玉米南方锈病菌的超微结构研究

认识玉米南方锈菌的超微结构特征和侵染过程的细胞学特征,可为南方锈菌致病机理和玉米抗锈机制研究提供重要依据。本研究采集玉米品种‘郑丹958’和‘先玉335’自然发病的南方锈病病叶,4%戊二醛固定液抽气固定,采用扫描电镜和透射电镜技术进行观察。结果表明,玉米南方锈病菌的胞间菌丝呈丝状,胞间菌丝和胞内菌丝细胞核在不同感病玉米品种之间具有单核或者双核的差异;胞间菌丝与寄主细胞接触诱导吸器母细胞的分化,吸器母细胞穿透寄主细胞壁在细胞内形成吸器;寄主细胞质膜在吸器的侵入部位内陷,随着吸器的发育,在吸器颈部周围形成胼胝质并将吸器颈部完全包围起来;夏孢子表面具密致、交错排列的刺突,刺突基部外围存在圆形凹陷的脊。本研究揭示了玉米南方锈菌基本超微结构特征和侵染机构(吸器)细胞学特征,并对其在不同品种细胞内的核相进行了分析,为玉米南方锈菌组织病理学研究奠定重要基础。     

小麦低磷响应基因的筛选与表达分析

利用Affymetrix wheat microarray分析了郑麦9023在低磷和正常磷水培条件下,苗期根部基因在转录水平的差异。结果表明,1)筛选得到1 889个差异表达基因,其中1 298个上调表达,591个下调表达。2)基因功能分析显示,这1 889个基因参与了信号转导、蛋白存储、逆境胁迫、能量代谢、病程相关和其他与植物生长发育有关的过程。3)利用qRT-PCR对其中30个基因的表达情况进行了验证,显示与基因芯片结果基本相同的表达趋势。4)在低磷及磷恢复条件下,对其中5个候选基因(TaSPX3,TaIPS1.3,TaGST_Like,TaPDF19,TaG6PDH1_Like)在不同小麦品种中的表达进行分析,显示这5个基因受到低磷胁迫的强烈诱导,恢复供磷后表达显著回调。但是,这些候选基因在不同品种间横向表达趋势有差别,反应了不同基因型小麦对低磷胁迫的响应机制存在差异。预测这5个候选基因的功能涉及信号转导、氨基酸代谢、糖代谢、抗逆响应等重要的代谢或调控途径,在小麦应对低磷逆境机制中发挥重要作用。     

雪松枯梢病研究初报

初步研究结果表明；雪松枯梢病的病原菌是聚生小穴壳菌Ｄｏｔｈｉｏｒｅｌｌａ ｇｒｅｇａｒｉａ Ｓａｃｃ．；病菌生长最适温度为２５－３０℃；单糖、双糖、多糖均可作为良好碳源被病菌吸收利用；人工室内接菌条件下，该病还可侵染毛白杨、核桃和沙兰杨枝条，在河南每年３月中下旬开始发病，７月中下旬达到发病高峰。     

盐度骤变对金钱鱼幼鱼鳃线粒体丰富细胞形态结构的影响

文章采用显微技术研究了盐度骤降(20盐度组投入5盐度组)、盐度骤升(20盐度组投入35盐度组)胁迫下,金钱鱼(Scatophagus argus)幼鱼鳃线粒体丰富细胞(Mitochondria-rich cells,MRCs)形态结构的变化。结果显示,低盐胁迫3 h MRCs长径[(9.517±1.390)μm]和短径[(7.150±1.448)μm]较对照组长径[(7.317±0.986)μm]和短径[(5.067±0.467)μm]显著增大(P<0.05),高盐胁迫6 h MRCs数量显著增加。显微结果表明,胁迫24 h鳃丝处于渗透机制的主动调节阶段;超微结构观察发现鳃丝分化出2种类型的MRCs:1)Ⅰ型MRCs,椭圆形,胞核形状不规则,内脊发达,顶端开口处于关闭或开放状态,主要存在于低盐环境;2)Ⅱ型MRCs,圆形,胞核规则呈圆形,具有多个顶端开口。具不同形状的线粒体,a型线粒体着色较浅,呈短粗状;b型线粒体着色较深,呈小的颗粒状,主要存在于高盐环境。综上所述,金钱鱼幼鱼对盐度骤变产生应答反应机制,通过MRCs体积、数量、形状结构,以及线粒体的形状结构变化共同维持内环境稳定。     

TaSPX3基因VIGS沉默表达降低小麦对叶锈病(Puccinia recondite f. sp. tritici)的抗性

为挖掘TaSPX3基因在小麦抗叶锈病中的作用,本研究以前期对叶锈菌感染的小麦转录组数据分析发现的TaSPX3基因受到叶锈菌侵染诱导表达为依据,利用BSMV-VIGS系统沉默中国春和郑麦9023中的TaSPX3基因,利用qRT-PCR技术进一步分析小麦抗病相关基因的转录水平。结果发现TaSPX3基因沉默后,小麦叶锈菌感染加重,降低了小麦对叶锈病的抗性;同时,对侵染过程抗病相关基因转录检测发现,抗病相关基因PR2和CAT的表达水平显著下调。本研究表明TaSPX3基因可能通过调控PR2和CAT基因的表达参与小麦对叶锈病的抗性。     

基于线粒体及核DNA序列的河南烟草黑胫病菌群体遗传多样性分析

本研究选取2011年采自河南烟区的32个菌株,根据4个核基因(包括rDNA ITS、β-tubulin、Ras和Gpi基因)和1个线粒体基因(Cox1)的保守序列,克隆和测序分析160个相应的基因DNA片段。结果显示,这5个基因DNA序列在病菌群体内碱基序列与参照基因序列相比保守度在83%~100%不等,平均基因型多样性指数(M)为1.422 7。综合使用5个基因联合序列联合构建群体进化系统树,揭示了分布于河南省14个县区的32个分离菌系可分为2个明显的组,包括15个不同的联合基因型,基因型多样性指数为2.35,反映了病菌致病变种内存在的遗传变异多样性。其中,最优势的2个联合基因型分别涵盖8个c基因型菌系和6个e基因型菌系。然而,各基因型间遗传分化的总水平很低,组间的遗传距离仅为0.000 5,说明烟草黑胫病菌在河南生长烟草中的菌株可能属于同一有效群体。同时,不同分化菌株遗传亲缘关系与地理来源之间也没有显著的相关性,表明烟草黑胫病菌河南群体内存在密切的菌源交流,没有形成明显的地理亚群体分化。本研究结果可广泛应用于大规模黑胫病菌群体菌系的动态检测,服务于烟草抗黑胫病育种和品种合理布局。     

苦瓜核糖体失活蛋白MAP30的原核表达与抗体制备

苦瓜核糖体失活蛋白MAP30(Momordica charantia antiviral protein 30)是苦瓜中一种具有抗病毒、抗肿瘤、抗菌等多种生物活性的蛋白质.将舍有重组表达质粒pET-28(a)-MAP30的大肠杆菌BL21进行诱导表达获得了重组蛋白MAP30,对IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)诱导浓度、诱导时间表达条件的分析表明,工程菌经0.2mmol·L~(-1) IPTG诱导6 h实现高效可溶性表达.利用镍离子鏊合亲和层析对重组蛋白纯化,当洗脱液中咪唑的浓度为100 mmol·L~(-1)时,目的蛋白被洗脱的效果最好.将纯化后的重组蛋白免疫家兔,获得了特异性的多克隆抗血清.     

中国木本油料植物生产生物柴油的现状及发展趋势

木本油料植物生产生物柴油是适合中国国情的生物柴油发展策略之一。我国虽有丰富的木本油料植物资源,但是实施其开发和产业化都面临许多问题。分析了我国此项产业的现状,阐述了在资源调查、产学研结合、企业管理和政策法规等方面的问题和对策,总结了当前全球注重发展‘环保能源’的大背景下我国利用木本油料植物生产生物柴油的发展趋势。     

插入T-DNA片段构建部分水稻突变体株系

 通过农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导,将T-DNA片段高效插入水稻中花11的基因组DNA中。利用二次枝梗种子和未成熟种子的盾片愈伤组织作为转化起始物,探索并优化了影响愈伤组织诱导率、再生率和转化率的试验条件,得到近10 000株转化植株。经PCR分析和Southern 杂交证明已将外源基因整合到水稻基因组中。当代转基因植株可抗0.2%的除草剂Basta。200余棵T0代转化株系出现白化苗、宽叶、狭叶、黄叶、高秆、矮化并杂草化、不育、白化穗、皱穗和抽穗延迟等突变表型,结实率普遍较低     

14个类型流苏树叶片和叶柄解剖学特征的比较研究

为系统地研究流苏树的分类、形态特征和解剖特征,对华北地区14个主要类型的流苏树的形态特征和叶片及叶柄的解剖学特征进行分析。形态比较结果表明:14个不同类型的流苏树在外观形态有显著差异,其树冠、枝姿、树皮性状和叶形等形态特征都有显著不同,反映类型间可能存在遗传分化;解剖结构的观察结果显示:1)14个类型流苏树叶片均为异面叶,表皮细胞和栅栏组织均为1层,排列紧密,叶片和叶柄表面均覆有毛被和角质层;2)叶片和叶柄横切面结构有差异,叶柄中部横切面形状均为近半圆形,但维管束轮廓有近半圆形、半圆形和近圆形3种形状;3)维管束类型均为近周韧,但每个类型的维管束数目和大小都不尽相同。并根据筛选出的19个解剖特征数据对14个类型流苏树的分化关系进行聚类分析。综合比较形态和解剖特征可以发现在各类型之间差异比较明显,可为流苏树的类型鉴定及植株选优提供依据,在株型定向培育和资源鉴定方面具有一定的理论和应用价值。