甜樱桃不同砧穗组合成花调控关键基因表达差异研究

为了研究甜樱桃(Prunus avium)成花调控关键基因在不同砧穗组合中表达差异,以甜樱桃‘艳阳’(Sunburst)为接穗,‘ZY-1’(P.cerasus)、马哈利(P.mahaleb)和‘兰丁2号’(P.avium × P.pseudocerasus)为砧木的嫁接组合为试材,调查统计4年干龄不同砧穗组合的总花芽量及开花情况;克隆甜樱桃成花调控网络中EARLY FLOWERING 3(ELF3)、CONSTANS(CO)、FLOWERING LOCUS T(FT)等9个关键作用基因,并利用实时荧光定量PCR对不同砧穗组合接穗的幼叶、叶芽、成龄叶、花芽、叶芽附近叶片叶柄及花芽附近叶片叶柄中这些基因的表达量鉴定。结果显示,艳阳/ZY-1、艳阳/马哈利和艳阳/兰丁2号组合的平均单株花芽量分别为279、288和317朵,不存在明显差异,但不同组合的花期却明显不同,当艳阳/马哈利有72%花芽处于开放期时,艳阳/兰丁2号的花开放比例只有7%,艳阳/ZY-1的花开放比例为49%;此外,PaELF3、PaCO、PaFT等9个成花关键基因,在同一时期不同砧穗组合的接穗组织中表达量存在差异,其中PaAP1在不同砧穗组合的花芽中表达模式与花期规律一致,表明PaAP1与樱桃花期调控密切相关。     

甜樱桃成花相关MADS-box基因的克隆及表达分析

【目的】克隆甜樱桃中可能参与成花途径的MADS基因,分析其基本信息,研究其在不同组织中的表达情况。【方法】以甜樱桃‘萨米特’(‘Summit’)为试材,结合桃基因组分析,克隆得到14个可能参与成花的MADS基因,分别命名为PaSOC1、PaAG、PaAP1、PaAP1-2、PaAP3、PaPI、PaSVP、PaAGL24、PaSEP1、PaSEP2、PaSEP3、PaSEP4、PaSEP5、PaFLC,通过DNAMAN、SMART、protein BLAST和MEGA5等软件分析14个甜樱桃的MADS基因结构、氨基酸结构域及其进化关系,RT-PCR检测其在樱桃根、叶芽、叶、花芽、花、韧皮部中的表达模式。【结果】14个甜樱桃MADS成员大小为612~765 bp,均含有典型的MADS结构域和K-box结构域,含有6~8个内含子。分属7个亚组,PaSEP1、PaSEP2、PaSEP3、PaSEP4、PaSEP5属于SEP亚组,PaAP1、PaAP1-2属于AP1亚组,PaAG属于AG亚组,PaSOC1属于SOC1亚组,PaAP3和PaPI属于AP3/PI亚组,PaSVP属于SVP亚组,PaAGL24属于AGL24亚组,PaFLC并未聚到FLC亚组中。RT-PCR分析显示,14个MADS基因在花芽或花中均有不同程度的表达,此外,除PaAP3、PaSEP1、PaSEP4及PaSEP5之外,其他几个基因在韧皮部中也有不同程度的表达。【结论】获得的甜樱桃MADS-box基因结构高度保守,参与调控成花及花发育过程。     

防治杨树溃疡病内生菌的分离筛选及鉴定

为筛选到对杨树溃疡病有良好生防效果的拮抗菌,采用平板对峙法初筛、发酵液“三明治”法和改良琼脂扩散法复筛,以及离体组织试验对杨树不同部位组织的内生菌进行了分离筛选,并对目的菌株进行了防治效果测定;采用形态学观察和ITS序列及其系统发育树分析对其进行初步鉴定。结果表明从115株杨树内生菌中筛选出有拮抗效果的菌株24株,并复筛出拮抗效果良好的菌株5株,最终从杨树内生菌中筛选出1株杨树溃疡病拮抗真菌,编号为YGF9,其对杨树离体组织溃疡病防治效果可达76.47%,初步鉴定该菌株为黄绿木霉Trichoderma aureoviride。表明菌株YGF9可有效抑制杨树溃疡病病原菌的生长,是防治杨树溃疡病的潜在生防菌株。     

甜樱桃(Prunus avium L.)LEAFY基因的克隆及表达模式分析

为探索LEAFY基因在甜樱桃花芽分化过程中的表达及作用,以甜樱桃(Prunus avium)‘红蜜'(Hongmi)为试材,利用同源克隆和RACE方法克隆甜樱桃中LEAFY同源基因cDNA全序列,对其序列进行分析,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对该基因在花芽分化过程中的表达量进行鉴定。结果显示:在甜樱桃中具有3中不同长度类型,分别为1 532、1 498和1 410bp,主要由3′UTR区长度不同所导致,开放阅读框长1 233bp,编码410个氨基酸,推测蛋白分子量约为45.6ku,等电点约为6.88。结构预测NCBI序列比对发现其氨基酸序列与其他植物中同源基因相似性均在70%以上,故命名为PaLEAFY。qRT-PCR分析发现,在果实成熟至成熟后33d,PaLEAFY在花芽中的表达量由高变低,果实成熟后45d,PaLEAFY表达量开始急剧升高并维持至69d,69d之后表达量再次升高,并于果实成熟后99d达到最高。此外,PaLEAFY在甜樱桃花的柱头中的表达量最高,其次是花瓣、雄蕊和花萼,在甜樱桃的茎和叶中的表达量非常低。说明PaLEAFY参与甜樱桃花芽分化及花发育过程。     

土壤中杨树溃疡病生防菌的分离鉴定

【目的】杨树溃疡病是中国杨树人工林重大生物灾害之一,采用生物防治的方法控制杨树溃疡病是持续有效的手段。本研究旨在从杨树林地土壤中分离出对杨树溃疡病菌有良好生防效果的拮抗微生物。【方法】以杨树溃疡病病原菌葡萄座腔菌为靶标,进行土壤中生防微生物的分离、筛选和鉴定。土壤微生物的分离采用稀释平板涂布法;拮抗微生物的筛选分为初筛、发酵液复筛和拮抗菌株离体复筛3步,初筛采用平板对峙法,拮抗菌发酵液复筛选择三明治法和改良琼脂扩散法相结合的方法,最终通过离体组织防治效果测定确定目的生防菌株;生防菌株的鉴定采用形态学观察和分子生物学鉴定相结合的方法。【结果】在河北省廊坊市和河南省原阳县的杨树林地中按上、中、下3层共采集48份土样,从土样中共分离得到微生物259株,其中细菌122株;放线菌106株;真菌31株,各土层微生物数量规律整体符合上层＞中层＞下层;通过平板对峙法初筛选择出8株抑菌带直径＞4 mm的细菌和放线菌以及8株拮抗菌菌落直径＞40 mm的真菌;再通过发酵液三明治法和改良琼脂扩散法复筛,筛选出8株对杨树溃疡病有良好抑制作用的拮抗菌,分别是细菌TYZ1B3和YX5B1,真菌LS10F1,LX5F1,LZ10F1,LS6F1,LX6F2和 TLZ2F2;最终通过离体组织防治效果测定,从这8株拮抗菌株中筛选出1株土壤生防真菌LX6F2,其对杨树离体组织溃疡病的防治效果可达76.04%;经过形态学观察,菌株LX6F2的菌落、菌丝及孢子形态符合镰刀菌的特征,通过 rDNA-ITS序列及其系统发育分析,测得生防菌株 LX6F2的序列长度为563 bp,序列登录号为 FR872729.1,其与编号为 JN038467的木贼镰刀菌相似度高达100%,从而鉴定该菌株为木贼镰刀菌。【结论】该菌株的发现为杨树溃疡病的生物防治提供了新的原材料,对杨树溃疡病的可持续控制具有重要意义,可在后续研究中将进一步对其抑菌机理、有效拮抗成分及菌剂研制等进行研究。     

黑杨无性系苗期生长性能和叶部病害抗病性研究

[目的]选择生长快、抗病性强的适宜制浆造纸工业应用的杨树新无性。[方法]在大田条件下对29个黑杨无性系苗木的生长性状和叶部病害的抗病性进行调查,并应用统计分析的方法进行分析和评价。[结果]各无性系的2年生苗高、地径生长量均存在明显差异,通过聚类分析筛选出140-29、313杨和599杨在当地生长速度最快。各无性系苗木对黑斑病、角斑病、黑星病和锈病的抗性差异很大,从免疫到高感均有。通过对生长量和抗病性2方面因素进行综合评价,筛选出在当地条件下苗期生长速度较快、叶部病害种类少且抗病性较强的无性系01号杨、02号杨、599杨、N-179、桑巨杨、82-130和82-133。[结论]为该地区选择优良的杨树无性系营建纸浆林提供借鉴和依据。