镁原卟啉Ⅸ甲基转移酶研究进展

镁原卟啉Ⅸ甲基转移酶(ChlM)是叶绿素合成过程中的关键酶,对光合自养生物中叶绿素合成、叶绿体的正常发育以及光合作用的顺利进行起到至关重要的作用。ChlM不仅影响着光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)的形成以及脱落酸(ABA)的信号转导,还可以通过调控镁螯合酶H亚基基因(ChlH)表达而影响镁螯合酶活性。ChlM的产物可能参与叶绿体到细胞核的反向信号转导,同时,ChlM受到光照、叶绿体内氧化还原状态和叶片中叶酸含量等因素的影响。本文主要综述镁原卟啉Ⅸ甲基转移酶的结构特点、作用机制、酶活性调控及其参与的代谢调节,并展望镁原卟啉Ⅸ甲基转移酶的研究前景,以期为进一步深入研究并提高植物光合效率提供参考。     

水稻叶色突变对虫害发生的影响研究初报

为明确叶色标记水稻在生产中可能引起的虫害发生的变化,本试验在使用和不使用农药防治的情况下,以常规品种嘉禾218为对照,对龙特甫B及其2个叶色突变系黄玉B、翠玉B田间虫害情况进行了调查。龙特甫B为正常绿叶籼稻品种,黄玉B、翠玉B全生育期分别表现黄色和翠绿色,在苗期、分蘖期和抽穗期,黄玉B较龙特甫B的叶绿素含量分别下降58.0%, 48.4%和40.8%,翠玉B则分别下降39.5%,36.0%和29.5%。结果表明,秧田期2个叶色突变体上的稻蓟马虫量显著高于其亲本龙特甫B;本田中灰飞虱和褐飞虱的虫口数在不同材料间或差异不显著,或存在显著差异,但没有一定的规律性。但是,2个突变体受稻纵卷叶螟的危害显著轻于龙特甫B,表现为盛发期突变体受稻纵卷叶螟危害产生的虫苞数显著少于龙特甫B,而龙特甫B与嘉禾218之间没有显著差异;相反,2个突变体植株上白背飞虱的虫量显著大于龙特甫B,龙特甫B也显著大于嘉禾218。根据植株的农艺性状和叶绿素含量,以及虫害发生动态变化,笔者推测,造成叶色标记水稻稻纵卷叶螟危害变轻的原因可能与植株叶绿素含量下降,影响幼虫生长发育有关,但引起白背飞虱虫口增加的原因尚需进一步研究。本试验为首次对叶色标记水稻虫害发生情况进行研究,所得结果不但对完善叶色标记水稻生产体系具有指导意义,同时对研究害虫与水稻叶色之间的关系也具有理论价值。     

水稻叶色突变对虫害发生影响的研究初报

为明确叶色标记水稻在生产中可能引起的虫害发生变化,本试验在使用和不使用农药防治的情况下,以常规品种嘉禾218为对照,对龙特甫B及其2个叶色突变系黄玉B、翠玉B田间虫害情况进行了调查.龙特甫B为正常绿叶籼稻品种,黄玉B、翠玉B全生育期分别表现黄色和翠绿色,在苗期、分蘖期和抽穗期,黄玉B较龙特甫B的叶绿素含量分别下降58.O%,48.4%和40.8%,翠玉B则分别下降39.5%,36.0%和29.5%.结果表明,秧田期2个叶色突变体上的稻蓟马虫量显著高于其亲本龙特甫B;本田期灰飞虱和褐飞虱的虫口数在不同材料间或差异不显著,或存在显著差异,但没有一定的规律性.但是,2个突变体受稻纵卷叶螟的危害显著轻于龙特甫B,表现为盛发期突变体受稻纵卷叶螟危害产生的虫苞数显著少于龙特甫B,而龙特甫B与嘉禾218之间没有显著差异;相反,2个突变体植株上白背飞虱的虫量显著大于龙特甫B,龙特甫B也显著大于嘉禾218.根据植株的农艺性状和叶绿素含量,以及虫害发生动态变化,笔者推测,造成叶色标记水稻稻纵卷叶螟危害变轻的原因可能与植株叶绿素含量下降,影响幼虫生长发育有关,但引起白背飞虱虫口增加的原因尚需进一步研究.本试验为首次对叶色标记水稻虫害发生情况进行研究,所得结果不但对完善叶色标记水稻生产体系具有指导意义,同时对研究害虫与水稻叶色之间的关系也具有理论价值.     

西红柿原系统素基因转化水稻的抗虫性研究

构建了两个含西红柿原系统素基因的双元载体pNAR304（UbiI5’+Prosystemin+NOS3’）和pNAR305 (UbiI5’+Prosystemin+NOS3’+ PinⅡ5’+PinⅡ+PinⅡ3’)，并用农杆菌介导方法将其转入水稻品种秀水63、合江19和日本晴。经潮霉素抗性、PCR和Southern blot确证，共获得转基因水稻14株。Northern blot检测表明，原系统素基因(Prosystemin)和马铃薯蛋白酶抑制剂基因(PinⅡ)在这些转基因植株中都能转录表达。然而，植株的二化螟和褐飞虱抗虫性鉴定表明：单独转入Prosystemin（pNAR304）不能提高转基因水稻的抗虫能力；Prosystemin和PinⅡ双价（pNAR305）转基因植株能明显提高水稻的抗虫性，但其抗性水平与PinⅡ单个基因的转基因水稻植株间并无显著差异。 这表明，Prosystemin基因转入水稻并不能有效调节转基因水稻PinII基因的表达量。据此试验结果推测，水稻中可能不存在类似于西红柿系统素的信号途径，很可能水稻的伤害信号转导是经由与双子叶植物系统素体系不同的其它途径来实现的。     

矿质镁对水稻产量及品质影响的研究

镁对作物正常生长发育、生理代谢、提高产量、改善产品品质具有重要作用.我国有关镁素的研究始于60年代,多见于南方红壤地区土壤镁素状况调查和镁肥肥效的研究报道.谢建昌等调查结果表明,我国广东、广西、福建等大部分植胶地的胶树出现不同程度的缺镁症状,在生产实践中镁肥效果得到了进一步的验证[1].随着农业高产品种的应用和氮、磷、钾化肥施用量的增加,作物产量不断提高,土壤养分的供给与作物对养分的需求,出现了不平衡的矛盾.为了达到平衡施肥,促进我省优质高效农业的发展,利用黑龙江省东宁县丰富的蛇纹石资源,通过特殊工艺处理,生产可被植物吸收利用的矿质镁肥,为水稻科学施肥提供依据.     

增强UV-B辐射对光氧化水稻812HS光合特性和生长的影响

为了解光氧化水稻的光合特性对UV-B辐射的反应,以籼稻两用不育系812S(野生型)及其光氧化突变株系812HS为材料,在自然条件下,采用40 kJ·m^-2·d^-1剂量的UV-B增强辐射处理植株65 d,分别在幼苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期进行相关生理指标检测和分析。结果表明,与自然光照条件相比,增强UV-B辐射使812HS的分蘖数和有效分蘖数减少,植株矮化,但对其生长抑制程度弱于普通水稻;812HS的叶绿素含量在分蘖期显著降低,但降低幅度低于普通水稻,抽穗期后叶绿素含量显著增加,尤其是在灌浆期,812HS叶绿体含量的增加幅度较普通水稻极显著多出34.3个百分点。增强UV-B辐射处理后,812HS的PSⅡ原初光转化效率(F_v/F_m)在分蘖期的提高幅度比普通水稻大,而在拔节期和灌浆期则明显低于普通水稻。PSⅡ失活的原因是质体醌PQs和PSI蛋白复合体对UV-B辐射敏感,电子从Q_A^-向QB^-传递过程受阻,致使快还原型库PQ受影响,说...     

丝氨酸羟甲基转移酶基因(glyA)的克隆

采用PCR方法从大肠杆菌K12染色体DNA中克隆出1．5kb的DNA片段，并将其与pUCm—T载体连接转入大肠杆菌JMl09中。DNA测序分析证明该片段含有一个完整的丝氨酸羟甲基转移酶基因（glyA)。     

转肌醇甲基转移酶基因烟草的耐盐性及其遗传分析

利用已构建的３个Ｉｍｔｌ（Ｉｎｏｓｉｔｏｌ ｍｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ,肌醇甲基转移酶）基因的高效植物表达载体ｐＤＨ０１、ｐＤＨ５和ｐＤＨ１１,通过农杆菌介导的遗传转化法,分别得到了烟草转基因植株。在１．５％ＮａＣｌ溶液中,转Ｉｍｔｌ基因烟草Ｆ１代表现出明显的耐盐能力,株高、单株鲜重、生长势等指标具有显著优势。ｐＤＨ１１载体由于采用了高效的盐诱导型启动子,其转基因烟草的耐盐性显著的优于ｐＤ     

宁化县水稻缺镁调查及施镁技术的推广应用

经多年调查研究，我县曾一度大面积出现的水稻生育中期稻叶发黄主要是镁营养失调所致。施用镁肥可预防水稻缺镁黄叶或使水稻生长恢复正常，产量提高，这一技术在生产上得到广泛应用，取得明显效益。     

龙岩市水稻土镁素状况及镁肥肥效的研究

通过420个水稻土耕层土样测定，龙岩市水稻土代换性镁平均含量为0．37cmol．kg^-1，土壤镁素普遍缺乏，以潮沙田尤为严重。从地区分布情况看，土壤代换性镁呈从西到东、由北向南逐渐递增的趋势，在土壤剖面中则有向下层移动富集的趋势。经回归分析，土壤代换性镁含量与pH值呈极显著的正相关。在水稻土上施用镁肥，可矫治水稻缺镁黄化病，显著提高产量。     

龙岩市水稻土镁素状况及镁肥肥效的研究

通过 4 2 0个水稻土耕层土样测定 ,龙岩市水稻土代换性镁平均含量为 0 37cmol·kg-1,土壤镁素普遍缺乏 ,以潮沙田尤为严重。从地区分布情况看 ,土壤代换性镁呈从西到东、由北向南逐渐递增的趋势 ,在土壤剖面中则有向下层移动富集的趋势。经回归分析 ,土壤代换性镁含量与pH值呈极显著的正相关。在水稻土上施用镁肥 ,可矫治水稻缺镁黄化病 ,显著提高产量     

不同镁浓度对水稻根系生长及生理特性的影响

在温室条件下, 采用溶液培养法研究了不同Mg2+ 浓度对水稻(Oryza sativa L.)根系生长及生理特性的影响。结果表明,水稻根系干重、根冠比、总根长、Mg吸收、根系活力、伤流速度、伤流液中游离氨基酸总量和Mg含量、Mg流入速率以及Mg2+ 吸收速率与Mg2+ 供应水平密切相关。在低Mg2+ 浓度(0.05 mmol/L)条件下,水稻植株叶片在缺Mg症状出现之前分配较大比例的干物质到根系,使总根长和根冠比增加, 这可能是水稻早期对低Mg胁迫的适应机制之一。适中的Mg2+ 浓度(1.0 mmol/L)有利于水稻生长发育,促进养分吸收,提高根系活力和伤流速度以及伤流液中游离氨基酸总量。低Mg2+ 和高Mg2+ 浓度(5.0 mmol/L)在一定程度上抑制根系活力和氨基酸合成能力。植物Mg的吸收、伤流液Mg2+ 浓度、根系平均Mg流入速率和Mg2+ 吸收速率随营养液Mg2+ 浓度的增加而相应增加。     

镁肥对矫治水稻黄叶的效果

研究了福建省三明市所辖12个县(市、区)部分土壤的交换性镁含量与水稻黄叶的关系。试验表明,施用镁肥(Mg 1-1.5公斤/亩)可以矫治水稻黄叶和提高水稻产量。     

~(13)C脉冲标记定量研究施氮量对光合碳在水稻-土壤系统中分布的影响

通过盆栽试验,设置两种施氮水平(50 mg kg-1和100 mg kg-1)处理(分别记为N50和N100),采用四次13C脉冲标记对不同生育期(分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期)水稻光合产物碳在水稻-根际土壤系统中的分配特征进行定量研究。结果表明,不同施氮水平下,N100处理的水稻地上部生物量显著高于N50处理(p0.05);生长后期N50处理促进根的生长,根冠比增加。N100处理四次脉冲标记总累积13C量达265.5 mg,较N50处理高出39%,分配到土壤中的13C量高出46%,说明适当增施氮肥,不仅可以提高作物产量,还能增加作物输入土壤的有机碳量。水稻早期光合碳主要运往地下部(21.7%~52.7%),灌浆期地下部分配比例大大降低(7.50%~8.90%)。两种施氮水平下,四次脉冲标记累积吸收的光合13C在植株和土壤中的分配比例大致相同,累积吸收的光合碳约72%在植株地上部,28%分配到地下部(根系7.21%~7.71%和根际土壤20.3%~21.2%)。     

木质素合成关键酶咖啡酰辅酶A氧甲基转移酶的研究进展

木质素是植物次生细胞壁的主要组分,其合成涉及多个酶的参与。其中咖啡酰辅酶A氧甲基转移酶（caffeoyl-CoA 3-O-methyltransferase,CCoAOMT）是植物木质素合成中的一个关键酶,能催化咖啡酰辅酶A（caffeoyl-CoA）生成阿魏酰辅酶A（feruloyl-CoA）,主要参与G-木质素的合成。本文综述了CCoAOMT的特征、功能及其在木质素生物合成中的调控作用,展望了该基因的研究方法及其在生产中的应用。     

玉米突变自交系“原辐17”的遗传鉴定

用γ射线辐照玉米自交系“公70”花粉诱发突变,获得突变自交系“原辐17”。用淀粉凝胶电泳分析“原辐17”与原亲本“公70”杂交和回交后代的酯酶同工酶,并观察苗期叶鞘色泽,证明“原辐17”的酯酶同工酶和叶鞘色泽的变异是分别由一对等位基因突变的结果。用“P×Q“杂交模式测验,经方差分析证明。“原辐17”的株高、穗位、穗长、千粒重、产量以及配合力等,与原亲本“公70”的这些性状之间发生了明显变异。说明突变自交系“原辐17”在一系列基因位点上发生了变异。     

地膜覆盖与施氮肥对光合碳在玉米-土壤系统分配的影响

地膜覆盖(简称"覆膜")与施肥是促进作物增产增收的重要技术措施。光合碳是"大气-植物-土壤"系统碳固定的起点,也是土壤有机碳的重要来源。基于沈阳农业大学棕壤长期定位试验站,利用~(13)CO2对苗期玉米进行田间原位脉冲标记,分析光合碳在植物-土壤系统动态分配,探讨覆膜与施氮肥对其的影响,对深入认识土壤有机碳固定具有重要意义。试验处理包括:裸地施氮肥(N4)、裸地不施肥(CK)、覆膜施氮肥(FN4)和覆膜不施肥(FCK)。结果表明,与不施肥处理相比,覆膜施氮肥提高了玉米茎叶和根的生物量,而裸地施氮肥却降低了玉米生物量。苗期标记后第1 h,玉米-土壤系统光合净固定~(13)C量为194~468 mg m~(-2),其中FN4处理净固定~(13)C量最高,~(13)C同化率为76.8%,其次为FCK和CK处理,平均约为51.7%,N4处理净固定~(13)C量最低,为31.8%;标记结束后(第30 d)~(13)C同化率平均约为36.0%。光合碳分配到茎叶的比例为48.1%~89.5%,根为3.6%~19%,根际土壤和非根际土壤平均分别为9.27%和5.83%。FCK和FN4处理光合碳分配到地下部(根、根际土壤和非根际土壤)的比例在标记后第1 d达到最高,分别为29.97%和39.10%,在标记后第30 d分别下降到23.41%和31.44%。CK和N4处理光合碳分配到地下部的比例分别从标记后第1 h的14.87%和11.98%增加到标记后第30 d的27.86%和48.22%。光合碳在地下部的分配与运转受植物生长和土壤本身理化性质的影响与制约。     

辐照对光肩星天牛交配能力的影响

光肩星天牛 (A .glabripennis)的精子在羽化后 1 0～ 1 4d发育成熟并在精巢中开始活动。一个有核精子和一个无核精子联合在一起组成一个正常的成熟精子 ,其中无核精子的功能是帮助有核精子游动。辐射对精子传导没有影响 ,然而对精子活力有一定的影响。纱笼试验条件下 ,不同交配类型的交配次数总体上趋向于概率预测值。纱笼试验条件下释放的辐照光肩星天牛有效抑制了正常光肩星天牛的生殖 ,辐照对光肩星天牛的交配竞争能力没有显著影响     

不同施肥处理对光合碳在花生-土壤系统中分配的影响

通过室内花生盆栽,设置NPK(常规氮磷钾施肥)、NPKS(常规氮磷钾加玉米秸秆)、NPKA(常规氮磷钾加腐殖酸)和CK(不施肥对照)4个不同的施肥处理,采用3次~(13)CO2脉冲标记的方法对不同施肥处理下光合碳在花生-土壤系统中的分配进行定量研究。结果表明:不同施肥处理对标记期内花生总生物量影响不显著,但是NPKA处理显著提升了花生根系生物量,较CK、NPK和NPKS分别高22.04%、19.47%和53.38%。NPKS处理地上部~(13)C丰度最高,但土壤中~(13)C丰度最低,NPKA处理土壤中~(13)C丰度最高。各处理地上部的~(13)C含量无显著差异,NPKA处理根系的~(13)C含量显著高于NPK且土壤~(13)C含量显著高于其他处理。NPKA处理地上部的~(13)C分配比例最低而土壤中分配比例最高,根系~(13)C分配比例与其他处理无显著差异,根系与土壤~(13)C分配比例之和显著高于其他处理。本研究表明腐殖酸能显著促进花生光合碳向地下部的转运。