异表达模式与ETI和PTI相关,两者相互联系并在Pi9介导的稻瘟病抗性中发挥作用。【结论】与日本晴比较,抗病基因型NPB/Pi9对稻瘟病防御反应更强烈。转录因子、激酶、NBS-LRR基因、几丁质酶、水杨酸、茉莉酸和乙烯信号途径,以及植物次生代谢在Pi9介导的稻瘟病抗病反应中发挥重要作用。     

棉籽壳中除草活性物质提取及鉴定

为了开发利用棉籽壳中的除草活性物质，分别以无水乙醇、正丁醇、石油醚和乙酸乙酯为溶剂，采用索氏提取法对棉籽壳中的活性物质进行了提取，并对各溶剂粗提物进行了除草活性测定。结果发现:用无水乙醇提取的粗提物对稗草生长的抑制活性最高，经气相色谱-质谱(GC-MS)联用分析，发现该粗提物中主要含有甘油、三环己基3-烯-6-辛酮、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、(邻甲基苯酚)-2-溴-2氯-乙酰酯、十四酸、十四酸乙酯、十六烷酸、辛酸异戊酯和亚油酸9种化合物。进一步的除草活性测定结果表明，亚油酸、辛酸异戊酯、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚和(邻甲基苯酚)-2-溴-2氯-乙酰酯4种化合物对稗草表现出一定的除草活性，其中亚油酸活性最强，其IC₅₀值为14.5 mg/L。     

表达中国小麦花叶病毒（CWMV）外壳蛋白基因增强烟草对CWMV的抗病性

  目的  中国小麦花叶病毒（Chinese wheat mosaic virus，CWMV）是引起小麦黄花叶病的重要病原之一。获得表达CWMV外壳蛋白（coat protein，CP）的转基因烟草Nicotiana benthamiana（OECP）并分析其抗病性，为培育小麦抗病材料奠定工作基础。  方法  利用体外重组DNA技术构建含有CWMV外壳蛋白基因的表达载体，并通过农杆菌介导的转化方法，获得OECP。进一步利用Western Blot和PCR检测明确CWMV的外壳蛋白在OECP中能够正常的表达。  结果  部分转基因阳性植株出现矮化表型。此外，OECP阳性植株接种CWMV后7 d的定量分析表明，OECP中CWMV运动蛋白的表达量显著受到抑制。  结论  在烟草中表达CWMV的CP蛋白基因可显著增强烟草对CWMV的抗病性。     

东方蜜蜂研究——重新评价中国阿坝地理种群

杨冠煌等(1986)发表蜜蜂阿坝亚种Apis cerana abansis,其亚种学名并没有拉丁化,应为Apis cerana abaensis,因多种原因未得到认可,但形态测定和分子数据分析认可中国阿坝地理种群Aba cerana。笔者介绍蜜蜂种下分类时,测评了38个形态学指标的测量方法、阿坝地理种群研究历史和背景、青藏高原分化出阿坝地理种群的环境条件,以及该种群个体形态特征、生物学和分布;中国是世界东方蜜蜂多样性热点地区之一,提出了中国东方蜜蜂(工蜂)中华亚种Apis cerana cerana、印度亚种Apis cerana indica、海南地理种群Hainan cerana及阿坝地理种群Aba cerana的形态鉴定表,肯定中国东方蜜蜂的多样性;从中国蜂业生产实际出发,首次较好地解决了东方蜜蜂种和种下阶元(亚种和地理种群)的关系,提出保护东方蜜蜂阿坝地理种群的措施。     

大豆对大豆胞囊线虫侵染的应答机制研究

大豆胞囊线虫病(Heterodera glycines,soybean cyst nematode,SCN)是大豆生产上的重要病害,其特点为危害重、分布广、难防治,每年对大豆生产造成极大的损失。种植大豆抗性新品种是防治SCN目前最为有效的措施,研究大豆对SCN侵染的应答机制,是培育大豆持久抗病品种的前提,对加快抗线虫品种选育及SCN的防控具有重要的意义。本文综述了大豆对SCN侵染的组织细胞学应答机制;介绍了大豆在SCN侵染后酶系变化及酚类代谢的生理生化应答机制;从分子水平阐明了SCN侵染后大豆的基因转录变化,差异蛋白及DNA甲基化的应答机制,以期为大豆胞囊线虫病害的进一步研究与防治提供参考。     

饥饿情况下蠋蝽种内互残行为发生时期及影响

为明确饥饿情况下蠋蝽种内残杀行为的发生时期和影响因素，指导蠋蝽规模化繁育和释放，本文研究了不同发育时期和密度下的蠋蝽种内残杀行为。研究发现：蠋蝽对卵粒的种内互残行为主要发生在饥饿24 h以内，雌性蠋蝽对卵粒的取食行为显著强于雄性蠋蝽，取食比例是雄性的2.80～3.25倍、取食量是雄性的18.75～21.20倍，雌性取食下的卵粒羽化率为70.66%，显著低于雄性和对照的86.59%和87.88%。发育时期和饲养密度均显著影响蠋蝽的种内残杀行为，主要发生在饥饿后的19.63～36.00 h，并且1、2、3龄若虫没有表现出种内残杀行为，4龄以后种内残杀行为显著；低密度下蠋蝽种内互残行为不显著，但高密度会增强种内互残行为，且随密度的增加，种内互残行为显著增强。     

油茶炭疽病病原菌鉴定及防治药剂筛选

采用组织分离法分离了油茶炭疽病病原菌YCTJ,通过柯赫氏法则、形态学和分子生物学特征以及系统发育树对病原菌进行了鉴定,并采用生长速率法测定了400 g/L氟硅唑乳油等10种杀菌剂对油茶炭疽病菌的室内药效。结果表明:经鉴定,证实引起油茶炭疽病的病原菌为胶孢炭疽菌;供试的10种杀菌剂中,400 g/L氟硅唑乳油、10%苯醚甲环唑微乳剂、80%戊唑醇可湿性粉剂、30%肟菌·戊唑醇悬浮剂和43%氟菌·肟菌酯悬浮剂这5种杀菌剂对油茶炭疽病菌的抑制效果在98.41%～100%之间,可以作为油茶炭疽病田间防治的备选药剂。     

红颈常室茧蜂雌性生殖系统及卵巢管形态学观察

利用光学显微镜和透射电镜观察红颈常室茧蜂Peristenus spretus Chen et van Achterberg雌性生殖系统结构、卵巢发育和卵子发生、卵子超微结构，并对15℃和23℃饲养条件下不同日龄的雌蜂卵巢管长度、卵巢管内卵室大小与成熟度进行了比较，揭示了该茧蜂雌性生殖系统结构与特征。结果表明：1）红颈常室茧蜂生殖系统结构主要包括一对卵巢、2条输卵管、中输卵管等；2）雌成虫在羽化前期（1～3 d）卵巢内的成熟卵粒较少，卵巢管内含有大量的卵原细胞，卵子内充满了大量的脂滴，中后期（5～11 d）随着脂肪体的降解吸收，卵子内逐渐新生一些线粒体、高尔基体等细胞器，其内存在滋养细胞、卵母细胞，并且滋养细胞无细胞膜存在。3）同一温度不同日龄红颈常室茧蜂卵粒数、成熟卵子数均差异显著，23℃下红颈常室茧蜂每条卵巢管内的日均卵子数20.70粒，显著高于15℃的日均卵子数18.65粒。