小麦TCP基因家族的全基因组鉴定和对热胁迫的响应

TCP是植物发育调控的重要转录因子。为了挖掘小麦TCP基因的功能,本研究利用生物信息学方法和qRT-PCR技术,对小麦TCP基因家族进行全基因组鉴定和在热胁迫下的表达分析。全基因组鉴定结果表明,普通小麦品种中国春中存在58个非冗余的TaTCP基因。根据与AtTCPs和OsTCPs的系统发育分析,在小麦中分别有26个PCF、20个CIN和12个CYC/TB1聚类。进一步预测TaTCP基因在达尔文进化下的压力选择,发现除了TaTCP16-A相对于乌拉尔图小麦中直系同源基因是正向选择,其他基因都是纯化选择的过程。利用在线RNA-seq数据分析TaTCPs基因在5种组织器官中与冷、热和干旱胁迫下的表达图谱,结果显示,小麦TCP基因在不同的组织和胁迫中存在差异表达。最后,通过qRT-PCR技术检测12个不同发育阶段的小麦叶片在短期热胁迫下TaTCP5部分同源基因的表达水平,结果表明,在35℃下处理1h,TaTCP5-D的相对表达量在拔节期、拔节后期、孕穗前期和抽穗期都有明显的上调,这些结果为进一步研究TaTCP基因的功能奠定了良好的基础。     

小麦AFLP片段序列多态性分析和AFLP-SCAR标记的研究

为了解相同长度的AFLP片段中DNA序列的多态性,对70条小麦AFLP片段进行回收、克隆以及测序分析,比较了不同品种间相同长度的AFLP片段、一条AFLP片段的不同单克隆以及品种间非多态性AFLP片段的DNA序列.对70个片段构成的98对同长片段进行DNA序列比对,结果表明:(1)只有3对片段的序列100%相同,其他95对片段之间DNA序列差异为1%～70%;(2)不同小麦品种间同长的AFLP片段中普遍存在DNA序列完全不同、部分不同和具有SNP的现象;(3)一条回收的AFLP带纹的不同单克隆之间也存在DNA序列完全不同、部分不同和具有SNP的现象;(4)品种间有些非多态性AFLP片段的DNA序列也存在多态性.揭示了小麦三套基因组间AFLP等位基因的多态性,以及不同AFLP位点同长片段的DNA序列多态性,对AFLP标记的使用提出了一些不同看法,并提出了利用AFLP片段的序列多态性设计SCAR引物的方法.     

寡核苷酸探针套涂染结合基因组原位杂交和分子标记分析准确鉴定小麦-百萨偃麦草异源易位系的研究

培育小麦异源易位系是转移和利用外源基因的有效途径,快速准确的染色体鉴定方法有利于提高染色体工程效率。本研究以电离辐射诱致的2个普通小麦-百萨偃麦草染色体5J易位系（NAU16YJ127和NAU16YJ124）为例,分析了综合利用本课题组前期开发的寡核苷酸探针套［包括(GAA)₁₀、pSc119.2-1、pAs1-1、pAs1-3、AfA-3和AfA-4六个寡核苷酸探针］涂染,结合基因组原位杂交和分子标记等方法鉴定小麦异源易位系的效果。结果表明,NAU16YJ127（2n=6x=42）包含一对小麦-百萨偃麦草易位染色体T5JS·5JL-5AL#1,同时在染色体6A和2D长臂顶端也发生了明显的相互易位;NAU16YJ124（2n=6x=44）附加了一对小麦-百萨偃麦草易位染色体,同时包含一对6A长臂缺失染色体del6AL,其缺失区段易位到5JL近端部,形成T5JS·5JL-6AL,其他染色体未见明显变化。利用21个5J特异分子标记（19个位于长臂和2个位于短臂）分析发现,两个易位系均含有全部5J短臂标记,同时T5JS·5JL-5AL#1含有12个长臂标记,而T5JS·5JL-6AL仅含有2个长臂标记,确证两个易位系断点不同,并将21个标记定位于4个不同区段,其中位于5J短臂的2个标记位于1个区段,位于5J长臂的19个标记位于3个区段（5JL-1~3）,分别包含2、10和7个标记;发现3个为可以同时识别5J和5A的共显性标记,其中NAU16YJ124含有全部5A标记,而NAU16YJ127仅包含其中2个标记,进一步验证了细胞学鉴定结果。本研究结果表明,寡核苷酸探针套涂染、基因组原位杂交和分子标记分析相结合为准确鉴定小麦异源易位系提供了新方法。     

胡椒蔓和叶粗提物成分分析及对3种农业病原真菌活性研究

采用气相色谱-质谱联用技术对胡椒蔓和叶中化学成分种类及含量进行系统分析,并考察提取物对3种重要农业病原真菌的作用。结果表明,胡椒蔓和叶中化学成分种类复杂,而且减压浓缩与自然挥发相比得到的种类更多。胡椒蔓中胡椒碱相对含量最高,达到34.97%;胡椒叶中烯类化合物种类繁多,以δ-榄香烯最高,相对含量达到13.268%。除了胡椒碱、烯类等特征性成分,还含有大量如酸酯类、化学结构带环或桥的酮、醇类化合物以及甾醇类化合物。胡椒蔓和叶提取物在2.5mg/mL浓度下即对3种农业病原真菌均表现出明显的抑制作用,其中对番茄早疫病菌的抑制作用最为明显,而且叶提取物对3种病原菌的抑制作用明显优于蔓提取物,同时得出2种提取物对3种真菌的毒力回归方程及EC50等表征参数。研究表明,胡椒蔓和叶在农业病原菌防治中具有良好的开发潜力和利用价值。     

寄生真菌发酵液对大豆胞囊线虫3号生理小种毒力和防效研究

为验证淡紫拟青霉菌、镰孢菌属和厚垣轮枝菌对大豆胞囊线虫的抑制作用,实验室条件下探讨了3个属的12种供试菌株发酵液对大豆胞囊线虫3号生理小种胞囊、卵孵化的抑制作用和对2龄幼虫的致死作用。结果表明:这3个属的12个菌株的发酵液对大豆胞囊线虫各种虫态均有抑制作用,抑制线虫的胞囊和卵孵化,对二龄幼虫有致死作用。供试菌株发酵原液对胞囊孵化抑制率为57.5%～81.2%,稀释5倍、10倍、20倍和50倍发酵液对胞囊孵化也具有抑制作用,抑制率为23.0%～77.0%。发酵液对线虫卵孵化抑制率为41.6%～80.6%。菌株发酵液均对大豆胞囊线虫2龄幼虫具有致死作用,原液处理1 h有83.0%菌株对胞囊线虫幼虫出现致死毒性,48 h致死作用达到80.0%以上。供试菌株中以镰孢菌的F-9、淡紫拟青霉菌的P-E和厚垣轮枝菌V-25发酵液对大豆胞囊线虫抑制作用最显著,以此3种菌株进行盆栽试验的结果显示,真菌发酵液可降低盆栽大豆根部雌虫、胞囊、卵量和根内J2的密度,促进植物生长和增加大豆鲜重。     

黑麦和小麦高Mr亚基的比较研究──Ⅰ.两类亚基的分离、生化特性鉴定及其对面筋延伸性的影响

对小麦高Mr谷蛋白亚基与来自黑麦的类似蛋白质的结构特性进行了比较研究。用2个黑麦品种（Danko和Halo）和1个小麦品种（Rektor）的脱脂面粉分离高Mr亚基，分离方法是，先在60℃还原条件下用50％（v／v）的丙醇溶液提取，然后用60％（v／v）的丙醇溶液使之沉淀。层析出来并冻干的亚基的含量，Danko、Halo和Rekter分别为0．33％、0．32％和0．91％（占脱脂面粉的重量百分数）。SDS-PAGE分析表明，2个黑麦品种均至少含有5个亚基，它们的迁移率相当于小麦的x型亚基。RP-HPLC分离结果表明，2个黑麦品种在亚基的定性组成上无差异，但亚基的数量比例不同。黑麦亚基的表面疏水性明显地比小麦亚基的低。黑麦各亚基和小麦各亚基的氨基酸组份密切相关，二者中的Glx、甘氨酸（Gly）和脯氨酸（Pro）含量均很高，但与小麦亚基相比，黑麦亚基中的Glx含量要低一些，百胱氨酸（Cys）含量较高。黑麦和小麦工基对面筋强度的贡献差异很大，将用溴化钾再氧化后的小麦亚基加入标准小麦面粉，面筋强度明显提高，而将再氧化后的黑麦亚基加入同样的小麦面粉，效果则正好相反。     

要重视对非洲弧型刀高效砍蔗法的分析研究和推广应用——非洲小伙“以一当十”高速砍蔗法将给广西糖业带来重大变革

文中揭示了日砍甘蔗6~8吨的非洲弧型刀砍蔗法所包含的科学原理;分析了其高效、省力、多回收的原因;回答了对该法持否定态度的疑问;建议要尽快大力推广这种砍蔗工具和方法。