病原侵染早期小麦抗白粉病性状的构成因素剖析和QTL定位分析

以国际小麦作图组织提供的W7984×Opata85重组近交群体为材料,将白粉病抗性分解为互作早期不同时间点的乳突指数、乳突级别、吸器指数和二级菌丝指数等成分性状,在成分性状鉴定和统计的基础上,进行遗传分析和相关QTL定位。白粉菌侵染早期乳突指数和吸器指数随时间的变化趋势均受主效单基因的调控。数量性状分析共找到34个与抗白粉病相关的QTL (21个主效QTL),分布于小麦1B、1D、2B、3A、3B、3D、4A、4B、4D、5B、6A、6B、6D、7B和7D染色体上。位于7B染色体上的QTL(QPmPI16.tn-7B)对乳突形成的影响极为显著,贡献率达48.7%,促进乳突形成的等位变异来自Opata85。不同成分性状存在共定位的QTL。成分性状的特异QTL提供了更多的有关抗白粉病遗传机制信息。     

不同品种小麦幼苗耐镉差异

为比较不同品种小麦幼苗耐镉性生物学差异及幼苗不同器官镉吸收和积累情况,采用水培方法对13个小麦常见品种进行培育,研究100μmol/L镉胁迫下不同品种小麦幼苗的生长情况、不同器官镉累积量与镉转移系数和13个小麦品种对镉的耐性指数。结果表明:相同镉浓度下,镉胁迫对小麦幼苗生长的影响随时间的增长而加大,相比对照组镉处理后小麦生长缓慢,根长变短,叶片黄化有黄褐色斑点,鲜质量和干质量减小;不同小麦品种间镉转移系数差距较大,与根系耐性指数没有表现出相关性,因此镉转移系数可能不是筛选耐镉型小麦品种的参考依据;13个小麦品种耐镉指数变异系数为1.98%~15.98%,对不同小麦品种的镉耐性分析结果与根系耐性指数基本一致,可作为耐镉型小麦品种的筛选依据。根据相对叶长和相对根长的耐镉指数可将13个试验品种分为耐镉型(3个)、较耐镉型(4个)、镉较敏感型(2个)、镉敏感型(4个)。     

N+离子注入陆地棉花粉对胚珠DNA及M1代cDNA表达的影响

通过对胚珠DNA的SSR标记分析,在DNA水平上检测氮离子束诱变后胚珠的多态性变化,结果表明,离子注入陆地棉花粉后再给雌蕊授粉,会对胚珠的DNA多态性产生影响,表明在一定程度上改变了花粉中精细胞的DNA序列;利用抑制性消减杂交(SSH)分离N+离子诱变花粉和对照正常花粉分别给雌蕊授粉后产生的M1代植株叶片间表达有差异的cDNA片段,建立差异表达cDNA文库。已测序的有50个缩减cDNA克隆,根据BLAST网络服务检索查询EMBLGen、 Bank、DDBJ和PDB的核苷酸序列数据库以及蛋白质氨基酸序列数据库,进行序列联配,结果发现52%序列在数据库中都有同源的棉属来源的EST。38个EST与其他物种已知基因部分区域的同源性为56%-100%,占总EST的76%;5条EST序列能在数据库中检索到同源性序列,但其功能（占10%）尚不清楚;9个EST能在数据库中发现为推测蛋白,占18%;4个EST在GenBank中没有查到对应的同源序列,占8%。     

三个棉花雄性不育株花药发育过程的研究

利用20Cy的~(60)Co γ射线对陆地棉品种苏棉22号的花粉进行辐照处理,处理后的花粉给雌蕊授粉,并收获种子.从M_1群体中选取3个雄性不育株,采用石蜡切片技术对花药发育过程进行研究.通过与对照比较,3个雄性不育株各个时期的败育特征有一定差异,但它们的主要败育特征是一致的:从小孢子母细胞时期至小孢子发育阶段都有败育,小孢子母细胞、绒毡层和中层细胞以及花药的形态都受到不同程度的影响,包括小孢子母细胞有微核及双核现象、减数分裂阶段小孢子母细胞的细胞质膨胀、绒毡层及中层细胞异常等.     

玉米抵御氯化钠胁迫机理研究进展

氯化钠胁迫是盐胁迫中对玉米产量危害较严重的胁迫,综述了氯化钠胁迫对玉米的影响,包括氯化钠胁迫对玉米种子萌发率的影响、氯化钠胁迫对玉米幼苗生长的影响、氯化钠胁迫对玉米产量的影响及玉米响应氯化钠胁迫的生理生化机理,概述了近年来玉米抵御氯化钠胁迫分子机理研究进展,最后对研究玉米抵御氯化钠胁迫机理过程中存在的问题及未来的研究方向进行阐述,为选育玉米耐盐种质提供基本的理论参考。     

60Co-γ射线辐照陆地棉花粉后对M1代农艺性状的影响（英文）

[目的]利用不同剂量的60Co-γ射线辐照一陆地棉常规栽培种成熟花粉粒,为棉花花粉辐射育种研究提供参考。[方法]分别利用剂量为5、10、15、20Gy的60Co-γ射线对陆地棉成熟花粉粒进行辐照处理,了解辐射效应,筛选适宜剂量。[结果]当剂量大于10Gy时,M1大部分性状表现出明显变异,剂量为15Gy时对棉花当代的生活力、生长势、育性等抑制作用最大,基本为半致死剂量,但田间出现的变异类型也是最丰富的,有利于为实际育种选育材料。[结论]剂量为15Gy的60Co-γ射线比较适宜于陆地棉成熟花粉粒的诱变研究。     

利用表达分析和基因沉默方法研究硫代硫酸硫转移酶基因TaTST与小麦抗白粉病反应的关系

硫代硫酸硫转移酶参与植物体内的硫代谢、氰化物的清除以及活性氧的生成与清除,与植物抗病反应密切相关。小麦抗、感白粉病近等基因系材料在接种白粉菌后均诱导表达硫代硫酸硫转移酶基因TaTST,并在接种后0~48 h内呈现2次诱导峰值,分别与白粉菌初次接触识别和附着胞侵入、吸器形成时间相对应,也与2次氧突发时间对应。TaTST在感病材料上的诱导表达水平明显高于在抗病材料上,由此导致的活性氧过度清除可能是导致感病反应的原因之一。TaTST也参与抗病反应过程。利用病毒诱导的基因沉默技术(virus-induced gene silencing, VIGS)创造了TaTST基因沉默的抗病植株。尽管充分发病时间后沉默植株叶片上并未观察到肉眼可见的病斑,但侵染早期白粉菌成功侵入频率的增加和次级菌丝的有限伸长说明TaTST沉默植株抗病水平下降。TaTST沉默导致乳突致密度下降和H₂O₂在细胞内的扩散时间延迟。因此,TaTST可能通过调节活性氧的积累和扩散、乳突的形成等小麦-白粉菌互作早期的寄主细胞反应而参与小麦对白粉菌的抗侵入过程。     

GFP/DsRED-TaATG8h融合基因的表达载体构建及在小麦原生质体中的表达

细胞内自噬水平监测方法的建立是深入揭示自噬调控机制和生理功能的重要基础。ATG8蛋白定位于自噬小体膜上,对其荧光蛋白标记分子的荧光观察是监测细胞内自噬发生水平的重要方法。本研究选择小麦ATG8家族的TaATG8h基因,构建了GFP-TaATG8h和DsRED-TaATG8h融合基因表达载体,载体构建的正确性得到酶切和测序结果的确认;以易于转化的小麦原生质体为受体,实现了两个融合基因在原生质体细胞中的高效表达,在表达融合蛋白的细胞中观察到了清晰的荧光。本研究结果为在重要农作物小麦上建立以ATG8为靶标的自噬水平监测技术和深入探索自噬在小麦生长发育中的作用奠定了基础。     

陆地棉脱外壁花粉粒的制备和花粉粒核DNA检测

 以陆地棉品种苏棉22号的花粉为材料,研究棉花花粉粒脱外壁和检测花粉粒内部核DNA状态的方法。花粉粒经4%多聚甲醛固定后,通过10%次氯酸钠水溶液氧化、55℃热激30 min、压片等系列程序可将花粉粒的外壁完全脱去,分离出完整的脱外壁花粉粒。用DNA荧光染料DAPI分别对陆地棉花粉粒和脱外壁花粉粒进行染色,在荧光显微镜和激光扫描共聚焦显微镜下观察花粉粒的内部核结构。没有脱外壁的花粉粒的内部核结构难以被观察到,而脱外壁花粉粒的核DNA结构清晰可见,内壁几乎无荧光。首次发现陆地棉的成熟花粉粒为三核花粉粒。