无原花色素大麦突变体筛选研究初报

 用10#+(-3)mol/L叠氮化钠（NaN#-3）作为诱变剂处理大麦种子，收取M#-2世代籽粒用香草醛-盐酸试剂进行半粒分析，含原花色素者剖面出现红色反应，缺失者无反应，以此筛选获得一系列原花色素缺失的突变体。对M#-3和M#-4世代的分析结果表明，突变体的原花色素缺失性状是稳定的，但大多数突变体的抗逆性较弱，早衰较严重，使籽粒灌浆受到影响，粒重和饱满度下降，需要进一步改良。但也有个别突变体如甘ant90-5等具有较好的综合性状，接近对照品种。     

Calmodulin activation of calcium-dependent sodium channels in excised membrane patches of Paramecium

Calmodulin is a calcium-binding protein that participates in the transduction of calcium signals. The electric phenotypes of calmodulin mutants of Paramecium have suggested that the protein may regulate some calcium-dependent ion channels. Calcium-dependent sodium single channels in excised patches of the plasma membrane from Paramecium were identified, and their activity was shown to decrease after brief exposure to submicromolar concentrations of calcium. Channel activity was restored to these inactivated patches by adding calmodulin that was isolated from Paramecium to the cytoplasmic surface. This restoration of channel activity did not require adenosine triphosphate and therefore, probably resulted from direct binding of calmodulin, either to the sodium channel itself or to a channel regulator that was associated with the patch membrane.     

盐胁迫水稻愈伤组织的生理生化指标检测

对水稻幼穗外植体诱导产生的愈伤组织进行盐胁迫筛选后,经对连续继代３～４次的愈伤组织生理生化指标检测,结果表明：在一定盐浓度下,水稻愈伤组织会产生积极的防御反应,通过积累脯氨酸、增强酶活性和表达新的同工酶来适应盐胁迫环境。一系列生理生化变化为水稻抗盐愈伤组织筛选提供了参考指标。     

Induced mutations in chickpea-morphological mutants

Seeds of two varieties (PUSA-212 and BG-256) of chickpea (Cicer arietinum L.) were treated with 0.03% concentration of hydrazine hydrate (HZ), methylmethane sulphonate (MMS) and sodium azide (SA) for 6 h. The M₂ generation was grown from single plant M₁ progeny seeds. Five morphological mutants (dwarf, bushy, one sided branch, narrow leaf and gigas) were isolated in M₂ generation. Some of these mutants may be directly used in selection whereas some are useful in combination breeding programs.     

高效秸秆降解菌株的分离与选育

为了选育高效降解玉米秸秆的菌株,首先用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)培养基结合滤纸条无机盐培养基,对从样品中分离的菌株进行初筛,再以玉米秸秆培养基复筛并进行发酵产酶试验,测定CMC-Na酶活和FPA酶活,最后对目的菌进行紫外诱变。通过筛选得到降解效果较好的2株真菌PJ-2、PJ-4和1株放线菌GJ-1。紫外诱变后获得正向突变菌3株,分别为PJ-2的突变菌UV-1-1,PJ-4的突变菌UV-2-2和UV-2-4,这3株突变株的CMC-Na酶活力相对原菌株分别提高45%、20%和10%以上,菌株降解秸秆能力也显著提高。     

水稻基腐细菌Tn5插入突变体库的构建及其致病相关突变体的筛选

采用转座子Tn5插入突变技术,共获得5 261个接合子。通过马铃薯软腐快速筛选和PCR检测验证,获得267个使马铃薯软腐能力丧失或下降的Tn5插入突变体,并测定其在水稻上的致病力和烟草上的过敏性坏死反应(HR)。结果表明:在267个突变体菌株中,对水稻无致病力的有71个,其中在烟草上无HR反应的有59个,产生HR反应的有12个;对水稻致病力下降的有68个,其余突变体菌株对水稻致病力与野生菌株差异不明显。另外,267个突变体菌株中有146个无HR反应,其中有90个对水稻无致病力或者致病力下降。致病力的分析结果表明,获得的突变体是由Tn5插入Dickeya zeae染色体上不同的致病相关基因位点导致的。     

水稻转基因种质IRBB13（PXa13:GFP）感病及育性突变体的筛选及鉴定

 【目的】建立简便高效的水稻突变体筛选体系,为克隆参与调控水稻xa13/ Xa13表达以及xa13/Xa13介导的抗/感病和花粉发育信号途径的基因奠定基础。【方法】利用EMS化学诱变携带显性Xa13启动子驱动绿色荧光蛋白（GFP）基因的水稻转基因种质IRBB13（PXa13:GFP）,构建突变群体,分3个时期进行突变体筛选：幼苗期筛选根和芽中绿色荧光减弱或消失的突变体、成株期筛选回复感病表型的突变体和孕穗期筛选育性下降的突变体。【结果】室内检测代M2突变体株系3 000个,筛到幼根和幼芽荧光消失的突变体14个,根部荧光正常而芽无荧光的突变体9个。田间试验种植突变体株系3 000个,成株期接种PXO99初步筛到回复感病表型的突变体株系25个。孕穗期筛选到育性下降且花药中绿色荧光消失的突变体株系7个,其中,包含1个回复感病的突变体株系。【结论】建立了简便高效的筛选水稻突变体筛选体系,结合GFP表达模式异常的突变体、回复感病突变体以及育性下降的突变体分析可判断xa13/Xa13参与的水稻抗/感病与花粉发育这2条信号网络途径并不是完全独立的,而是存在一定程度的交叉。     

十字花科植物黄化突变特性及其分子机制研究进展

十字花科Brassicaceae植物多数生长发育时间短,生长过程中自然发生,或使用物理或化学方法诱导,常会出现一些颜色较淡或金黄的突变个体即黄化突变体。这些突变体表型直观,表现为植株矮小,叶绿素较低,植株光合作用受抑制,产量降低,因此黄化突变常被视为有害突变。但近20 a来黄化突变体日益受到研究者们的重视与青睐,被用于研究植物叶绿体结构、叶绿素合成代谢等方面。本研究简要介绍了十字花科植物常见的黄化突变类型及其主要的外观特征,综述了十字花科植物黄化突变体的叶绿体超微结构、光合色素及其光合性能,并对十字花科植物黄化突变的遗传特性、分子机制进行了讨论,为十字花科植物叶色突变研究及新品种选育提供理论基础。参52     

禽霍乱基因缺陷型疫苗株的筛选及其免疫原性的研究

利用诱变剂亚硝基胍(NTG)处理多杀性巴氏杆菌P—1059株(禽源),筛选出16株温度敏感基因缺陷型菌株(简称Ts株)和6株链霉素依赖基因缺陷型菌株(简称Std株)。从Ts株和Std株中各选出5株用小鼠进行毒力测定,发现其中3个Ts株和2个Std株减毒情况良好.用这5株减毒菌株分别一次免疫小鼠,能使小鼠耐受强毒菌的攻击,与对照组相比,差异极显著(F>F0.01:P<0.01),尤其是Ts6—14株和Std—6株.可保护小鼠抵抗840个强毒菌的攻击,保护率达100％.用这两株细菌在鸡体所作的初步保护试验,也获得了比较满意的结果,因而有在鸡体做进一步试验的价值.     

拟南芥模拟病斑突变体的研究进展

从细胞程序化死亡角度综述了拟南芥模拟病斑突变体的研究进展。植物模拟病斑突变体在没有明显的逆境、损伤或病原物侵害时,能自发地形成坏死斑,并可能增强植物的抗病性。对模拟病斑突变体的研究有助于深入探讨植物细胞发育与凋亡、植物防御和抗病机制等。     

高效降解秸秆的深绿木霉菌ATMT突变株的筛选

以羧甲基纤维素粉或滤纸为唯一碳源,对深绿木霉菌T23的农杆菌介导的突变株进行了生长速度、产孢率、色素形成等形态学观测,同时,测定了滤纸酶酶活及羧甲基纤维素酶酶活,从中筛选出降解纤维素能力较出发菌T23显著变化的突变株7株。其中,多拷贝T-DNA插入突变株较单拷贝的突变株生长速度快,产孢率高。并且,这些突变株的发酵液呈明显的色素差异。突变株插入的拷贝数越多,酶活越强,在降解过程中这2种酶都观察到了产物的反馈抑制现象。     

高效离子交换色谱法分析青枯雷尔氏菌Tn5转座子突变菌株的异质性

【目的】研究青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）Tn5转座子突变菌株的异质性,筛选出无致病力高效生防菌株。【方法】利用已构建的青枯雷尔氏菌致病力参考指标“弱化指数（attenuation index,AI）”和接种番茄植株的生物测定法对60株供试的青枯雷尔氏菌Tn5转座子突变菌株进行致病力测定;利用高效离子交换色谱法研究不同致病力突变菌株的色谱行为异质性;构建色谱效价指数（chromatography titer index, CTI_i）,CTI_i=S_i/（S₁+S₂+S₃）×100%（i=1、2或3;S₁、S₂和S₃分别对应P₁、P₂和P₃的峰面积）,测定不同致病力青枯雷尔氏菌突变菌株的CTI_i值,用皮尔逊相关系数（Pearson correlation coefficient,PCC）分析色谱效价指数与突变菌株的致病力和青枯病害防治效果的相互关系。【结果】基于AI值和生物测定结果,青枯雷尔氏菌Tn5转座子突变菌株具有3种不同致病力类型：强致病力、无致病力和中间型。强致病力菌株共33株,其AI值介于0.49-0.63,接种番茄15 d,植株发病率为66.33%-100%;无致病力菌株共有20株,其AI值介于0.78-0.89,接种番茄15 d,植株发病率为0;中间型菌株共有7株,其AI值介于0.68-0.73,接种番茄15 d,植株发病率为24.17%-45.92%。20株无致病力突变菌株对番茄青枯病的防治效果测定结果显示,防治效果介于16.68%-92.45%,菌株T831防治效果最好,达91.74%,其次是菌株T780,防治效果为87.51%,菌株T497防治效果最差,为16.68%。不同致病力青枯雷尔氏菌的高效离子交换色谱分离结果显示,青枯雷尔氏菌经高效离子交换色谱可以分离出P₁（出峰时间为0.6 min）、P₂（出峰时间为4.4或4.5 min）和P₃峰（出峰时间为5.9或6.0 min）;强致病力菌株和无致病力菌株均具有3种不同峰类型：单峰、双峰和3个峰,强致病力菌株的主峰为P₃峰,无致病力菌株的主峰为P₁峰,中间型菌株有双峰和3个色谱峰两种类型;强致病力菌株中CTI₃为100%的菌株,致病力最强,诱导番茄植株发病率均达85%以上,CTI₃＜100%的菌株,接种后番茄植株发病率介于66.33%-84.14%;无致病力菌株中CTI₁达100%的菌株,其防治效果高,均达到80%以上,CTI₁＜90%的菌株,其防治效果低,介于16.68%-63.62%;CTI₃与突变菌株致病力呈极显著正相关,相关系数PCC值为0.62;CTI₁与无致病力突变菌株的防治效果呈极显著正相关,相关系数PCC值为0.80。【结论】青枯雷尔氏菌Tn5转座子突变菌株具有3种致病力类型,不同致病力菌株的色谱行为不同。构建的色谱效价指数CTI₁可用于快速筛选出无致病力高效生防菌株,CTI₃可作为青枯雷尔氏菌致病力的参考指标。     

Mini-Tn10转座子构建欧文氏杆菌突变体的研究

构建细菌突变体是发现新基因、分析基因功能、了解某些生物机理的重要途径。本研究通过转座子Mini-Tn10对迄今报道草本纤维提取效率最高的菌株胡萝卜软腐欧文氏杆菌(Erwinia carotovor)变异菌株CXJZU120进行随机突变,获得5 523个突变体。采用非纤维素降解实效法和水解圈法等功能性鉴定,筛选出3个非纤维素降解活性降低或丧失的突变体,为深入研究非纤维素降解机理,寻找与非纤维素降解相关基因并构建新一代高效菌株奠定了基础。     

Isolation of mutants of an animal virus in bacteria

Mutants of animal viruses can be isolated in bacteria by recombinant DNA methods. Since no viral functions are required for propagation of recombinants in bacteria, viral mutants with lethal changes in cis- or trans-acting elements can be isolated, as well as partially or conditionally defective mutants. In the cases of viruses with small DNA genomes, such as the tumorigenic simian virus 40 (SV40), the entire viral DNA can be inserted into the bacterial plasmid pBR322 and cloned in Escherichia coli. Recombinant plasmids with a single copy of SV40 DNA cause morphological transformation of mouse cells in culture with the same efficiency as SV40 DNA isolated from virus-infected monkey cells, but the recombinant DNA is noninfectious and replicates poorly in permissive cells. However, SV40 DNA excised from the plasmid replicates as well as authentic viral DNA and is fully infectious. SV40 mutants with small deletions or base substitutions have been isolated by in vitro site-specific or random local mutagenesis of recombinant DNA followed by cloning in E. coli. Many of the mutants thus isolated are defective in specific viral functions.     

生物工程应用于作物育种的试验研究 第5报 水稻抗稻瘟病细胞突变体的筛选

以稻瘟病病原菌毒素滤液为选择压力,在水稻种胚愈伤组织的诱导.继代和分化过程中,筛选出一批水稻抗病细胞突变体。稻瘟病病原菌毒素滤液可代替孢子悬液直接用于抗病细胞突变体筛选与鉴定。在愈伤组织诱导培养基中加入45％的毒素滤液,或在愈伤组织诱导培养基与分化培养基均加入30％或45％的毒素滤液,效果较好。经毒素处理筛选出的绿苗,其后代有一部分无性系的抗病性是稳定的,可供选择利用;过氧化物酶同工酶与植株和愈伤组织的抗病性有关,可作为选择抗病突变体的指标。本文还对完善这项试验及与水稻育种有关的问题,进行了初步讨论。     

Crayfish muscle: permeability to sodium induced by calcium depletion

Membrane of crayfish muscle fibers becomes selectively permeable to sodium when the calcium concentration of the bathing medium is reduced. Removal of calcium or its reduction below 1 or 2 millimole per liter causes large transient depolarizations up to 70 millivolts in amplitude. They resemble pro longed action potentials and occur only in the presence of sodium. The responses are abolished when tris(hydroxymethyl)aminomethane or lithium is substituted for sodium, and are blocked by tetrodotoxin even in the presence of sodium.     

拟南芥镧敏感型突变体的筛选方法

以模式植物拟南芥为材料,采用EMS化学诱变方法,在pH值5．5,琼脂浓度为6g／L,La^3＋浓度为3mg／kg的选择条件下,以幼苗根在重力作用下是否弯曲生长为指标,对经过化学诱变的M2代拟南芥幼苗进行筛选。得到根不弯曲生长明显受抑的为拟南芥La^3＋敏感型可能突变体。此突变体的获得为探索La敏感性作用机制及其在农业生产中的作用提供了直接的材料。     

抗氰烯菌酯的禾谷镰刀菌nit突变体的诱导及其生物学特性

【目的】研究抗氰烯菌酯的禾谷镰刀菌nit突变体的生物学特性。【方法】将3个抗氰烯菌酯的禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum Schw.）菌株分别在含氯酸盐的MMC培养基上培养，共获得了50个硝酸盐利用缺陷突变体(nit)。比较了抗性菌株的nit突变体与亲本在无性和有性阶段的主要生物学性状。【结果】抗性菌株的nit突变体与亲本在菌落生长速率、培养性状和致病性方面没有显著差异；但某些突变体中，产孢量和产子囊壳能力方面存在一定差异。此外，禾谷镰刀菌对氯酸盐和氰烯菌酯之间没有交互抗药性，且抗性可以稳定遗传。【结论】可以将nit作为遗传标记来研究禾谷镰刀菌对氰烯菌酯的抗药性遗传学。     

AtJAR1基因在拟南芥耐盐性中的功能分析

  目的  茉莉酰氨基酸结合物合成酶(jasmonoyl amino acid conjugate synthase,JAR1)可以催化茉莉酸(jasmonic acid,JA)形成茉莉酸的活性形式茉莉酸异亮氨基酸复合体(jasmonic acid-isoleucine,JA-Ile),从而激活JA信号途径。JA信号途径在介导植物盐胁迫的响应中发挥重要作用,因此,探究AtJAR1在植物耐盐性中的功能对于研究JA信号途径影响植物耐盐性的机制具有重要作用。  方法  运用CRISPR/Cas9基因编辑技术,创建了2个不同的拟南芥Arabidopsis thaliana AtJAR1基因突变体,并对这2个突变体进行地上部生物量的统计分析和JA信号标记基因的表达分析,以确定AtJAR1基因功能缺失。之后,观察分析不同浓度氯化钠和脱落酸(ABA)处理对jar1突变体的种子萌发和幼苗建成的影响,明确AtJAR1基因对拟南芥耐盐性的影响。最后,通过比较分析盐处理前后野生型和突变体的钾离子(K+)和钠离子(Na+)质量摩尔浓度,以及高亲和力K+转运蛋白基因AtHAK5的表达变化情况,初步探究AtJAR1基因在拟南芥耐盐性中的功能。  结果  JA信号标记基因AtVSP1和AtVSP2的表达量大幅下调,表明AtJAR1基因功能丧失。与点突变产生的jar1-1突变体不同的是,这2个突变体表现为前3周生长加快,之后逐渐减缓并出现叶片萎蔫的表型。同时,AtJAR1突变可以缓解盐胁迫和ABA对种子萌发和根系生长产生的抑制作用。此外,盐胁迫下AtJAR1突变可以促进AtHAK5的表达和根系对K+的吸收转运。  结论  JA信号途径可能通过与ABA交互作用影响AtHAK5的表达量,以调节植物根系对K+的吸收转运,进而改变细胞内K+/Na+平衡,最终影响植物耐盐性。图8表2参52