斜纹夜蛾Toll受体基因的全基因组分析及其在杀虫剂抗性中的作用

利用公布的斜纹夜蛾基因组对TLRs基因进行全基因组分析,应用生物信息学工具分析斜纹夜蛾TLRs家族基因成员在鳞翅目害虫TLRs基因家族中的进化关系、组织表达特异性,结合转录组数据对农药反应敏感的TLRs进行基因表达及其调控网络进行分析,分析斜纹夜蛾Toll受体基因在杀虫剂抗性中的作用.结果表明:共分析出了7个TLRs基因,斜纹夜的TLRs家族基因与棉铃虫TLRs家族基因同源性较高.7个基因中的1个基因SLTLR3在肠道中高度表达,有5个TLRs基因对农药处理反应敏感.对农药反应敏感的TLRs进行基因表达和其网络进行分析,只发现了1个TLRs(SLTLR7)和其他30个基因之间的存在共表达关系,这些基因主要涉细胞表面受体信号途径、细胞定位、信号传导、细胞调控过程、生物调控过程.     

‘泡桐1201’幼苗对钠盐胁迫的生理响应

探讨‘泡桐1201’幼苗对盐胁迫的应答机制,为选育耐盐碱性作物,大力推广该树种提供科学依据。以30 d ‘泡桐1201’幼苗为材料,设置5组不同浓度梯度的盐胁迫处理,分析幼苗生理状况,通过测定幼苗的株高和主根长,植株根、茎、叶的鲜质量和干质量,叶片的叶绿素质量分数,叶和根的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、过氧化氢酶(CAT)活性以及根系Na~+、K~+、H~+和Ca~(2+)的流速等指标,分析其生理方面、抗氧化系统以及离子流方面对盐胁迫的响应。结果表明,随着盐胁迫浓度增加,‘泡桐1201’幼苗生长受到的抑制增强,根长、株高、鲜质量和干质量均逐渐下降,地上部和地下部生物量均呈下降趋势。SOD活性、POD活性和CAT活性均先升高后降低,SOD活性和CAT活性变化趋势一致,均在100 mmol·L~(-1)时达到最大值;叶绿素质量分数呈现逐渐减少趋势。随着盐胁迫浓度的增大,根系Na~+外排速率先增大后减小,在100 mmol·L~(-1)达到最大值,以此来维持植物细胞的离子平衡,降低盐胁迫对植物的危害。K~+流速均表现为外排,外排速率随着盐胁迫浓度增加而增大。H~+主要表现为内流,并且随着盐胁迫浓度的增加,内流速率先增加后减小。Ca~(2+)流速均表现为内流,并且随着盐胁迫浓度增大流速增大。盐胁迫导致‘泡桐1201’幼苗株高、主根长、根茎叶的干质量和鲜质量受到抑制;‘泡桐1201’幼苗在盐浓度为0～50 mmol·L~(-1)胁迫下能够正常生长,在200 mmol·L~(-1)甚至出现致死的情况。     

抗禾谷孢囊线虫小麦新种质H3714和H4058的培育与鉴定

在我国小麦主产区均有禾谷孢囊线虫(CCN,Heterodera spp.)发生。限于有效抗源的严重匮乏,抗CCN育种研究一直难以规模化开展。Madsen是一个抗孢囊线虫的美国冬小麦品种,但抽穗偏晚使其很难在育种上迅速利用。本研究利用中国小麦品种烟农21和济麦19与Madsen杂交和回交,从BC1F4代中选育出稳定品系H3714和H4058。田间病圃和温室接种鉴定结果表明,这2个品系对河南省H.avenae荥阳群体(致病型Ha43)和H.filipjevi许昌群体(致病型Hfc-1)的抗性显著优于烟农21和济麦19。在接种条件下,两个品系表现成株期白粉病抗性,H4058苗期还可抗不同白粉菌菌株。2个品系的抽穗期与烟农21和济麦19相似,明显早于Madsen。利用偏凸山羊草2NS染色体特异分子标记VENTRIUP-LN2及该染色体上Vrga1D基因特异分子标记Vlr2.6-3′-Vlr2.4-5′和VRGA-F11-VRGA-R5分析,发现H3714和H4058含有偏凸山羊草2NS染色体片段,且该染色体片段来自Madsen。根据Illumina i Select 90K SNP分析结果,两个品系的染色体构成存在差异。在检测到两个品系共有的4918个多态性SNP中,2/3的SNP位点在2个姊妹系间表现相同,另外1/3的SNP位点表现不同。本研究培育的抗禾谷孢囊线虫小麦新种质H3714和H4058可作为培育抗线虫小麦品种的抗源。