红小豆与芸豆AREB1基因生物信息学分析

【目的】红小豆和芸豆作为重要的粮食作物,在我国东北地区广泛种植。但其在生长过程中经常遭受各种非生物逆境,如干旱、低温和盐碱胁迫等,这将严重影响其生长发育过程及产量品质的提高。AREB1是ABA信号转导中最为重要的转录因子之一,其可调节胁迫相关基因的表达,因此,解析红小豆和芸豆中AREB1基因的功能具有十分重要的意义。【方法】本研究利用拟南芥、NCBI、Phytozome等数据库初步获取红小豆和芸豆中的AREB1基因及蛋白序列,并通过Ex PASy、SOPMA和MEGA 5.0等在线软件对所得蛋白质序列进行理化特性分析、二级结构预测和系统发育树构建。【结果】红小豆AREB1同源蛋白共3个,芸豆AREB1同源蛋白5个,均属于不稳定的亲水性蛋白,二级结构均以α螺旋和无规卷曲为主。除芸豆XP_007136688.1外,其余几种同源蛋白均为碱性蛋白,消光系数、分子量、脂肪族氨基酸指数、等电点均相近。同时红小豆AREB1的3个同源蛋白亲缘关系也较为相近,芸豆AREB1的5个同源蛋白除芸豆XP_007136688.1外也表现出较近的进化关系。【结论】利用红小豆和芸豆中AREB1基因结构与功能的生物信息学分析结果,可为其抗逆机制的研究及遗传改良提供重要参考与信息。     

黑龙江省小豆地方种质农艺性状遗传多样性分析

选用126份黑龙江小豆种质资源,观察记载供试小豆资源农艺性状,并结合通径与聚类分析研究每种表型性状。结果表明,126份小豆品种资源表现一定变异性,供试小豆资源变异系数9.31%～58.18%,平均变异系数28.85%;多样性指数2.05～1.72,平均多样性指数1.94,供试资源具有较大变异性及多样性。由相关性及通径分析可知,直接调控单株产量的性状有主茎粗、株高、荚长、粒长、单荚粒数,通过聚类分析将供试小豆资源分为6个类群,分析不同类群特点,为小豆品种筛选及群体构建提供依据。     

水直播条件下黑龙江省不同稻区稻瘟病菌致病性分析

为明确水直播条件下黑龙江省不同稻区稻瘟病菌Magnaporthe oryzae的致病性分化情况，以24个抗瘟单基因系品种为寄主，来源于2017—2018年黑龙江省水直播稻田的242株稻瘟病菌菌株为接种体，采用离体划伤方法接种，记录病斑反应型，计算有效致病菌株率和抗性频率，并进行聚类分析。结果显示，在水直播条件下，2017年，黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株对抗瘟单基因系品种的有效致病菌株率介于8.33%~95.83%和20.83%~95.83%之间，无毒基因出现频率分别为575次和622次；2018年，南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株对鉴别体系的有效致病菌株率介于29.17%~95.83%和20.83%~91.67%之间，无毒基因出现频率分别为536次和571次。2017年，黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株的致病性相似系数介于0.15~1.00和0.14~1.00之间，以致病性相似系数0.40为阈值，可将菌株分别划分为5个类群和6个类群；2018年，南部和中东部稻区菌株的致病性相似系数介于0.15~0.93和0.26~1.00之间，以致病性相似系数0.40为阈值，可将菌株分别划分为5个类群和4个类群。2017年，抗瘟单基因系品种对黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株的抗性频率介于11.29%~88.71%和10.77%~86.15%之间，其中抗瘟单基因系品种IRBL9-W（Pi-9）和IRBLz5-CA（Pi-z5）抗性表现最好；2018年，抗瘟单基因系品种对南部和中东部稻区菌株的抗性频率介于10.34%~82.67%和15.79%~85.96%之间，其中抗瘟单基因系品种IRBL9-W（Pi-9）和IRBLz5-CA（Pi-z5）抗性表现最好。表明水直播条件下黑龙江省稻瘟病菌致病性分化剧烈，稻瘟病菌整体致病力较强，但仍有部分水稻种质抗性较好且相对稳定，基因聚合后抗性会得到进一步提升。     

四川江油距瓣尾囊草初步研究（二）生物学特性、生态学特性与群落学分析

本文从人文和科学的角度对距瓣尾囊草索本探源,采用DNA提取与基因测序技术、电子显微镜扫描技术、遥感技术、X射线衍射技术等现代最新技术和仪器设备等研究手段,进行全方位野外科学考察与室内科学研究,形成如下基本认识：（1）文献考证：对首次采集人,洛克采集路线,采集经过,距瓣尾囊草的首次论文发表原件,中国命名以及再次发现等作了较为翔实系统的考证。（2）生物学特性有了较为全面的认识：少见的夏枯型草本植物,肉质茎,叶片象银杏,花似兰草;秋季萌芽生长,冬季开花,春季结实,夏初进入休眠期;其花瓣和叶片随着季节变换,色调也在变化。生殖对策独特,种子成熟后,果柄弯曲伸缩在植株附近寻觅适宜的缝隙,横向开裂蓇葖果、实行播种。（3）严酷的生境条件：植株的根和茎牢牢扎在岩石缝隙里。矩瓣尾囊草生存的石灰岩类型稀缺,起源于泥盆纪。（4）基本清楚了种群的分布范围与数量：总数为2 026株,有4大种群,其中,最大的种群为北城乡大桑园种群,数量为1 529株,占总数的75.47%,其次是永胜乡项家沟种群,有322株,占15.89%,含增镇朝阳洞种群有96株,占4.74%,最小的种群为新春乡景台村种群,有79株,占3.90%。（5）编制了抢救性移植方案：根据科学考察对矩瓣尾囊草的生物生态学特征有了较为系统的认识,对抢救性移植的目标任务有了更清晰的认识。落实了抢救性移植对象,抢救性移植季节,移植地点及措施。