自交亲和与自交不亲和日本梨中S4基因的研究进展

综述了近20年日本梨中与自交亲和和自交不亲和有关的S4基因的研究进展。这些结果包括：“二十世纪”(基因型为S2S4)为自交不亲和品种,其突变品种“奥嗄二十世纪”(基因型 为S2S4SM,SM=stylar part mutant;花柱部分突变)为自交亲和型。“奥嗄二十世纪”自交亲和的原因有三点：(1)S4SM基因被删除或者是低水平表达。(2)S4SM基因仅在柱头表达。(3)S4SM基因表达较迟。这主要是由于“二十世纪”S基因座上的S4等位基因发生了高度突变成为S4SM基因或者S4等位基因被删除,导致其基因产物花柱中的S4-RNase受到高度抑制或缺乏的缘故。S4基因由997bp组成,其中85~768bp为684bp的阅读框,925~931bp和943~950bp为多聚腺苷酸信号。S4基因的表达产物为S4蛋白,S4蛋白由228个氨基酸残基组成,其中N端的27个氨基酸残基为信号肽,成熟的S4蛋白由201个氨基酸残基组成。S4蛋白的生理功能是抑制花粉的萌发和花粉管的伸长。     

自交亲和苹果品种S基因型的鉴定

为了探讨苹果自交亲和的发生机理,根据保守氨基酸序列"FTQQYQ"和"anti-1/WⅠPNV"设计了苹果花柱S基因的通用引物:P1:5＇-TTTACGCAGCAATATCAG-3＇;P2:5＇-ACGTTCGGCCAAATA/CATT-3＇,根据 GeneBank登陆的花粉SLF1(DQ422810)、SLF9(AB270792)基因设计了花粉S基因的引物分别为:P SLF1(上游5＇-3＇:CTGGTGGTGTTCTTTCCTGTGTAT;下游5＇-3＇:ACTTAACTCTTCCCTCAACTCA)和P SLF9(上游5＇-3＇CAGGTGCGTGAAAGTGAAA;下游5＇-3＇:TGAGCCAAGCATAAGAACCT),以自交亲和的苹果品种早红香为试验材料,利用PCR-RFLP、克隆、测序等方法研究早红香苹果发生自交亲和的分子性状.结果表明:自交亲和的早红香苹果2条花柱S基因没有发生变异.经BLAST比较,由花粉S基因引物P SLF1 和P SLF9扩增得到的花粉S基因的DNA序列,与MdSLF2 和MdSLF9 基因DNA序列的相似性分别为94%和96%,推导氨基酸序列相似性分别为94%和97%.由P SLF1扩增得到的花粉S基因SLF1?与MdSLF1的DNA序列相似性仅为83%,且二者不一致的碱基分布于整个DNA序列中,自交亲和苹果品种早红香花粉SLF1?基因可能变异为了MdSLF2.     

甘薯苗期根系农艺性状与内源激素的动态变化研究

为了解甘薯苗期根系生长发育与内源激素之间的关系,通过水培的方法分析了根系农艺性状与内源激素的动态变化,结果表明：在栽后25天内,‘烟薯25’的根长指标一直保持最高,色素提取型甘薯品种Aya和‘济黑1’的平均根鲜重最高,但其平均单株根干重却最低。淀粉型甘薯品种（‘徐薯18’、‘济徐23’）根系在栽后10天就已块根分化完成,并开始了干物质的积累,早于鲜食型甘薯品种（‘济薯22’、‘烟薯25’）和色素提取型甘薯（Aya、‘济黑1’）的根系分化过程。对不同节位根系的内源激素分析发现,尽管6个品种的不同时期、不同节位上根系的内源激素含量变化存在品种间差异,但3个节上根系生长促进类激素(IAA、ZR、GAs)含量在栽后15天左右达到高峰,倒三节根系中的ABA含量低谷也出现在栽后15天左右。对甘薯苗期不同节位根系农艺性状与内源激素间的相关性分析发现,从栽后5天至栽后25天,倒一节根系体积的增大主要与生长类内源激素的平衡紧密相关,生长较为缓慢,而薯苗的倒二节和倒三节根系在栽后20天左右进入了生长的旺盛期,干物质积累迅速。倒一节至倒三节根系分化的时间分别为栽后20天、栽后15天和栽后10天左右,从薯苗基部向上,各节位根系分化时间有逐渐提前的趋势。总之,甘薯苗期不同节位根系的生长、分化特点以及内源激素调控存在时间和空间的差异。     

槲皮素对SI甘蓝授粉引起的PK活性及相关指标的影响

通过槲皮素处理,研究了自交不亲和甘蓝自花授粉和异花授粉与蛋白激酶的关系。结果表明,槲皮素能明显抑制自交不亲和甘蓝自花授粉引起的蛋白激酶活性,导致蛋白质磷酸化明显受阻,进而促进自花诱导的花粉萌发和花粉管生长,同时使SOD、POD、CAT活性升高,Ca2+含量下降,Ca2+在胞内的分布明显改变,而槲皮素对异花授粉抑制作     

不同低温处理对小麦光合特性和产量性状的影响

为研究小麦在经受低温冻害后植株光合特性和产量性状变化规律,以‘周麦22’为研究对象,于拔节前期和拔节后期,分别设置-1℃、-3℃、-5℃、-7℃、-9℃温度梯度,低温处理4 h后,测定小麦光合特性和叶绿素SPAD值,并在收获后测量小麦植株性状变化。本研究结果表明,于拔节前期和后期,随温度的降低,小麦光合速率A,胞间CO2浓度Ci,叶片蒸腾速率E和气孔导度GH2O逐渐降低。但于拔节前期,-7℃处理较CK显著降低,且各低温梯度于7天后逐渐恢复正常。而于拔节后期,-5℃处理较CK显著降低,于各低温梯度于3天后逐渐恢复正常;在小麦拔节前期,温度低于-9℃时,SPAD值明显降低,而在拔节后期,温度低于-5℃时,SPAD开始显著降低;低温发生时间推迟,小蘖穗高降低,穗长缩短,粒数和千粒重则降低,而株高和单株成穗数增加。随温度的降低,小蘖穗高、株高降低和穗粒数显著降低。在发生低温冻害后,小麦生物产量和籽粒产量均显著降低。     

甘蓝自交不亲和信号传导中SRK底物ARC1蛋白编码序列的克隆与分析

以甘蓝自交不亲和系20010197的植株为材料，提取幼苗中的gDNA及花蕾期的柱头、子房、花瓣、叶片、根的mRNA，并对mRNA进行反转录合成cDNA，然后以gDNA与cDNA为模板扩增ARC1蛋白编码序列。结果表明只在gDNA与花期柱头mRNA的反转录cDNA中扩增出产物，而在其他组织中无任何产物。这可能说明甘蓝ARC1蛋白编码序列是在柱头特异性表     

甘蓝SCR识别与结合SRK胞外域核心编码区DNA序列的酵母双杂交检测

SCR是芸薹属自交不亲和性的雄性决定因子。为研究SCR与SRK之间相互作用的核心区段,通过构建结球甘蓝的包含系列不同长度的SCR的cDNA序列的pGBKT7融合载体,利用酵母双杂交系统检测SCR与SRK之间的相互作用。结果显示,构建的载体均未出现自激活现象,所获得SCR全长与其相对应SRK胞外域具有相互作用,且相互作用核心编码区位于SCR编码基因的第97~186 bp处。实验结果还显示,此单倍型的SCR信号肽剪切位点及相邻的几个氨基酸残基对相互作用实验结果有干扰作用。以上结论为包括甘蓝在内的芸薹属自交不亲和机制的研究提供了新的实验依据。     

甜菜不同基因型品种光合特性比较

发展甜菜生产进一步提高其产量和含糖率,对发展工农业生产、增加农民收益有重要的意义。以丰产型和高糖型甜菜品种为材料,研究比较不同基因型品种光合特性及其与产质量形成的关系。结果表明：不同基因型甜菜在各生育期叶片SPAD值、光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率的动态变化趋势不同,且存在显著差异。苗期丰产品种的胞间CO₂浓度低于高糖品种。叶丛快速生长期丰产品种气孔导度低于高糖品种。块根及糖分增长期丰产品种光合速率高于高糖品种。糖分积累期丰产品种叶片SPAD值低于高糖品种,胞间CO₂浓度高于高糖品种。叶丛快速生长期、糖分积累期丰产品种蒸腾速率低于高糖品种。     

不同花椒品种光合特性比较研究

为筛选和推广高光效基因型花椒优良品种,寻求花椒品种最佳的光合效率管理模式,提高花椒产量和质量,在自然条件下,用Li-6400XT光合测定仪对8种不同产地4年生花椒树进行光合生理特性测定并分析。结果表明:8种花椒净光合速率日平均值大小顺序为党村无刺狮子头秦安一号武都大红袍无刺花椒府谷花椒韩城大红袍凤县大红袍;8种花椒的净光合速率日变化曲线呈单峰型和双峰型2种类型;相关分析表明,8种花椒叶片的净光合速率与其蒸腾速率、气孔导度、水分利用率呈显著或极显著正相关,与胞间CO_2浓度呈极显著负相关(P0.01);对8种花椒进行光响应、CO_2响应曲线拟合,得出8种花椒光的补偿点为36.30~102.76μmol/(m2·s),饱和点为332.41~467.89μmol/(m2·s);CO_2补偿点为47.46~76.41μmol/(m2·s),饱和点为698.887~1 509.000μmol/(m2·s)。结果可为以后栽培管理、推广花椒提供参考依据。     

氮素对杂交棉功能叶生理特性及产量的影响

为了探讨北疆杂交棉氮肥运筹措施,为杂交棉的高产栽培提供理论依据,结合北疆气候条件和植棉特点,以杂交棉‘标杂A1’为研究对象,通过设置不同用量氮肥处理,对不同施氮量对杂交棉叶片光合速率、叶绿素含量、叶簇倾角、叶面积指数等指标变化的影响进行研究。结果表明,随施氮量增加,杂交棉单株结铃数和单铃重呈现先增加后减少的趋势。施氮量在374.7~375.6 kg/hm2时,杂交棉籽棉产量达到最大。施氮量不足或过量,对叶片光合速率、叶绿素含量、叶簇倾角和叶面积指数均产生不同程度的影响,从而影响到光合物质的生产和转移,影响到最终产量。由此得出,适宜的施氮量是杂交棉保持较高的光合速率、合理的叶簇倾角和叶面积指数,并获得高产的关键。     

玉米(Zea mays L.)杂交种(中单14)及其亲本部分光合特性的研究——Ⅰ.杂交种和亲本自交系叶片荧光特性和光合强度比较

叶片叶绿素荧光动力学参数证明,与两亲相比,玉米杂交种叶绿体类囊体膜的PSⅡ还原侧有较大的PQ电荷库(CA/F(?)),可以加快两个光系统间的非循环电子传递速率,有利于光合膜的能态化(△F_y/F_(?)和△F_y/T),调节有效的光合磷酸化。同时.杂交种具有较大的光合单位(T_(12))。这些都有利于光能吸收和提高光能转化效率及光合作用速率。整体叶片光合强度的测定结果支持了上述分析。     

杂交棉稀植栽培施肥技术研究

在大田2.4万株/hm2的稀植栽培条件下,采用相同的氮磷钾配比,四个不同水平的氮磷钾施用量组合处理,对杂交棉予杂35群体的生长发育特点及产量进行了研究,结果表明：氮磷钾施肥量增加可明显地促进群体干物质积累和叶面积增长,增加单株铃数和群体总铃数,显著地提高生物产量和经济产量。但是,当氮磷钾施肥量达到每公顷施N:195kg、P2O5 : 97.5kg、K2O:136.5kg后,再增加施肥量则增产不显著,肥效降低,而且霜前花率和子棉经济系数降低。     

稀植留叶枝棉花的光合特性和产量品质研究

在大田条件下,以3.75万株·hm-2常规栽培去叶枝棉为对照,研究了2.25万株·hm-2简化栽培留叶枝棉的光合特性、生态特性及产量品质,结果表明:简化栽培的棉行间通风透光条件较差,霜前花率低,叶片非光化学猝灭系数NPQ和中下部叶片光合速率明显低,纤维比强度降低5.2%.但两种处理间的主茎叶绿素含量、PSⅡ潜在光化学活性Fv/Fo、实际光化学效率φPSⅡ、气孔导度Cs、光化学猝灭系数qP和纤维长度、麦克隆值、整齐度、成熟度及产量没有明显差别.     

不同农杆菌菌株和棉花品种在转基因棉花中的应用研究

本试验采用农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）菌株ＡＧＬ—１—１１、４４０４—７、２０８—１、２８１—６，与陆地棉品种晋棉７号、柯字２０１、相字３１２、冀合３２１的下胚轴切段共同培养，将Ｂｔ内毒素基因导入棉花愈伤组织，经体细胞胚胎发生途径转化再生植株。试验结果表明：菌株间转化率差异较大，菌株ＡＧＬ—１—１１、４４０４—７表现较好。品种之间在转化率上互有高低，差异不显著     

旱地秸秆还田对小麦花后光合特性及产量的影响

在旱地设置旋耕（ CK）、旋耕还田（ RS）、免耕还田（ NS）、深松还田（ SS）和深耕还田（ DS）5个处理,研究了不同处理对小麦花后旗叶光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等光合特性及产量的影响。结果表明,由于秸秆还田对土壤及水分环境的改变,小麦旗叶光合特性总效应为秸秆还田大于不还田。不同的秸秆还田模式光合特性表现为SS＞NS＞DS＞RS,秸秆还田尤其减缓了灌浆中后期叶绿素的降解。秸秆还田在不同程度上降低了小麦出苗率,SS处理和NS处理出苗率最低,分别比CK低21．25％和16．5％,穗数较低,但由于光合能力较强,千粒质量最高,穗粒数也高于其他处理,SS处理产量显著高于其他还田处理,综合本试验结果,在旱地推荐深松还田的耕作模式。     

转Bt基因抗虫棉施钾效应研究初报

试验于2002—2003年分别在安徽合肥及宿州就安徽省推广的主要抗虫棉品种，国抗1号、中棉所29及32B的施钾效应进行了研究。结果表明：（1）在每公顷施用尿素450kg、磷肥600kg条件下，Bt抗虫棉增施钾肥能明显提高其产量，皮棉产量增加2.3%~18.9%，品质也有所改善，以施用氯化钾375kg/hm2为宜。增产的主要原因是施钾提高了单株果枝数、单株结铃数、单铃重和衣分，优质铃率也明显提高；（2）在施钾量相同条件下，不同施钾方法对产量也有显著影响，以基施与追施比6:4的方式肥效更佳；（3）中棉所29施钾处理较对照增产12.7%，32B较对照增产11.2%，产量差异均极显著；中棉所29较32B增产6.7%，且差异显著，其主要生理原因是单株干物质积累多，尤其是中后期的干物质积累速率明显高于32B，显示出杂交抗虫棉具有明显的杂种优势。     

正常叶与鸡脚叶杂交棉光合和叶绿素荧光参数的比较

在大田栽培条件下,研究比较了正常叶和鸡脚叶两种叶型杂交棉的叶片光合特性和叶绿素荧光参数。结果表明,正常叶品种在开花后以及结铃期白天各个时段的叶片光合速率(Pn)均高于鸡脚叶品种。主要原因是正常叶品种开花期叶片E和Cs较大;吐絮后叶片SPAD值和ФPSⅡ较高,E和Cs又较低。而且在结铃期的白天,叶片的E、Cs和Fv/Fm、φPSⅡ较高,有利于维持较高的叶片Pn。因此,棉株有机营养供应较为充足,单株结铃较多,铃重较大,子棉和皮棉产量均高于鸡脚叶品种。其中,豫杂35比标杂A2、标杂A1皮棉产量分别增加10.5%、14.2%;中棉所29比标杂A2、标杂A1分别增加2.4%、5.8%。     

中国低酚棉品种资源群体特点及特异种质筛选

对１４５个国内外不同来源的低酚棉品种（系）的研究表明，中国低酚棉品种资源群体的基本特点是，皮棉产量的变异潜力较大；铃重、衣分、子指、衣指变异度较小，纤维品质性状的变异率表现相似。多数品种（系）的衣分偏低，子指较大，纤维强度低，细度中等，但纤维较长且整齐度好。在产量或品质性状方面，该资源群体含有一些特异种质；国内育成品种（系）在衣分、细度上可更好地提供优异的基因资源，而国外品种（系）在铃重，衣指，纤     

不同基因型小麦及其优选杂交后代的光合作用特性

小偃54由小麦(Triticum aestivum)和长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum)远缘杂交而成,具光合作用过程中内源循环光合磷酸化活力较高和对逆境有较高抗性等特点。以小偃54与小麦品种京411和8602及其优选杂交后代为试材,在抽穗期和灌浆期测定其光合性能及其在后代中的表现,以期为改善小麦光合性能育种提供理论基础。结果表明,两个已在生产中有应用价值的优选杂交后代8154和1287的净光合速率稍高于各自的亲本(小偃54与京411和小偃54与8602),说明小麦高产性状的选择常与高光合速率相联系。小偃54与京411交配而得的3个具有不同特性的单粒传优选杂交后代的叶片净光合速率和叶绿素含量都与两个亲本相仿,但在灌浆期测得小偃54及其优选杂交后代的三磷酸腺苷(ATP)含量均较京411高,其中一个优选杂交后代的ATP含量在抽穗期和灌浆期均为其两个亲本的2倍以上,这可能与其亲本小偃54的循环光合磷酸化活力较高有关。