应用RNA沉默技术获取抗黄瓜花叶病毒(CMV)和烟草花叶病毒(TMV)转基因烟草

RNA沉默是迄今最为有效的抗病毒策略,利用该策略不但能获得免疫转基因植株,且所得植株不易与其他病毒基因重组或异源包壳、生物安全性较高。将本实验室已构建的携带有烟草花叶病毒(TMV)部分移动蛋白基因(ΔMP)和黄瓜花叶病毒(CMV)部分复制酶基因(ΔRep)反向重复结构的植物表达载体pBIN438-MP-Rep(i/r),用农杆菌浸润法转化普通烟草品种K326,共得196株转化植株,经卡那霉素筛选和PCR检测发现128株为阳性转基因株;PCR-Southern和RT-PCR分析表明外源基因已整合到烟草基因组并在转录水平上得到表达;ELISA结果显示20.3%的转基因植株对CMV和TMV复合侵染表现免疫性。本结果为利用RNA沉默技术进行植物抗多种病毒育种提供重要数据,为防治其他多种病毒复合侵染提供借鉴。     

VIGS技术在大豆功能基因组学研究中的应用进展

病毒诱导基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)是一种基于植物天然防御病毒保卫机制的转录后基因沉默现象。携带目的基因的重组病毒载体侵染植株引发内源基因沉默,已成为快速、高效、高通量地鉴定未知基因功能的新技术。近年,VIGS技术在研究植物抗虫抗病、代谢调控、非生物胁迫等方面取得进展。本研究介绍了大豆VIGS技术的分子机制和构建病毒载体,并对该技术在大豆功能基因组学研究中的应用进行综述,对其发展前景进行展望。     

RNA干扰对烟草NtPPO8基因沉默的效应分析

多酚氧化酶（PPO）是发生酶促褐变的关键酶,PPO活性过高会使烟叶变褐。为明确烟草NtPPO8基因对PPO活性的影响,建立降低NtPPO8基因表达量的病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing,VIGS）体系,探究使用RNA干扰技术对烟叶NtPPO8基因表达量及PPO活性的影响。以中烟100和K326为材料,分析在移栽后50d进行VIGS载体侵染的植株,并在侵染后10、20、30、40d分别测定NtPPO8基因表达量及PPO活性。结果表明,接种VIGS载体的转化植株,其中在侵染后20d时NtPPO8基因的沉默效率最高,为78.46%;随着侵染时间推移,NtPPO8基因的沉默效率逐渐降低,在接种后40d内有效表达;且转化植株中的病毒载体会随着植株的生长而向上传导,随着接种部位的上移,沉默效率逐渐降低。因此,研究建立VIGS体系能够有效沉默NtPPO8基因的表达,并且有效降低PPO活性,为提高烟叶耐烤性及降低烟叶褐变比例提供了新的思路和方法。     

GFLVCP 基因 RNAi 载体构建及其在转基因烟草中的干涉效果

为探讨RNAi策略在抗GFLV基因工程中的效果,通过RT-PCR克隆获得了310 bp的GFLV外壳蛋白基因保守片段,采用Gateway技术将该基因片段连入目标载体pHELLSGATE12构建了RNAi植物表达载体,并通过农杆菌介导法转入烟草中,RT-PCR检测表明目的基因片段已整合到烟草基因组中并在RNA 水平上得到表达,病毒接种结果显示阳性植株的发病率明显低于对照,说明在转基因植株中dsRNA表达可干涉GFLV侵染过程。     

PVX介导的槟榔坏死环斑病毒CP蛋白在烟草中的表达和纯化

槟榔坏死环斑病毒(areca palm necrotic ringspot virus, ANRSV)是新发现的一种槟榔黄化病致病病毒。本研究利用马铃薯X病毒(potato virus X, PVX)表达载体pgR107,在烟草中表达ANRSV的外壳蛋白(coat protein, CP),旨在分离纯化该蛋白并开展对病毒蛋白的功能研究和利用该蛋白制备多克隆抗体。为方便纯化,将8肽Strep蛋白标签序列融合到ANRSV-CP编码基因的3'端,利用In-Fusion无缝克隆策略将其克隆到PVX载体,构建重组表达质粒PVX-ANRSV-CP-Strep。采用电转化法将质粒PVX-ANRSV-CP-Strep转入根瘤农杆菌GV3101中,通过农杆菌介导注射侵染接种本氏烟,14 d后对收集的16 g表达ANRSV-CP-Strep蛋白、PVX侵染的本生烟草样品进行了蛋白提取,采用SDS-PAGE和Western blot检测ANRSV-CP-Strep蛋白的表达情况。测序结果显示植物病毒表达载体PVX-ANRSV-CP-Strep构建成功。经Strep-Tactin~?XT High Capacity亲和层析柱纯化,SDS-PAGE和Western blot检测结果显示ANRSV-CP-Strep重组蛋白可通过PVX载体在烟草中有效表达,其表达量为22μg/g (鲜叶质量)。本研究为后续利用该蛋白制备多克隆抗体并建立ELISA方法进行病毒检测提供了理论依据。     

病毒诱导的基因沉默的发展及在植物生物逆境上的应用

病毒诱导的基因沉默(Virus-indcued gene silencing, VIGS)技术是指带一段包基因序列的重组病毒侵染植物,引起植物同源基因沉默与表型变异,进而通过表型变异进行基因功能分析的方法,是近年发展起来的植物基因功能研究的新技术。为了进一步探讨VIGS应用策略,笔者归纳了VIGS的分子机理、VIGS的载体开发和VIGS技术在植物生物逆境方面的研究应用3 个方面近些年的研究进展,得出了VIGS在植物生物逆境方面的问题及应用价值。     

GhCPS基因沉默对棉花幼苗生长和内源激素含量的影响

利用RT-PCR从棉花中获得493 bp的GhCPS(赤霉素(GA)合成酶基因)片段,经EcoRⅠ/KpnI双酶切后连入pTRV-RNA2质粒,获得了重组载体pTRV-GhCPS;用该载体转化农杆菌后,室内盆栽条件下侵染棉花品种欣抗4的子叶苗。结果表明,病毒诱导沉默GhCPS基因的棉花幼苗中GhCPS的表达量仅为空载体对照的52%。与空载体对照相比,沉默GhCPS的棉花幼苗第1叶和第2叶的内源GA4含量分别降低33%和60%;第2叶ABA含量降低48%,IAA、ZR和iPA含量均无显著变化;株高降低64%。第1叶和第2叶的叶面积分别减小26%和47%,总叶绿素含量分别增加29%和63%,类胡萝卜素含量分别增加27%和46%。第1叶的净光合速率、气孔导度、胞间CO2和蒸腾速率分别增加23%、40%、9%和31%。可见,利用病毒诱导基因沉默技术技术沉默GhCPS后可调控棉花幼苗叶片内源激素平衡,控制棉花幼苗的生长,并提高单位叶面积的光合能力。     

蚜虫基因RNAi载体的构建及其在转基因烟草中dsRNA的表达分析

RNAi机制可以通过dsRNA诱导同源mRNA的降解,从而导致该基因转录后沉默。RNA干扰作用从发现以来就具有了利用转录后基因沉默（PTGS）来进行抗虫的一种潜在可能性。针对dsRNA的这种作用,研究中提取蚜虫RNA,克隆出蚜虫Cathepsin B基因的干扰片段并构建出RNAi载体,转入本氏烟草中,在转基因烟草体内表达dsRNA。成功构建RNAi载体后,通过农杆菌转化和叶盘法将RNAi载体导入烟草中并采用组织培养方法培养出转基因烟草,通过PCR鉴定显示15株生根的转基因烟草中14株显示阳性。提取转基因烟草的RNA进行RT-PCR和Northern表达分析显示转基因烟草植株中dsRNA表达的存在。实验结果说明了在转基因植物体内表达RNAi载体可以产生dsRNA,从而在蚜虫进食植物时达到利用dsRNA抗蚜虫的作用。     

番茄质体多顺反子定点整合表达载体的构建及其转烟草的研究

根据烟草叶绿体高频同源重组片段的已知序列(GenBank Z00044.1)设计引物,用PCR的方法克隆到1个3.663 kb的番茄叶绿体DNA片段（psbD/trnG）,命名为ctDNA。该片段与GenBank中烟草的相应片段有96.7%同源性, 与本文所用的烟草的相应片段有95.8%同源性。以其为外源多顺反子定点整合介导的同源重组片段,与来自烟草叶绿体的强启动子Prrn和终止子psbA3’,以及甘露聚糖酶基因man、绿荧光蛋白基因gfp、氨基糖苷3’-腺苷酰基转移酶基因aadA构建番茄质体多顺反子定点整合表达载体pLM2(-psbD-Prrn-RBS-man-RBS-gfp-RBS-aadA-psbA3’-trnG-)。将该载体用基因枪轰击烟草叶片,用添加了壮观霉素的选择分化培养基筛选,获得质体转基因烟草3株。用PCR、激光扫描、Western Blot、RFLP等方法检测都证实man、gfp、aadA基因已整合到烟草质体基因组中,且均得到表达。用番茄质体多顺反子定点整合表达载体成功实现在烟草质体中的表达。     

激素间相互作用对植物茎伸长生长的调控综述

植物茎的伸长受多种内外因素的调节和控制，其中内部的内源植物激素如赤霉素、生长素等的调控起重要作用，且内源激素不但通过内源激素水平调控，而且还通过激素间的相互作用调节和控制茎的伸长。笔者介绍了各种内源植物激素（如生长素与赤霉素、生长素与油菜素内酯，赤霉素与油菜素内酯，生长素与乙烯等）之间的相互作用调控植物茎的伸长生长的研究概况。     

Principle and Algorithm lmplement of Ehanced Full-rate Speech Coding

Speech coders have assumed considerable importance in radio communication systems as their performance,to a large extent,determines the quality of the recovered speech and the capacity of the system.In order to enhance the quality of speech,GSM puts forward the EFR speech coding algorithm.It bases on the LPC coder,the encoding information includes not only speech feature parameters,but also some wave information,due to the application of A_B_S and VQ. It can afford TD_SCDMA a feasible encodec algorithm,for its high quality and the 12.2kbps speech rate. This article starting with the principal concepts of speech coding,introduces the pringciple of speech coding and ACELP algebraic code book search algorithm in detail.     

异色瓢虫对菜缢管蚜、禾谷缢管蚜和白杨毛蚜的捕食作用

异色瓢虫是一种重要的捕食性天敌,可捕食多种蚜虫,在生物防治中具有很大应用前景。研究了异色瓢虫对3种蚜虫(即菜缢管蚜、禾谷缢管蚜和白杨毛蚜)的捕食功能反应。结果表明:异色瓢虫对3种蚜虫的日捕食量中,其中四龄幼虫最大,成虫和三龄幼虫次之,1、2龄幼虫最小。捕食者对猎物的功能反应均属于Holling-Ⅱ型方程。     

Functional source separation to finger tappingrelated magnetoencephalography signal

It has been verified that the ICA can isolate sources from multi channel magnetoencephalography (MEG) signals. Based on the route of constrained ICA (cICA), this paper achieves a new solution of MEG inverse problem called functional source separation (FSS) by adding a functional constraint to the cost function of a basic ICA model. Source activity is obtained by applying this method to one MEG signal dataset under a self paced finger tapping task. The result is proved effective by calculating correlation coefficients between the weight vectors of function source separation method and the spatial filter coefficients of SAM method. It is found that finger tapping related functional source was localized in motor cortex of precentral gyrus. At the same time, the temporal and frequency information provided by FSS method could be a basis of exploring cortical control timing mechanisms associated with finger movements and extracting time frequency characteristics of the functional source.     

利用水稻MAGIC群体关联定位白叶枯病抗性QTL和创制抗病新种质

以8个不同亲本构建的遗传上相互关联的多亲本高代互交系(multi-parents advanced generation inter-cross, MAGIC)群体,包括2个4亲本群体(DC1和DC2)和1个8亲本群体(DC3)为材料,接种我国白叶枯病强致病力V型菌系(GD-V)和弱致病力II型菌系(C2),关联分析定位MAGIC群体对白叶枯病的抗性QTL,筛选抗病种质。结果表明,大多数亲本对C2菌系表现抗病,而对GD-V表现感病,3个MAGIC群体的病斑长度均出现超亲分离。共检测到7个白叶枯病抗性QTL,大多表现数量抗性,而且抗性QTL表达存在明显的遗传背景效应。QBbr11-1和QBbr11-2受遗传背景影响较小,具有一定的育种应用价值。从3个群体筛选出8份不同抗病QTL聚合的抗病材料,表明质量抗性基因和水平抗性数量性状位点的结合可以显著提高抗性水平。8份不同抗病QTL的聚合系可以用作抗病育种的中间抗源。研究结果表明,MAGIC群体可以将遗传研究和育种应用有机结合,是遗传研究和开展标记辅助育种的理想群体。     

Comparisons of quantitative trait locus mapping properties between two methods of recombinant inbred line development

Theoretical comparisons for quantitativetrait loci (QTL) mapping properties wereconducted among simulated recombinantinbred (RI) populations developed bysingle-hill (SH), complete bulk, and singleseed descent (SSD) procedures by MonteCarlo simulations based on variouspopulation sizes, heritabilities, and QTLeffects. Our simulations includedestimation of QTL effects, QTL positions,and statistical testing power in the RIpopulations by comparing the estimates withpreset values. The simulation resultsshowed that the single hill (SH) bulk andsingle seed descent RI populations weregenerally not significantly different withrespect to quality of estimated QTL effectsand positions. Furthermore, when each RIpopulation had 150 lines, each couldprovide desirable properties for QTLmapping. The results implied that a SH RIpopulation consisting of 75 or moreF₂-derived families with two lines perfamily (corresponding population size of150 or above) was appropriate for QTLmapping and was not significantly differentthan a SSD RI population of 150. Thus, theSH method could be used to develop largenumbers of RI lines for achieving betterresults in QTL mapping. Simulations alsoshowed that there was no significantdifference between means using SH methodswith 10 and 100 fruits per family. However, RI populations developed by thecomplete bulk method where F₂identities are lost were not suitable forQTL mapping.     

低温胁迫下钼对冬小麦光合作用特性的影响

研究了低温胁迫下施钼对冬小麦钼高效品系97003和钼低效品系97014叶片光合参数的影响。结果表明，低温胁迫下施钼显著提高2个品系叶片的净光合速率(P_n)和气孔限制值(L_s)，显著降低叶片气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)。随着低温处理时间的延     

Intel I igent Distributed Control System- Combination of Artificial Intelligence and Distributed Control System

This paper gives a simple introduction about artificial intelligence (AI) and distributed control system (DCS). It suggests an idea of intelligent distributed control system (IDCS), moreover, in this paper, the hardware composition and the software composition of IDCS were provided.     

五种储粮害虫11个品系的磷化氢抗性测定

本文运用FAO(1975)推荐的测定储粮害虫磷化氢抗性的方法，对米象、谷蠹、赤拟谷盗、平米象和锯谷盗五种储粮害虫的11个品系进行毒力测定，得出它们的LC50值，米象的LS2和GDSo，玉米象HNZZSz—l和GDGZSz—l，谷蠢的QQRd和Rd一7，赤拟谷盗的QQTc-4、SDQHTc—l和HNSQTc—l以及锯谷盗VOs48和HNNYOs—1等11个品系的磷化氢致死中浓度(LC50)分别为0．0088和1．3006，0．0057和0．0058，0．0042和1．3779，0．0047、2．1009和0．9926以及0．0073和0．00090mg/L。其中磷化氢敏感品系为LS2、QQRd、QQTc—4、HNZZSz—l、GDGZSz—l、VOs48和HNNYOs—1；抗性品系为GDSo、RD-7、SDQHTc-l和HNSQTc—l，抗性系数Rf分别为148、327、449和212倍，抗性非常严重。测定结果为今后的磷化氢抗性研究工作提供了基础数据。     

CIII-1菌株胞外抗菌蛋白诱导辣椒抗炭疽病作用研究-对防御酶体系的影响

为了解CIII-1抗菌蛋白对辣椒炭疽病的防病机理,本文研究了用CIII-1抗菌蛋白处理后的辣椒果内可溶性蛋白、丙二醛（MDA）含量及过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性变化。结果表明：CIII-1抗菌蛋白粗提液喷雾后立即接种辣椒炭疽,9 d的防治效果为 81.82%,13 d仍有52.00%;抗菌蛋白处理辣椒果后,可溶性蛋白及MDA含量和超氧化物歧化酶（SOD）变化不明显,其它3种防御酶在辣椒体内都有明显提高,但各酶活提高程度、酶活高峰出现的时间不同,说明不同的酶在辣椒体内发挥作用的时间不同。因此,CIII-1抗菌蛋白可通过诱导植株防御酶系活性的提高增强植株的抗病性。