野生稻化感抗(耐)稗草种质资源的初步研究

采用盆栽筛选与室内生物测定方法，比较了亚洲栽培稻(Oryea sativa)近源种中尼瓦拉野生稻(O．nivara)、普通野生稻(O.rufipogon)、非洲栽培稻(O．glaberrima)、短舌野生稻(O．barthii)和长雄野生稻(O．longistaminata)5个种120份单株材料对稗草的异株克生作用。试验结果表明：拔节期较返青期有较强抑制作用；长雄野生稻(S37)对稗草发芽、株高具有抑制作用；短舌野生稻(S46)及普通野生稻(S72)对稗草的影响为距离稻株越近，对稗草的株高与干重抑制越大；野生稻的分蘖力与抑草作用有一定的相关性。     

水稻对稗草化感作用的生物测定

通过云南地方稻黄壳糯、紫糯及野生稻S72,S37等抗稗草效果与化感水稻品种AC1423(国际水稻所)、P1312777(美国农业部水稻研究所)进行比较,盆栽试验和植株浸提液生物测定结果与丁草胺比较,结果表明采用除草剂进行参照可较好地排除水稻对杂草化感作用研究中的竞争作用。化感水稻及野生稻,盆栽试验中施用除草剂丁草胺175g／hm^2后,化感作用受到抑制;150mL蒸馏水提取25g新鲜叶片的水提液培养稗草,加入200mg／L丁草胺溶液后,对稗草根抑制效果表现显著的增效作用,尤其对芽明显。     

稗草×扁秆藨草互作对水稻产量影响的研究

稗草×扁秆藨草是我国稻田常见杂草组合,造成水稻产量严重损失.本试验采用人工接草的方法,形成稗草×扁秆藨草8个组合,研究稗草×扁秆藨草互作对水稻产量的影响.研究结果表明:(1)稗×扁组合对水稻产量损失作用达显著水平,杂草的密度与危害程度成正相关;稗×扁组合在整个生育期中与水稻争光、争水、争肥、争空间,一直处于优势地位,致使水稻分蘖能力减弱,同化能力下降,分蘖成穗减少,幼穗退化,造成穗少粒小,千粒重降低,从而导致严重减产.(2)稗草和扁秆藨草对水稻危害的直接危害较大,且两者作用相近(稗草和扁秆藨草对水稻产量损失率的直接通径系数分别为0.620 1和0.624 5);从产量构成看,该组合主要引起水稻有效穗减少,其次是每穗实粒数的减少,从而造成水稻产量下降.     

小麦TaDREB6转录因子互作蛋白的筛选

 【目的】利用酵母双杂交技术从小麦cDNA文库中筛选TaDREB6互作蛋白,进一步研究DREB介导的小麦抗逆机制。【方法】以小麦的cDNA为模板扩增得到TaDREB6,构建小麦cDNA文库和pGBKT7-TaDREB6诱饵载体,将诱饵载体pGBKT7-TaDREB6以及pGADT7和cDNA文库混匀转入AH109酵母感受态细胞,在SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp营养缺陷型培养基上,30℃培养3—5 d,挑取平板上直径大于2 mm的菌落,进行显蓝筛选。【结果】对筛选到的102个候选阳性克隆进行测序,在NCBI上进行BLAST比对分析,获得与能量代谢、抗逆和防御、转运、转录和翻译、信号转导以及生长发育等相关的候选蛋白。【结论】筛选得到候选蛋白的功能预测表明TaDREB6可能参与了多条信号转导途径,在抗逆境调控中具有重要作用。     

稗草浸提液诱导水稻化感抑草作用研究

为了探究稗草中是否存在能诱导水稻化感抑草作用的物质,采用稗草种子浸提液、稗草组织浸提液和稗草种植液3种溶液为诱导物,添加到化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont的培养液中种植,然后对诱导后的水稻叶片水浸提液进行生物测试。结果表明:3种溶液中,以稗草种植液对水稻的抑草作用诱导效果最好,化感水稻PI31277、叶片水浸提液对稗草生长有抑制作用。与未诱导处理相比,稗草根长、株高和干物质重分别减少0.85cm、0.56cm和0.0060g,非化感水稻lemont分别减少0.69cm、0.68cm和0.0079g。研究结果还表明添加稗草诱导液后,对2种水稻的根长和株高都有所促进。由此得出采用外源诱导方式提高水稻抑草作用是稻田除草可行的新思路。     

拟南芥转录因子AtMYB73转录活性区域分析及互作蛋白的筛选

【目的】确定拟南芥抗逆转录因子AtMYB73的转录活性区域并筛选获得与其互作的蛋白,为进一步阐明AtMYB73调控拟南芥抗逆的分子机制奠定基础。【方法】构建转录因子AtMYB73的酵母诱饵表达载体pAS1-AtMYB73,检测pAS1-AtMYB73的自激活性及其对酵母Y190的细胞毒性。克隆AtMYB73的N端区域（含有R2R3结构域）和C端区域（不含R2R3结构域）,检测AtMYB73的N端和C端的转录激活活性,分析AtMYB73自激活结构域的位置。利用酵母双杂交技术,以AtMYB73为诱饵筛选拟南芥的cDNA文库,将阳性克隆进行鉴定、测序;利用TAIR数据库对筛选获得的AtMYB73的候选互作蛋白进行分析。构建AtMYB73和F12F1.4的酵母双杂交载体pGBDT7-AtMYB73和pGADT7-F12F1.4,通过酵母双杂交技术,对其互作关系进行分析。【结果】含pAS1-MYB73的酵母菌在不同浓度的3-AT的SD/-His/-Trp/、SD/-Ade/-Trp培养基上均能生长,表明AtMYB73具有较高的自激活活性。含pAS1-AtMYB73的酵母菌在SD/-Trp/Amp液体培养基中培养24 h的OD₆₀₀值大于0.8,表明诱饵载体对酵母Y190没有细胞毒性。成功构建了pAS1-AtMYB73-N和pAS1-AtMYB73-C载体,获得了含有pAS1-AtMYB73-N和pAS1-AtMYB73-C的酵母;含pAS1-AtMYB73-N的酵母在含X-a-gal的YPAD培养基上呈现无色,而含pAS1-AtMYB73-C的酵母则呈现蓝色,表明AtMYB73的C端有明显的自激活性,而N端没有自激活性。以AtMYB73为诱饵,筛选拟南芥的cDNA文库,获得了与光合作用、防御反应途径、抗逆等相关的8个蛋白。利用酵母双杂交技术,确定了MYB73与F12F1.4之间存在一定的互作。【结论】拟南芥抗逆转录因子AtMYB73具有较高的转录激活活性,其活性区域位于C端;以AtMYB73为诱饵,筛选获得了与光合作用、防御反应途径、抗逆等相关的8个AtMYB73的候选互作蛋白;利用酵母双杂交技术,确定了AtMYB73与F12F1.4之间的互作关系。     

江苏地区主要水稻品种对稗草化感潜力的研究

以化感水稻品种PI312777和不具化感作用的品种Lemont为对照,用琼脂迟播共培法对江苏地区31个水稻品种的化感潜力进行了评价,选用所筛选化感作用较强的水稻品种武粳15进一步测定不同株数水稻的化感潜力以及对受体稗草生理生化特性的影响。结果表明:大部分试验品种对稗草都具有化感作用,其中武粳15、盐粳9号等7个品种对稗草具有较强的化感作用;多数水稻品种对稗草幼苗根长的影响要大于对茎叶的影响。随化感品种武粳15水稻株数的增加,对稗草根长、芽干重和根干重的抑制作用逐渐增强,而对稗草株高的影响不大。武粳15能抑制稗草体内超氧化物歧化酶(SOD)的活性,使稗草MDA含量增加,叶绿素含量下降,从而抑制稗草生长。     

大豆锌指转录因子GmDi19-5对高温的响应及互作蛋白的筛选

【目的】高温胁迫已经成为威胁作物生长发育的主要非生物胁迫因素之一,转录因子在植物非生物胁迫响应中起着重要作用。通过对大豆锌指转录因子基因Gm Di19-5在高温胁迫下的响应和功能鉴定,以及利用酵母双杂交技术从大豆c DNA文库筛选与其互作的候选蛋白,研究Gm Di19-5对高温胁迫的响应机制。【方法】以大豆c DNA为模板,利用实时荧光定量PCR检测Gm Di19-5在高温处理不同时间段的表达模式;通过Plant CARE和PLACE数据库预测Gm Di19-5启动子元件,并对Gm Di19-5启动子转基因拟南芥在高温处理下进行的组织化学染色,分析Gm Di19-5启动子在高温胁迫下的活性;构建p GBKT7-Gm Di19-5诱饵载体,验证自激活活性;利用酵母双杂交技术,以p GBKT7-Gm Di19-5为诱饵筛选大豆c DNA文库,筛选与其互作的候选蛋白;进一步用酵母双杂交系统验证Gm Di19-5与候选蛋白的互作;利用实时荧光定量PCR检测候选蛋白基因在对高温处理的响应情况;构建融合表达载体,用GFP-Gm Di19-5融合表达载体转化拟南芥原生质体,检测Gm Di19-5蛋白的亚细胞定位情况。【结果】实时荧光定量PCR结果显示,Gm Di19-5在高温胁迫下上调表达;启动子元件分析表明,Gm Di19-5包含多种与胁迫应答相关的顺式作用元件,包括热响应元件HSE;组织化学染色分析发现,经高温处理后,过表达拟南芥幼苗的地上部分和地下部分均有报告基因的表达;亚细胞定位结果表明,Gm Di19-5蛋白定位于拟南芥原生质体的细胞核中;通过酵母双杂交技术筛选到了与Gm Di19-5互作的候选蛋白,试验进一步验证了Gm Di19-5与Gm Dna J在酵母细胞中互作;另外,实时荧光定量PCR结果显示,互作蛋白基因Gm Dna J受高温胁迫诱导表达。【结论】Gm Di19-5受高温诱导表达,Gm Di19-5可能与Gm Dna J互作,表明Gm Di19-5功能的发挥可能需要Gm Dna J的参与。     

小麦锌指转录因子TaDi19A对低温的响应及其互作蛋白的筛选

【目的】锌指类转录因子在植物逆境信号转导和非生物胁迫响应中发挥重要的作用。通过对小麦锌指转录因子基因Ta Di19A的耐冷性能进行鉴定,利用酵母双杂交技术筛选并获得与Ta Di19A互作的候选蛋白,以解析Ta Di19A介导的抗逆调控机制。【方法】通过对低温处理的小麦转录组测序结果进行分析,获得一个锌指类转录因子Ta Di19A。利用生物信息学的方法分析Ta Di19A的分子特性,用SMART在线工具进行蛋白结构分析;用GSDS和PHYRE2在线工具分别对Ta Di19A结构和蛋白三级结构进行分析;用Net Phos 2.0 Server数据库预测Ta Di19A蛋白磷酸化位点。以低温处理的小麦c DNA作为模板,通过SYBR Green染料法进行实时荧光定量PCR,检测Ta Di19A在低温处理不同时间段的表达模式。构建植物表达载体p BI121-Ta Di19A,通过花序侵染法转化拟南芥,用T3代拟南芥进行耐冷性鉴定,分析低温处理对转基因拟南芥的根长、鲜重和存活率的影响。检测转Ta Di19A拟南芥中抗逆相关基因表达变化,分析Ta Di19A调控植物耐冷性的作用机制。构建诱饵载体p GBKT7-Ta Di19A,验证自激活活性;利用酵母双杂交技术,将诱饵载体p GBKT7-Ta Di19A和小麦c DNA文库共转化酵母AH109感受态细胞,通过SD/-Trp/-Leu/-His/-Ade和X-α-gal显蓝反应筛选得到阳性克隆,测序和BLAST分析获得候选蛋白。【结果】小麦Ta Di19A编码区全长747 bp,编码248个氨基酸,分子量为28.03 k D,等电点为4.74,基因含4个外显子,3个内含子。Ta Di19A蛋白靠近N-端包含锌指结合结构域,C端为Di19结构域,预测的Ta Di19A蛋白三级结构包含2个α螺旋结构。磷酸化位点分析结果显示Ta Di19A蛋白含有12个丝氨酸、9个苏氨酸和3个酪氨酸磷酸化位点。实时荧光定量PCR结果显示,Ta Di19A受低温胁迫诱导表达。正常生长条件下,转基因和野生型拟南芥没有明显差异,低温处理下,转基因拟南芥的根长明显大于野生型拟南芥,并且耐冷性强于野生型拟南芥。下游基因检测结果表明,低温处理后,CBL1、CBL2和KIN1等冷胁迫响应相关基因在野生型和转基因植株中表达量都升高,在转基因植株中的表达量显著高于野生型,表明Ta Di19A可能通过调节下游冷胁迫响应相关基因的表达提高转基因植物的耐冷性。通过对酵母双杂交系统筛选到的候选互作蛋白进行初步分析表明,这些候选互作蛋白主要参与植物体的信号转导和非生物胁迫响应过程,表明Ta Di19A在植物的逆境信号转导及非生物胁迫响应过程中发挥着重要作用。【结论】小麦Ta Di19A受低温诱导表达,过表达能够提高转基因拟南芥的耐冷性;而Ta Di19A功能的发挥可能需要其他蛋白的参与。     

化感稻新品系抑制稗草能力的田间表现

为了比较22 个化感稻新品系和美国强化感稻PI312777 抑制稗草的能力,采用田间小区试验,对水稻封 行前抑草率.竞争抑草率\灌浆期抑草率\伴生稗草平均株高和稗草单株干物重进行调查分析.结果显示院化感稻的 抑草作用受环境条件影响,其中化感作用表现相对稳定,竞争作用随环境变化较大曰化感稻的抑草作用主要表现在 抑制稗草萌发和资源竞争力弱的稗草死亡,封行前抑草率是影响其抑草效果的主要因素.基于灌浆期抑草率,初步 筛选到12 份抑草特性强且田间表现相对稳定的化感稻新品系3\4\6\7\12\14\15\16\17\19\21\22,其中化感稻新 品系15\16 在2011 年晚季和2012 年早季均表现出较强的抑草特性袁化感稻新品系6尧15尧19 在2011 晚季的抑草特 性优于美国强化感稻PI312777,这些强化感稻新品系的筛选将有助于化感稻商业品种的选育及生产应用.     

10%千金乳油防除稻田稗草药效研究

10%千金乳油防除稻田稗草，其除稗效果及安全性均比较理想，亩用1.8%千金乳油40g、50g在药后20天、40天防效分别为88.8%、92.5%和89.9%、90.6%，且在试验剂量范围内对水稻生长没有任何不良影响。     

稗草根系分泌物对水稻种子萌发和苗期生长的影响

[目的]探究稗草与水稻萌发及其苗期生长的内在联系。[方法]利用不同浓度稗草根系分泌物处理不同化感潜力水稻的种子和幼苗,比较其对种子的萌发和苗期生长的影响。[结果]稗草根系分泌物浓度对非化感水稻的24 h发芽势没有显著影响;低浓度稗草根系分泌物对化感水稻发芽势没有显著影响,但高浓度稗草根系分泌物会抑制24 h发芽势;稗草根系分泌物对2种水稻的发芽率均未见显著影响。低浓度稗草根系分泌物处理可促进不同化感潜力水稻根长和株高的生长,但高浓度对非化感水稻的根长和株高有抑制作用,而对化感水稻影响不显著。低浓度稗草根系分泌物处理可增加化感水稻的侧根数,但对非化感水稻作用并不显著。[结论]不同化感潜力水稻在苗期能够识别稗草,为调控水稻苗期的生长与提高其在苗期的竞争优势提供依据。     

稗草对不同种植密度水稻生长和产量的影响

用一定密度的稗草与高中低３种密度的水稻混合种植,结果表明：低密度处理的分蘖数显著高于高密度处理的分蘖数,而高密度处理的叶面积指数和单位面积干物重显著高于低密度处理的叶面积指数和单位面积干物重。单位面积产量在试验条件下随水稻密度的增加而增加,且差异显著。     

转Wx-cDNA基因水稻无抗性选择标记植株的筛选

本试验以直链淀粉含量不同的粳稻品种武香9915和糯稻品种苏御糯、广陵香糯为受体材料,运用根癌农杆菌介导的双载体共转化技术分别将含有潮霉素抗性(HPT)选择标记基因和Wx-cDNA的2个T-DNA区序列导入上述受体中,获得了大量转基因水稻植株。对转基因水稻植株进行PCR检测,结果表明:目的基因和潮霉素抗性选择标记基因可以共整合到细胞中,并可以在后代中发生分离,从而可以筛选出仅含有目的基因而不含选择标记基因的转基因植株。     

抗逆相关DREB转录因子的研究进展及应用

DREB转录因子即干旱应答元件结合蛋白,可以特异地与DRE顺式作用元件结合,在非生物逆境胁迫(干旱、低温、高盐)中激活胁迫诱导基因的表达,使植物能够耐受水分胁迫的影响.本文介绍DREB转录因子的结构特点和生物学功能,表达调控以及在抗逆基因工程方面的研究进展,同时对DREB转录因子在信号传递和调控网络方面的复杂性进行了讨论.     

1株抑稗草微生物的鉴定及其抑草机理分析

以从化感水稻根际土壤筛选到的1株具有抑草能力的菌株A为研究对象,通过形态学及分子生物学方法鉴定表明该菌属于曲霉属,该菌株对稗草的抑制率高达70%,菌株A发酵液在稀释100、200倍条件下能明显抑制稗草根系细胞内关键酶与保护酶活力,而胞内MDA含量增加20%以上。     

病毒来源的转基因水稻对靶病毒的抗性评价

通过连续3年对236个病毒来源的转基因水稻系(包括T1，T2和T3代)对靶病毒水稻齿叶矮缩病毒(RRSV)的抗性进行评价，发现抗性与所转RRSV基因片段有相关性，且随着繁殖世代的增加，转基因水稻的抗性逐渐减弱。     

稗草对7种除草剂的敏感性及其生物测定方法的研究

应用滤纸法研究不同处理时间稗草(Echinochloa crusgalli)对7种除草剂的敏感性,并比较了稗草在滤纸法、琼脂法和盆栽喷雾法中对二氯喹啉酸的灵敏度,并应用琼脂法测定了7种除草剂的敏感性。结果表明:吡嘧磺隆(pyrazosulfuron-ethyl)以2 d的EC50值最低;五氟磺草胺(penoxsulam)、丙炔草酮(oxadiargyl)、二氯喹啉酸(quinclorac)和扑草净(prometryn)则以3 d的结果为最好;四唑酰草胺(fentrazamide)和嗪草酮(oxaziclomefone)以4 d的结果为最敏感。3种生物测定方法中稗草对二氯喹啉酸的敏感性以琼脂法为好,能达到快速、灵敏的目的。7种除草剂的敏感性大小(根据EC50值)顺序为:嗪草酮>四唑酰草胺>丙炔草酮>二氯喹啉酸>五氟磺草胺>吡嘧磺隆>扑草净。