植物碱基错配修复系统中Muts蛋白家族研究进展

DNA错配修复(mismatch repair,MMR)是DNA损伤修复的一个重要途径,主要用于细胞中DNA合成和遗传重组时发生损伤过程中出现的单个或少数碱基的缺失、插入以及错配的修复,它对维持基因组稳定性和DNA复制保真度至关重要。原核生物和真核生物中都有非常保守的MMR系统。在人体DNA修复系统的研究中,发现癌症的发生与Muts蛋白家族功能缺陷密切相关。类似的在拟南芥和水稻中功能缺陷的Muts蛋白家族(同源蛋白Muts homolog,MSH)会产生增变基因表型,这将为植物的基因功能分析和育种利用奠定基础。基于此,本文综述了近年来有关植物DNA错配修复及相关基因功能的研究进展,特别是植物MMR功能缺陷导致基因突变和微卫星不稳定造成的性状畸形进行了描述,对Muts蛋白家族各个亚基功能做了分类说明,并对植物中如何利用MSH产生的增变基因突变和如何利用突变育种研究进行了展望。     

RH-2485对斜纹夜蛾幼虫蜕皮的影响

[目的]了解蜕皮激素活性类化合物RH-2485对重要害虫斜纹夜蛾(Spodoptera litura)幼虫蜕皮的影响。[方法]用2μL100 mg/L RH-2485点滴处理斜纹夜蛾5龄幼虫,观察幼虫蜕皮和发育情况,并制作石蜡切片,在显微镜下观察被处理幼虫和对照幼虫体壁间的差异。[结果]处理6 h后,大部分试虫停止取食,接近死亡状态;12 h后,头壳开始出现脱离;24 h后,可明显观察到头壳脱离现象,新表皮和旧表皮同时存在,旧表皮松软地覆盖于新表皮之上;36 h后,表皮颜色变黑,虫体变小;48 h后,虫体仍蜕不掉旧表皮,部分呈现出"细腰"状态,或伴有后肠脱出、血淋巴流失等,多数化蛹前死亡,少数形成畸形蛹,但因不能正常羽化而死亡。同时在显微水平上观察到RH-2485处理后的幼虫体壁较对照有明显变化,在上表皮+外表皮和真皮细胞之间形成较大的间隙,真皮细胞层明显变薄。[结论]RH-2485可严重干扰斜纹夜蛾的正常蜕皮,从而导致其死亡。     

应对极端气候的水稻品种选择与育种技术对策

近10 a来浙江省的年平均气温上升,年降雨量增加,年日照时间减少,导致极端气候时常发生,对水稻生产构成严重威胁。本文通过分析影响浙江省水稻生产的高温热害、低温冷害、降雨不均匀或高温导致的灾害,以及暴雨或台风造成的倒伏等灾害性气候,综合农户应对极端气候的减灾响应与对策,提出运用生物育种手段,提高水稻品种抵御灾害气候的保障性措施,以及应对多变气候的水稻育种技术对策。     

水稻同源异形盒基因的研究进展

真核生物中同源异形盒基因是指共含一个保守的DNA序列的基因,即同源异形盒。该序列长180bp,编码含有60个左右氨基酸的同源异形盒结构域,编码一大类具有转录特征蛋白的基因家族,对于维持生物个体形态建成、生殖发育、非生物胁迫等基本生命活动功能具有十分重要的作用。近年来在模式植物拟南芥、水稻上已经识别并克隆出越来越多的同源异形盒基因,并根据这些基因的同源异型框和具有的其他保守基因结构域对其进行了正确的分类。本文基于人们对植物中现有这些基因的认识,重点综述了近年来对于水稻同源异型盒基因的分类、基因结构类比、各同源异型盒基因突变体功能,并对水稻中同源异形盒基因功能和应用研究进行了展望。     

水稻异源三聚体G蛋白生理功能的研究进展

由α、β和γ 3个亚基组成的异源三聚体G蛋白是真核生物中一类重要的信号传导分子,在生长发育中起重要的调控作用。G蛋白通过细胞表面的偶联受体感知细胞外刺激,并由G 蛋白传送信号到胞内蛋白来影响细胞行为。植物与动物G蛋白虽然具有类似的分子结构,但植物信号的传递由非典型“自我激活”机制和效应蛋白来完成并控制植物生长发育。综述了植物G蛋白的组成;重点介绍了水稻G蛋白亚基编码基因 D1、 GS3、 DEP1和qNGR9参与激素、抗病、抗逆信号传导及水稻株型控制,粒型和N元素高效吸收利用的研究进展。另外,对G蛋白的偶联信号途径组分和功能、系统生物学和应用方面进行了展望。     

早熟高产抗病籼粳杂交稻浙优919选育与应用

目前推广的多数籼粳杂交稻品种全生育期偏长,无法衔接冬播作物的直播茬口要求,培育早熟且高产、抗病的品种迫在眉睫。通过导入籼稻的早熟基因,培育出熟期早、高产抗病的籼粳杂交稻新品种浙优919。该品种在区域试验和生产试验中,全生育期分别为146.5 d和147.0 d,比对照嘉优5号早熟2.4 d和1.2 d; 2 a区域试验667 m²平均产量692.06 kg,比对照增产7.24%;稻瘟病抗性强,穗茎瘟损失率平均3.92%,最高等级3级。2022年通过品种审定,适宜在浙江、上海、安徽、湖北、苏南等南方粳稻种植区推广应用。     

RH-2485对斜纹夜蛾幼虫生长发育的影响

[目的]了解具有蜕皮激素活性的二酰基肼类化合物RH-2485对农业重要害虫斜纹夜蛾(Spodoptera litura)幼虫生长发育的影响。[方法]分别用2μL的1、10、50、100、1 000 mg/L系列浓度的RH-2485点滴处理斜纹夜蛾3龄幼虫,测定幼虫的死亡率、半数致死浓度(LC50)、发育历期、化蛹率和羽化率等指标。[结果]随着RH-2485浓度的升高,斜纹夜蛾幼虫死亡率也不断升高,而致死所需时间则不断下降,100 mg/L浓度的致死率在90%左右,1 000 mg/L浓度的致死率为96.7%。RH-2485对斜纹夜蛾3龄幼虫的LC50为5.220 91 mg/L。斜纹夜蛾1龄、2龄幼虫对RH-2485比较敏感,但它们之间则无显著差异。[结论]试验结果为田间利用RH-2485防治斜纹夜蛾提供了理论依据。     

水稻半显性矮秆基因Si-dd1的表型分析和精细定位

以粳稻品种日本晴在组织培养过程中分离出来的一个半显性矮秆突变体Si-dd1为研究对象,通过形态学分析,发现与野生型日本晴相比,矮秆Si-dd1(AA)和半矮秆Si-dd1(Aa)植株的株高降低。结实率下降,生育期延长,一次枝梗和二次枝梗增加。激素处理结果表明突变体Si-dd1(AA)与野生型对油菜素内酯反应基本相同,而在高浓度赤霉素处理下,突变体Si-dd1(AA)表现为一定程度上的钝感。Western blot对GID2表达量分析也确定这一结果。组织切片实验表明,突变体Si-dd1(AA)相对于野生型叶片主脉气孔变小,叶肉细胞增多,茎维管束数目增加。遗传分析结果表明该突变体基因受一对核基因控制。进一步利用分子标记将该基因定位在水稻第6染色体约244 kb区间内,目前该区段并未发现已报道的矮秆相关基因。     

不同晚粳稻品种类型间穗发芽比较与影响因素分析

为了明确不同类型的粳稻品种穗发芽的表现特点，本文在温室中采用喷雾控温措施，诱发灌浆乳熟期的水稻穗发芽，结果表明，23个粳型杂交稻和常规粳稻的穗发芽情况在品种(系)间有明显的差异，大部分品种(系)的穗发芽率较低，但也存在穗发芽率较高的品种(系)。不同生育期类型品种(系)的平均穗发芽率存在显著差异，迟熟籼粳杂交稻品种的穗发芽率最低，平均值为0.171%,早熟籼粳杂交稻品种的穗发芽率最高，平均值为19.408%。对同一类型不同穗位的穗发芽率进行调查，结果显示，大多品种(系)上部穗位的穗发芽率大于中部穗位，中部穗位大于下部穗位；迟熟籼粳杂交稻穗发芽率与常规晚粳稻和粳粳交杂交稻的差异未达显著水平，说明穗发芽与籼粳成分和穗型大小无关。研究结果可为抗穗发芽品种的筛选提供依据。     

籼粳杂交稻浙优817的选育与应用

浙优817是浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所与安徽荃银种业高科股份有限公司合作选育的籼粳杂交稻新组合,母本是三系晚粳稻不育系浙08A,父本是广亲和籼稻恢复系浙恢制817。2021年通过国家农作物品种审定委员会审定。本文介绍了浙优817的选育经过、主要特征特性、生长特点比较及高产栽培技术。