番茄抗病品种吉美08 SlDFR基因的克隆与表达

【目的】克隆番茄（Solanum lycopersicum）抗病品种吉美08二氢黄酮醇4-还原酶（dihydroflavonol 4-reductase,DFR）基因,并分析枯萎病菌尖孢镰刀菌番茄专化型（Fol4287）诱导下其在番茄不同组织中的表达模式,为深入研究SlDFR基因在番茄抗病过程中的调控机制提供理论依据。【方法】采用同源克隆技术从番茄中克隆SlDFR基因cDNA全长序列,并进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测番茄根、茎、叶中SlDFR基因在枯萎病菌诱导下的表达模式。【结果】从番茄抗病栽培品种吉美08中克隆得到SlDFR基因,cDNA序列全长1659 bp,包含1个1149 bp的开放阅读框（ORF）,编码379个氨基酸。SlDFR蛋白的相对分子质量为42.43 kD,等电点（pI）为6.08,是一个亲水的、稳定的酸性蛋白,亚细胞定位在高尔基体上,无信号肽和跨膜结构域,有38个磷酸化位点,其中,丝氨酸18个,苏氨酸15个,酪氨酸5个。SlDFR蛋白的二级结构中α-螺旋占37.73%,延伸链占13.98%,无规则卷曲占40.69%。系统发育进化树分析结果表明,SlDFR蛋白序列与同属茄科马铃薯（Solanum pennellii）亲缘关系较近,其次为黑果枸杞（Lycium ruthenicum）。qRT-PCR分析结果显示,SlDFR基因在番茄叶中表达量最高,在根中表达量最低。SlDFR基因在番茄根、茎、叶中表达量受番茄枯萎病菌诱导,均呈现不同程度上调,其中,在根中表达量变化最大,在叶中表达量变化较小,推测SlDFR基因的表达量与番茄枯萎病菌胁迫响应有关,且番茄根部类黄酮的合成为重要胁迫响应途径。【结论】SlDFR基因表达量受Fol4287的诱导,可能参与番茄枯萎病胁迫响应过程,且对番茄枯萎病菌的响应在番茄根部更强烈,并通过调控番茄根部黄酮类物质的合成提高根系分泌物的抑菌活性从而增强番茄对枯萎病的抗性。     

新农科背景下信息技术与课程教学的深度融合研究

新农科背景下,信息技术与课程教学的深度融合已成为提高高校教学质量的关键之一.针对当前农林专业教学与信息技融合面临的线上教学优势体现,混合教学模式中线下课堂教学的重构、信息技术与教育教学融合的高阶性、信息技术在教育教学中的利用效率等问题,提出了依托并发挥不同智能工具和平台的优势、注重线下教学环节对学生线上学习效果的检验、注重信息资源的高效利用、积极寻求发达地区教学资源共享等应对措施,以期为信息技术与课程教学的深度融合提供借鉴.     

pBI121-Lyz-GFP表达载体的构建及其在和田苜蓿愈伤组织中的转化

将绿色荧光蛋白(GFP)基因片段插入到pBIl21-Lyz多克隆区,构建了重组表达载体pBI121-Lyz-GFPo经Sma Ⅰ与BamH Ⅰ双酶切和PCR验证重组质粒,均能得到约750 bp的目的片段,通过进一步测序证明,GFP基因已成功地连接到pBI121-Lyz中,且重组质粒连接方向正确.利用冻融法将重组质粒导人根癌农杆菌(Agrobactcrium tumenfaciens)LBA4404,用叶盘法转化和田苜蓿(Medicago sativa L.cv.Xinjiang Daye),筛选出具有卡那霉素抗性的愈伤组织,经PCR扩增和荧光显微镜检测证明,重组基因已成功地转化到和田苜蓿愈伤组织中.     

pBI121-LyrZ-GFP表达载体的构建及其在和田苜蓿愈伤组织中的转化

将绿色荧光蛋白（GFP）基因片段插入到pBI121-Lyz多克隆区,构建了重组表达载体pBIl21-Lyz-GFP。经SmaⅠ与BamHⅠ双酶切和PCR验证重组质粒,均能得到约750bp的目的片段,通过进一步测序证明,GFP基因已成功地连接到pBI121-Lyz中,且重组质粒连接方向正确。利用冻融法将重组质粒导入根癌农杆菌（Agrobacterium tumenfaciens ） LBA4404,,用叶盘法转化和田苜蓿（Medicago sativa L. cv. Xinjiang Daye）,筛选出具有卡那霉素抗性的愈伤组织,经PCR扩增和荧光显微镜检测证明,重组基因已成功地转化到和田苜蓿愈伤组织中。     

环境pH对番茄枯萎病抗性的影响

以番茄枯萎病菌尖孢镰刀菌番茄专化型(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici)Fol4287为研究对象,研究环境pH对其生长和产孢状况的影响,并以番茄“吉美008”为试材,通过实验室水培和离体叶片侵染的方法,研究了酸性、碱性及中性环境条件下番茄对Fol4287胁迫的响应差异,以期为实践中通过调节土壤pH抑制番茄枯萎病的发生提供参考依据。结果表明：Fol4287的菌丝最适生长pH环境为5.0,最适产孢pH环境为9.0～11.0。碱性环境中番茄幼苗的丙二醛(MDA)含量、相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性均大于酸性和中性环境,但是Fol4287的作用效果相对较弱。酸性环境条件下Fol4287对番茄幼苗伤害加重,MDA含量、相对电导率、SOD、POD活性增加量分别为55.01%、67.01%、105.07%、142.81%,均大于中性环境(19.06%、21.54%、49.81%、70.62%)。酸性环境中的番茄幼苗发病率高于中性和碱性环境。综上所述,酸性环境中Fol4287的毒力较强,而碱性环境虽然对番茄幼苗的正常生长有抑制作用但是...     

不同土壤改良剂对酸化土壤微生物群落结构的影响

酸化土壤中微生物多样性降低是土壤养分减少、土传病害高发、作物产量和品质降低的重要原因。施用碱性土壤改良剂是改善酸化土壤理化特性、减少土传病害发生、提高作物产量的有效手段。为了明确不同碱性土壤改良剂对土壤微生物群落结构及多样性的影响,通过盆栽试验比较施用生石灰(S1)及氨基酸生态肥(S2)和黄腐酸水溶肥(S3)对酸化土壤微生物群落结构的改良效果。结果表明,施用3种土壤改良剂后土壤细菌丰富度和多样性均降低,而真菌群落物种丰富度没有显著变化。改良后土壤的主导菌门与改良前相同,而主导菌属存在较大差异。Iamia、Peroneutypa为S1处理特有主导菌属,节核细菌属(Arthrobacter)、德巴利酵母属(Debaryomyces)、Paraphaeosphaeria为S2处理特有主导菌属。根霉菌属(Rhizopus)、裂褶菌属(Schizophyllum)为S3处理特有主导菌属。各改良土壤中,S1处理对细菌的筛选作用最强,S2处理对真菌群落的影响最大,而S3处理相对丰度增加的菌属最多。3种土壤改良剂均能够抑制有害土壤微生物的生长和定殖,但抑制机制可能存在差异。综上所述,3种土壤改良剂均能改善酸性土壤微生物群落结构,但是改良效果存在差异。研究结果为改良土壤微生物功能进一步研究及防治土传病害提供了理论依据。     

番茄SlARF2基因表达模式及其在果实发育中的功能分析

为了分析Sl ARF2基因在番茄生长发育过程中的功能,利用定量PCR技术分析Sl ARF2基因的表达模式,发现Sl ARF2基因在番茄花芽中表达量最高,在幼果中次之,说明Sl ARF2基因可能在番茄花果发育中起着重要作用。为进一步研究Sl ARF2的功能,构建Sl ARF2基因超表达、抑制表达载体,农杆菌介导转化番茄成功获得了相应转基因植株。通过与野生型番茄植株花、果不同时期的表型进行比对分析,发现Sl ARF2基因的超表达对花的形态学特征无明显影响,但能够显著提高植株的结实率、降低果实大小和重量。说明Sl ARF2基因参与调控番茄花、果发育过程。