几种水稻联合固氮菌吸氢酶(hup)基因的鉴定及分析

供试菌株Alcaligenes faecalis A15,Enterobacter cloacae EnSs.E·cl-oacae E26,Klebsiella planticola DWUL2.K·oxytoca NG13和Pseudomonassacharophila均能还原2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC),说明它们含有吸氢酶。以Rhizobium japonicum的hup基因为探针进行杂交的结果表明。除E·oloacae E26和K·oxytoca NG13外,其它菌株的DNA与hup探针具有同源性。A·faecalis A15 hup基因位于染色体上‘E·cloacae EnSs则位于较大的一个质粒上。A·faecalis A15和E·Cloacae EnSs的nif基因与hup基因位于同一复制子上。hup基因不具必然的保守性,因此异源hup基因探针不一定都适宜于探测hup基因。     

由质粒介导的豌豆根瘤菌(Rhizobium Leguminosarum)Nif D::Tn5向棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)的转移

通过助移质粒P~(PK2013)的推动,实现了携带豌豆根瘤菌(Rhizobium Legumi-nosarum)nif D::Tn5的质粒pRK2009由大肠杆菌(E.coli)向棕色固氮菌Az-otobacter vinelandii的转移,转移频率为每受体7×10~(-5),进一步将与pRK2509不相容的质粒pPHLJI转入这个转移接合子,筛选得到了两株相同的棕色固氮菌的突变菌株。由表型特征分析和活性互补实验证明该突变菌株在染色体中含有豌豆根瘤茵nif D::Tn5,是两不同种固氮微生物的固氮基因即豌豆根瘤菌nif D与棕色固氮菌nif D之间发生同源性重组的结果     

混合固氮菌剂-水稻联合体系的固氮特性

应用＾１５Ｎ示踪技术研究敢南京土壤条件下混合固氮菌剂－水稻联合体系的固氮特性。结果表明，紫香糯稻接种混合菌剂后，稻株利用的固氮量为１．０３ｋｇ／６６６．７ｍ＾２，固氮率６．７％；拔节期－齐穗期是固氮高峰期，日平均固氮量达２４．３１ｍｇ／ｍ＾２·ｄ，这阶段固氮量占整个生育期固氮量的４０．９％；拔节期－成熟期的固氮量占整个生育期固氮量的７０％以上；节肥能力为每６６６．７ｍ＾２ １１３．３ｋｇ硫铵；稻谷     

水稻联合固氮工程菌株的增产节肥效果研究

应用中国农业科学院原子能利用研究所８６３－１０１－０４－０１课题组提供的菌种，采用随机区组重复设计，在江苏大中农场同时对籼、粳两个水稻品种进行接种试验，结果表明，两种接种处理一致比对照显著增产，增产幅度达７．５％￣１２．７％，在两种接种处理中，接种减肥（减２５％氮肥施用量）处理的产量不仅显著高于对照，而且还略高于的妆种不减肥处理，说明在本试验土壤处理下，采用接种加减肥处理，可同时获得增产，节肥的双     

联合固氮工程菌诱导水稻耐盐性效应研究

在盐碱地和盆栽控盐条件下 ,研究了联合固氮工程菌对水稻耐盐性的诱导效应。结果表明 ,在盐渍条件下 ,联合固氮工程菌能减轻水稻植株的盐害 ,增强水稻叶片超氧化物歧化酶活性 ,减少丙二醛的生成 ,能有效提高水稻叶片的光合效率和水稻产量。为联合固氮菌的合理使用及其对水稻耐盐性的改善提供理论依据     

水稻幼苗根际联合固氮能力的QTL定位

以珍汕97明恢63杂交组合的重组自交系(RIL)群体的241个株系和高效固氮菌株W12以及固氮菌株FY为材料,在严格限菌条件下,利用改进的SpermosphereModel技术,测定RIL群体及其亲本与两个固氮菌株的联合固氮能力表型值。采用MAPMAKER/QTL软件对获得的表型性状进行QTL定位分析,在第2染色体上,检测到控制与W12联合固氮能力(W12.NFA)和与FY联合固氮能力(FY.NFA)的QTL各1个;前者位于标记区间RM208～RM207,后者位于标记区间R712～RM324。分别对这两个QTLs的等位标记RM208与R712作单因子方差分析,得W12.NFA在RM208不同标记基因型间差异的F值为8.28,达0.0044显著性水平;FY.NFA在等位R712不同标记基因型间差异的F值为13.81,达0.0003显著性水平。显然,本研究检出的控制固氮菌株W12和FY与水稻根际联合固氮能力的QTL是相互独立的。     

一个水稻脆性突变体的遗传分析与基因定位

化学诱变处理籼稻品种E532,M3代中筛选出茎、叶均较脆的突变体,定名fr(fragile rice)。遗传分析表明,该脆性突变体受两对隐性基因叠加控制。以fr突变体与粳稻02428杂交的F2代群体为基因定位群体,利用SSR分子标记将fr突变位点分别定位在1号染色体上的SSR标记RM302和RM212外侧,遗传距离分别为11.89cm和15.19cm;7号染色体在RM11和RM234之间,遗传距离分别为9.36cm和10.01cm。这些结果为进一步研究脆性突变体及其基因精细定位打下基础。     

耐氨固氮菌对水稻的增产效果及对土壤肥力变化的影响

耐氨固氮菌是通过基因工程选育出来的新型菌株，水稻接种后，因根系活性提高、吸收功能增强、体内营养状况得到改善而增产。盆栽和田间试验结果表明，水稻接种耐氨固氮菌后增产３．１％－７．１％，氮肥利用率提高１．４％－１１．２％；与对照区比较，土壤肥力并无下降的趋势，是一种投资小、简便易行的增产措施。     

几种植物waxy基因的密码子用法特征分析

密码子简并性特征造成了不同物种或同一物种的不同基因在密码子使用上存在不同的偏爱性。本研究运用Codon W软件对水稻、玉米、高粱、小麦、大麦、拟南芥、豌豆的waxy基因的密码子用法进行了分析。结果表明：单子叶植物与双子叶植物waxy基因的密码子用法差异较大,前者偏向于使用以G或C碱基结尾的密码子,后者则偏向于使用以A或T碱基结尾的密码子。不同物种的waxy基因在密码子用法差异上表现为,进化上亲缘关系越近的物种其基因密码子用法越相似。因此,基于基因密码子用法的研究,可作为目前各种系统发育分析方法的重要补充,用于物种进化关系和分子进化机制研究。     

水稻低植酸突变基因和外源铁蛋白基因的聚合

对所获得的2份低植酸突变系和2份铁蛋白(Fer)转基因富铁系稻米进行了无机磷、种子GUS、叶片PCR、稻米矿质元素含量检测和简单的遗传分析,表明这些材料作为低植酸突变种质和Fer富铁种质具有良好的实用价值。对所配杂种F1进行了花药培养,并对愈伤组织诱导、分化、生根和花培苗倍数性、成活率、结实性等性状进行考察,认为低植酸基因和铁蛋白外源基因对花培过程影响不明显。在大量的花培后代中筛选到31份低植酸基因和外源铁蛋白基因双重表达的花培纯系,经检测,该批材料富铁效果极为显著,是难得的低植酸富铁转基因优良新种质。     

GENETIC ANALYSIS AND GENE FINE MAPPING FOR MUTATION OF YELLOW-GREEN LEAF IN RICE

通过甲基磺酸乙酯（EMS）诱变晚粳稻品种秀水09,获得了1个稳定遗传的全生育期黄绿叶突变体Ygl,遗传分析表明该突变性状由1对隐性核基因控制。利用突变体与籼稻品种珍汕97杂交,构建F2群体对突变基因进行定位,发现目的基因与第11号染色体上的SSR标记RM2459连锁,在该标记附近发展了14对InDel标记,将突变基因定位在约82kb区间内。通过在线最新水稻注释系统的基因功能预测分析,寻找候选基因,经测序发现突变体发生单碱基突变。     

IDENTIFICATION OF ENDOPHYTIC BACTERIA ASSOCIATED WITH N2 FIXATION AND INDOLE ACETIC ACID SYNTHESIS AS GROWTH PROMOTERS IN CURCUMA ALISMATIFOLIA GAGNEP.

Endophytic bacteria carrying out dinitrogen (N₂) fixation and indole acetic acid (IAA) synthesis were firstly identified in C. alismatifolia, a globally important flower crop. Their potential as growth promoters to stimulate the rapid growth of host plant was also examined. It will be beneficial to reduce the propagation period of tissue culture plantlets, and also utilize as a biofertilizer for rhizome production in the field. Seven endophytic bacteria were isolated from the leaf, four isolates from the leaf base, and two from the rhizome. ECS203, a gram-negative bacterium with a round shape, showed the highest N₂ fixation at 4.2 nmol C₂H₄/10⁶ cells/hr, and ECS202 showed the highest IAA synthesis at 296 μL μg ^{? 1} protein. Three selected isolates of N₂-fixing and IAA synthesizing endophytic bacteria, i.e., ECS202, ECS203, and ECS204, isolated from the leaf base, were used to reinoculate Curcuma plantlets derived from tissue culture. Then, plants were grown in sterilized sand for 2 months and weekly supplied with N-free nutrient solution. Plant growth, colonization, nitrogen fixation, and IAA synthesis were measured at two months after planting. The inoculated plants clearly showed a better performance of plant growth and yield in terms of the plant height, plant weight, leaf area, and diameter of new rhizomes compared with uninoculated plants. The chlorophyll content and N concentration of leaves and roots also increased in inoculated plants. Endophytic bacteria from inoculated plants colonized the roots, rhizome, and leaf base. Partial sequence analysis using 16S rDNA indicated that the isolate ECS202 corresponded to Sphingomonas pseudosanguinis (99.2% similarity over 1,371 bp), ECS203 to Bacillus drentensis (99.4% similarity over 1,450 bp) and ECS204 to Bacillus methylotrophicus (99.9% similarity over 13,06 bp).     

小麦籽粒胚乳淀粉合成酶基因表达及酶活性分析

为研究小麦籽粒淀粉合成酶基因表达与酶活性的特征,选用4个淀粉含量差异较大的普通六倍体小麦新春24、E28（高淀粉含量组）和宁春16、安农9912（低淀粉含量组）为试验材料,采用实时荧光定量RT-PCR ,对灌浆期籽粒淀粉合成酶相关基因的表达进行研究,并对其表达量与相应酶活性的相关性做了分析。结果表明,束缚态淀粉合成酶基因(GBSS)、可溶性淀粉合成酶基因(SSS)、淀粉分支酶基因( SBE)、淀粉去分支酶（DBE）基因均呈单峰曲线变化。利用实时荧光定量PCR技术检测9个基因在不同淀粉含量的4个供试品种花后不同时期的相对表达量,结果表明,花后6d这些基因开始表达,在灌浆的中期（花后12~18d不等）有表达的小高峰,但在不同时期,2个高淀粉含量的品种中各种酶活性及其酶基因的相对表达量均比2个低淀粉含量的品种相对较高;这些基因表达谱与酶活性相关分析显示, 除GBSS外其他几种淀粉合成酶基因均与相应酶活性呈显著或极显著正相关,而且GBSS酶活性到达峰值时间稍迟于DBE、SSS、SBE等酶,说明DBE、SSS、SBE基因可能主要通过转录水平来控制籽粒淀粉的合成,而GBSS基因可能主要通过转录后水平来控制籽粒淀粉的合成。     

ACCUMULATION AND TRANSLOCATION OF SILICON IN RICE AND BEAN PLANTS USING THE 30SI STABLE ISOTOPE

The ³⁰Si silicon isotope stable was used for assessing the accumulation and translocation of Si in rice and bean plants grown in labeled nutritive solution. The isotopic silicon composition in plant materials was determined by mass spectrometry (IRMS) using the method based on SiF₄ formation. Considering the total-Si added into nutritive solutions, the quantity absorbed by plants was near to 51% for rice and 15% for bean plants. The accumulated amounts of Si per plant were about 150g in rice and 8.6g in bean. Approximately 70% of the total-Si accumulated was found in leaves. At presented experimental conditions, the results confirmed that once Si is accumulated in the old parts of rice and bean plant tissues it is not redistributed to new parts, even when Si is not supplied to plants from nutritive solution.     

农药污染对水稻田土壤硫酸盐还原菌种群数量及其活性影响的研究

在实验室条件下 ,施用杀虫剂 (呋喃丹 )、杀菌剂 (多菌灵 )和除草剂 (丁草胺 )后 ,对黄松稻田土壤、紫色稻田土壤和红壤稻田土的硫酸盐还原细菌 (Sulfate reducingbacteria ,SRB)种群数量和硫酸盐还原活性的影响。结果表明 ,紫色稻田土壤、黄松稻田土壤和红壤稻田土的SRB种群数量和硫酸盐还原活性的范围分别为 (66 83～ 12 7 81)× 10 4 cfug- 1干土、(45 87～ 10 5 0 7)× 10 4 cfug- 1干土和 (3 81～ 61 62 )× 10 4 cfug- 1干土和S- 2 (7 14～ 11 57) μgg- 1d- 1干土、S- 2 (6 84～ 9 0 7) μgg- 1d- 1干土、S- 2 (1 91～ 6 67) μgg- 1d- 1干土 ,且稻田土SRB种群数量和土壤硫酸盐还原活性之间具有正相关性。每kg干土中加入 1mg的丁草胺或呋喃丹 ,能促进SRB的生长及其硫酸盐还原活性。 1kg干土中加入 5mg的多菌灵、50mg的丁草胺或呋喃丹 ,对SRB的生长和硫酸盐还原活性有明显的抑制作用。施用丁草胺和呋喃丹 7d时 ,多菌灵 14d时 ,对水稻田土壤的SRB种群数量和硫酸盐还原活性的抑制影响最大 ,然后逐渐减轻 ,最后显示出某种程度的促进作用     

苹果MxNas1基因正反义表达载体构建及转化烟草的研究

为研究笔者前期克隆的MxNas1基因功能,构建了苹果属植物小金海棠MxNas1基因正义和反义两种表达载体,并用农杆菌介导的叶盘转化法转化了烟草.对转基因烟草分别进行0和1μmol/L Fe处理14d后,转正义载体烟草在缺Fe情况下叶片没有黄化,表现出较强的抗缺Fe能力;转反义载体植株比对照烟草幼叶提前出现黄化现象,表现...     

水稻卷窄叶突变相关基因OsCSLD4的RNAi研究及表达分析

在图位克隆获得目的基因OsCSLD4的基础上,利用Invitrogen公司的Gateway系统将500bp的OsCSLD4基因cDNA编码序列以反向互补的方式插入pANDA35HK,构建了水稻卷窄叶突变相关基因OsCSLD4的干涉载体pANDAH05。利用农杆菌转化法将干涉载体pANDAH05及对照空载体pANDA35HK分别转化突变体原始亲本日本晴幼胚。转基因阳性植株表型观察结果显示:干涉载体pANDAH05转化日本晴幼胚后,T0代植株出现了类似于突变体1ah137的表型,叶片明显变窄,卷曲程度增加,株高降低;对照空载体pANDA35HK转化日本晴幼胚后,T0代植株仍保持野生型表型;Real-timePCR检测结果显示:日本晴转干涉载体pANDAH05后,目的基因表达量明显降低,干涉强度不同目的基因表达量降低程度不同,研究结果表明目的基因OsCSLD4在水稻叶片形态发育过程中起着非常重要的作用。