大豆根特异性GmPR1-9启动子的鉴定及其在根腐病抗性中的应用

【目的】 鉴定大豆根特异性启动子及其最小调控片段,并利用启动子工程技术构建时空特异人工启动子并评价其在根腐病抗性中的应用价值,为大豆抗疫霉根腐病的遗传改良提供遗传元件。【方法】 通过分析大豆根、茎和叶片转录组数据,筛选在根中特异高水平表达的基因,克隆获得其启动子序列。根据顺式元件的分布位置构建截短载体,并驱动GUS报告基因在大豆发状根组织中超表达,筛选控制根特异性表达的核心片段。将获得的核心启动子片段与疫霉菌诱导启动子元件p4XD串联构建人工启动子驱动疫霉抗性相关基因GmNDR1在大豆发状根中超表达,分析转基因组织对疫霉菌抗性水平及目的基因在病原菌侵染过程中的表达水平。利用转基因本氏烟草从整株水平评价转基因材料对疫霉菌的抗性水平。【结果】 通过筛选发现6个大豆根特异性表达的PR1同源基因,其中,pGmPR1-9具有最高的启动子表达活性。PLACE在线预测发现其启动子区域含有大量的根特异表达相关顺式元件。对pGmPR1-9启动子进行截短试验,发现5′端截短片段L1、L2、L3、L4和L5均具有启动GUS表达活性,长度为166 bp的L5（-166—-1）片段具有全长启动子80%的活性,并可驱动GUS在转基因烟草根中特异表达;3个3′端截短片段R1、R2、R3和1个双端截短片段M1几乎检测不到GUS酶活性。p4XD-L5融合片段驱动GmNDR1在大豆发状根中超表达后可显著提高大豆发状根对疫霉菌的抗性,超表达发状根接种病原菌后发病程度和病斑长度显著低于对照,疫霉菌丝积累量在接种48 h时减少66.5%。GmNDR1在超表达组织中始终维持在高表达水平,在接种前,表达量是对照组织的39.2倍,接种后,表达量受疫霉菌侵染诱导进一步上调,并在36 h达到最高。GmNDR1在p4XD-L5::NDR1转基因本氏烟草根中的表达量显著高于茎和叶片,表现出明显的根部表达偏好性。超表达株系接种辣椒疫霉菌15 d后的株高、根长和鲜重显著高于对照,同时叶片萎蔫率和病斑长度显著低于对照植株。【结论】 鉴定获得一个大豆根特异性表达启动子及其核心序列,融合诱导性和组织特异性启动子核心元件的人工启动子p4XD-L5驱动抗性基因GmNDR1超表达,可显著增强转基因大豆发状根和本氏烟草对疫霉菌的抗病性。     

绿豆根腐病病原菌分离和致病力鉴定

从采集自我国6个省(市)具有根腐症状的绿豆植株中分离得到73株分离菌株,进一步通过离体叶片接种检测获得54株致病菌株.通过形态学和保守序列分析共鉴定出14种致病病原菌,其中尖孢镰刀菌检出率最高,首次检测出群结腐霉可以侵染绿豆并引起根腐症状.对来自国内外12个绿豆品种进行群结腐霉接种试验,结果表明,群结腐霉对不同绿豆品种均表现出强致病力,病情指数在45～96之间;进一步分析表明,皖绿2号对群结腐霉表现出相对较强的抗性水平.     

小杂粮酸奶松饼的制作工艺研究

松饼是生活中常见的一种营养价值较高的食物,深受消费者尤其是青少年和儿童的喜爱,以荞麦粉、黑米粉、黑豆粉、玉米粉按一定比例代替小麦粉制作酸奶松饼,通过单因素试验和响应面试验优化得出最佳工艺为鸡蛋用量56.84 g,酸奶用量84.20 g,白砂糖用量11.92 g,小杂粮用量57.74 g,小杂粮添加配比1∶1∶1∶1 (黑豆粉∶玉米粉∶黑米粉∶荞麦粉),此工艺制作的小杂粮酸奶松饼色泽诱人、富有弹性、甜度适中、感官评价较高。     

绿豆种子组织培养的几种灭菌方法

组织培养的关键是对外植体灭菌，目前效果最佳的灭菌剂氯化汞属于剧毒试剂，对环境及人体均有危害。为探究更加安全有效的灭菌方式，本研究以绿豆为试验材料，以75%乙醇+30%次氯酸钠联合灭菌、4%过碳酸钠、氯气3种灭菌处理方式搭配灭菌时间共8组处理，统计其萌发及污染情况，并在7 d时统计长势相关数据。另外，每组在接种3 d时制备外植体转接至分化培养基，观察统计污染及丛生芽状况，根据数据分析结果选出最优灭菌剂及灭菌时间。结果表明，75%乙醇30 s+30%次氯酸钠30 min处理下其污染率为4%,丛生芽分化率为82%,生长速率与生长状况良好。因此，该方法最适合于绿豆组织培养的种子灭菌，有利于愈伤组织的诱导。