合子期化学诱变在作物育种中的应用

本文综述了作物在合子期进行化学诱变育种的研究着重介绍诱变处理的时期、处理的技术方法和应用效果。     

外质体H2O2和木质素积累在镍诱导的水稻对白叶枯病系统抗性中的作用

[目的]植物外质体是病原入侵的结构和生理性屏障.本文研究外质体反应在镍诱导的、对白叶枯病系统抗性中的作用,以探讨植物对病原和重金属交叉抗性的生理机制. [方法]以0.5、1.0和2.0mol·L~(-1)硝酸镍喷施三叶期水稻幼苗的第二叶及以下部位,3 d后在未处理的第三叶接种稻白叶枯菌(xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo),接种后12d调查病情.测定了2.0 mol·L~(-1)镍处理或/和Xoo接种的幼苗第三叶外质体中愈创木酚POD(G-POD)、NADH-POD,二胺氧化酶(DAO)活性、H_2O_2和木质素含量.[结果]镍诱导了幼苗对白叶枯病的系统抗性,其中2.0 mmol·L~(-1)镍的诱导效果最佳.镍处理下,第三叶外质体液(AWF)中和细胞壁结合的G-POD、NADH-POD,以及AWF中DAO的活性和H_2O_2水平快速上升,木质素含量显著提高;镍诱导且接种组中,上述指标均明显高于未诱导但接种组.另外,产生H_2O_2的POD的抑制剂NaN_3降低了镍诱导的H_2O_2积累水平和对白叶枯病的系统诱抗效应,而NADPH氧化酶抑制剂(diphenyleneiodonium chloride)预处理则无明显影响.[结论]本研究结果提示,NADH-POD和DAO活性上升是镍诱导外质体H_2O_2产生的原因;外质体H_2O_2和木质素在细胞壁中的积累可能参与了镍诱导的水稻对白叶枯病系统抗性的建立.     

湘潭大学校园植物配置现状调查分析

为实现全国性重点高校湘潭大学校内景观中植物的合理配置,通过查阅文献、实地调查和测量等方法对湘潭大学各功能区景观中的植物配置现状进行调查,并对湘潭大学各个功能区选取代表性案例进行具体分析。结果表明:湘潭大学南门、图书馆、第一教学楼、第二田径场、篮球场、琴湖公寓、泽园和画眉潭等功能区景观营造过程中植物选用合理、搭配得当,营造的景观效果优美;而东门、金翰林公寓、主干道等功能区存在配置植物选择不当,且垂直绿化较少,某些地方缺乏后期管理等问题,并针对这些问题提出了合理的解决措施。     

春兰炭疽病致病菌Colletotrichum boninense的鉴定及生物学特性分析

以湖南野生春兰(Cymbidium goeringii)引种驯化过程中发生的炭疽病病株为试验材料,分离、鉴定病原菌,分析营养因子和非营养因子对病原菌生长的影响。结果表明:春兰炭疽病病原菌为博宁炭疽菌(Colletotrichum boninense Moriwaki,SatoTsukiboshi);适合生长的培养基有PDA、PSA和CSA;能有效利用多种碳源,最适合的为葡萄糖,有利生长的有机氮为酵母膏和蛋白胨,无机氮为硝酸钾;光照与黑暗对菌丝生长的影响无显著性差异;适宜p H 5.0~8.0;在10~35℃均能生长,最适温度为25℃;处理20 min,菌丝和孢子的致死温度分别为48和50℃。     

茉莉酸和真菌病原诱导的水稻WRKY30转录因子基因的分离及表达特征

 【目的】分离水稻WRKY30,为阐明WRKY转录因子在水稻抗病反应中的调节作用提供依据,为抗病性的合理利用和品种遗传改良提供基因材料。【方法】采用RT-PCR获得包含最大开放阅读框（ORF）的WRKY30 cDNA序列,运用生物信息学手段进行序列分析,通过Southern杂交确定基因在基因组中的拷贝数,利用Northern分析或RT-PCR方法,研究基因的器官特异性表达和病原、激素以及非生物胁迫诱导表达的特征。【结果】 WRKY30 包含一个长2 022 bp的完整ORF,编码674个氨基酸,具有1个核定位信号和2个典型的WRKY保守结构域,锌指纹组成为C2H2,归类于WRKY第一组,与大麦、高粱和短柄草等单子叶植物WRKY的氨基酸序列同一性较高。WRKY30在基因组中以单拷贝存在,在茎、叶和颖果中表达丰度最高,根和穗中次之,花中最低。WRKY30受稻瘟菌和纹枯菌快速诱导。抗病相关信号分子水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）也能诱导该基因表达迅速上调,而乙烯（ET）对其表达无明显影响,脱落酸抑制其表达。除伤引起WRKY30表达上调外,其它非生物胁迫如冷、高盐和干旱对其表达无明显影响。【结论】WRKY30可能参与水稻对稻瘟菌和纹枯菌防御反应的调控,这种调节作用依赖于SA和JA介导的信号途径,而与ET信号途径无关。     

镍胁迫下水稻幼苗木质素含量变化及组织化学显示

以水稻三叶期幼苗为材料,分别用50、100 mg/L硝酸镍处理,测定叶和根中木质素含量,并用改进的石蜡切片组织化学方法进行观察.结果表明,镍处理抑制植株生长,导致叶片失绿和木质素含量显著增加.提示植株生长受阻可能是由于木质素含量增加、在细胞壁上的沉积加剧和细胞壁伸展性降低所致.     

水稻WRKY80转录调节蛋白基因的分离与表达模式

【目的】分离水稻WRKY80,分析其编码蛋白的序列结构特征,了解其在各器官中以及病原接种、激素处理下的表达模式,为阐明其生物学功能奠定基础。【方法】基于水稻基因组数据库注释的Loc_Os03g63810基因的编码序列设计特异引物,用RT-PCR法从茉莉酸甲酯（MeJA）处理的水稻叶片中克隆WRKY80 cDNA 序列,运用生物信息学手段对推定的蛋白和启动子序列进行分析,用Northern杂交或实时荧光定量PCR方法研究基因的表达模式。【结果】 获得了WRKY80 cDNA序列,长1 392 bp,包含1个长1 164 bp 的完整开放读码框,编码387个氨基酸。WRKY80具有1个典型的WRKY 保守结构域,锌指类型为C2H2,归类于WRKY 第Ⅱ组;C-端为酸性结构区,且含连续的6个谷氨酰胺和8个丝氨酸,提示具有转录激活活性;预测其定位于细胞核。WRKY80与玉米和高粱等单子叶植物WRKY 的氨基酸序列同一性较高。WRKY80在各器官中组成性表达,在叶、根和穗中表达丰度较高,花中次之,在茎和颖果中丰度较低,且表达具有发育阶段相关性,在成熟叶、根中的表达分别高于幼叶和幼根;受稻瘟病菌、纹枯病菌、MeJA和乙烯利诱导表达,而水杨酸对其表达无影响。其表达模式与启动子顺式元件预测分析的结果基本一致。【结论】WRKY80具有转录因子的结构特征,推测其可能通过茉莉酸/乙烯介导的信号途径参与水稻的防御反应,也可能参与发育调控。     

镍处理下水稻酚酸和酚多聚物含量的变化与白叶枯病诱导抗性的关系

 研究了镍处理下水稻叶片中总酚、酚酸、酚多聚物积累和细胞壁结合态过氧化物酶（POD）活性的变化。镍处理导致总酚含量显著上升,检测到10种可溶性酚酸和7种结合态酚酸。镍处理下可溶性绿原酸和水杨酸含量明显上升,而它们的结合态含量变化不明显;镍处理显著提高可溶性和结合态阿魏酸的含量,显著降低可溶性丁香酸和对 香豆酸的含量,却诱导其结合态含量增加。镍处理后酚多聚物明显积累,以阿魏酸和丁香醛为底物的细胞壁结合态POD的活性显著升高。这些结果结合以前的研究提示,酚酸和酚多聚物积累参与了镍诱导的水稻对白叶枯病的抗性。