青海云杉针叶内生真菌群落结构及多样性分析

为了研究青海云杉针叶内生真菌群落结构多样性,寻找可能导致青海云杉针叶枯黄的原因,本研究采用高通量测序技术对两组健康及发病后的青海云杉针叶进行测序,并分析其内生真菌多样性和群落结构变化。结果显示4个样本共得到665个可以用于物种分类的运算分类单位(operational taxonomic units,OTU),其中共有的OTU数为149个。健康组和发病组间真菌群落结构差异较大,同一组内不同样本之间的相似性较高;两组样本优势菌群也存在不同,在属分类水平上,健康组优势菌群为球腔菌属(Mycosphaerella)、枝孢属(Cladosporium)和葡萄孢属(Botrytis),发病组优势菌群为枝孢属(Cladosporium)、Sarcinomyces和Rachicladosporium;物种相关性分析发现球腔菌属(Mycosphaerella)和枝孢属(Cladosporium)间存在负相关;发病组样本中球腔菌属(Mycosphaerella)菌群占比大幅度降低,枝孢属(Cladosporium)菌群在针叶内优势生长成为了丰度最高的菌群,可能与云杉针叶枯黄相关。以上研究结果为青海云杉内...     

黄金茶CsDAM2基因克隆及其功能分析

休眠是通过植物体内相应基因的表达调控机制,使植物芽停止生长,以适应外界低温、短日照等不良环境条件的结果。茶芽打破休眠的早晚,密切关系到茶树经济生产的效益。为进一步掌握茶树芽休眠与解除的分子机理>本研究克隆了可能与黄金茶发芽早相关的转录因子(dormancy associated MADS-box CsDAM2),并在烟草中过表达CsDAM2,对CsDAM2转基因烟草和野生型烟草进行低温处理。结果表明,在相同处理条件下,随着温度的降低,同野生型烟草比较,转基因烟草电导率增加幅度小,并且叶绿素荧光值降低率低,说明在抗寒性能上,转基因烟草具有显著优势,进而一定程度上证实了 CsDAM2具有提髙茶树抗寒性的作用。本研究结果为进一步揭示茶树芽休眠与解除的分子机理提供了科学依据。     

大蒜根腐病根际土壤真菌群落结构及多样性分析

研究旨在解析根腐病发生时大蒜根际土壤真菌群落结构,明确大蒜根腐病与根际土壤真菌群落多样性变化的关系,探明根腐病发生的微生态机制,为病害的防控提供理论基础。以新疆连续3年的大蒜根腐病发病田的根际土壤为研究对象,采用高通量测序方法对大蒜根际土壤总DNA的真菌ITS区序列进行大规模测序分析。结果表明,与健康对照相比,在门的水平上,子囊菌门和接合菌门真菌是大蒜根腐病根际土壤的优势真菌类群,其中高水平的子囊菌门菌群与病害发生有着密切的关系。在属的水平上,注释获得137个属,其中19个属与大蒜根腐病有较大的相关性。镰刀菌属真菌数量在病土中高于健康对照。随着连作年限的延续,根腐病的发生愈发严重,土壤中真菌群落的Shannon指数、Simpson指数、真菌属的数量逐年降低,大蒜根腐病的发生与植株根际真菌群落组成及多样性密切相关,土壤真菌类群的平衡和多样性改变是根腐病发生的一大诱因。     

茶园土壤真菌群落组成及影响因素研究

茶园土壤真菌群落多样性是评价茶园土壤环境质量与健康的重要依据。以代表性古茶山森林、现代茶园和古茶园土壤为研究对象,采用Illumina平台Hiseq 2500高通量测序技术,对真菌18S rDNA区段测序,结合土壤养分水平分析,探究不同类型土壤真菌群落组成及其与养分状况的关联性。结果表明：子囊菌、担子菌、接合菌、壶菌和球囊菌5个门的相对丰度占真菌群落的97.17%~99.67%,Cryptococcus、Archaeorhizomyces和Mortierella 3个属在森林和茶园土壤中分布广泛;土壤真菌群落多样性和丰度与土壤pH、C:N和Olsen-P的相关性明显高于有机质、碱解氮和有效钾;茶园土壤真菌数量和多样性优于森林土壤;属最佳分类水平上,森林土壤优势群落Hannaella、Trichoderma、Alternaria、Herpotrichiellaceae、Russula、Membranomyces、Gliocladiopsis、Penicillium等丰度与土壤C:N含量呈显著正相关关系,茶园土壤优势群落：Cryptococcus、Archaeorhizomyces、Fusarium、Exophiala、Mortierella和Metarhizium等丰度与土壤pH、有机质、碱解氮、有效钾和Olsen-P呈显著正相关关系。茶树种植及年限和不同茶山土壤pH及碳氮磷钾养分状况与茶园土壤真菌群落结构及多样性关系密切。     

种植植物对煤矸石填埋区复垦土壤真菌多样性及养分含量的影响

为了研究种植植物对煤矸石填埋区复垦土壤真菌多样性及养分的影响,为复垦土壤质量的提升提供理论依据,选择分别种植玉米、大豆、苜蓿、毛苕子4种植物的复垦土壤与自然恢复复垦土壤进行比较,基于高通量测序技术分析不同植物种植下复垦土壤真菌多样性的特征及其与土壤养分的相关性。结果表明,真菌多样性Simpson指数在种植大豆后最大,且显著高于自然恢复(P<0.05);Shannon指数在种植大豆和玉米后较大,二者差异不显著,但均显著高于自然恢复(P<0.05);Chao1指数与ACE指数均为种植毛苕子后最大,与种植玉米和大豆差异不显著,但均显著高于自然恢复(P<0.05)。不同植物种植下复垦土壤中的OTU单元数量(514～732)均高于自然恢复(439),复垦土壤中相对丰度最高的真菌门为子囊菌门,丰度较高的真菌属为被孢菌属,相对于自然恢复,种植植物可以提高子囊菌门的相对丰度、降低被孢菌属相对丰度;不同植物种植下复垦土壤中存在显著差异的真菌包括1个纲,7个目,11个科,7个属;复垦土壤中除全磷和全钾外,全氮、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均表现为自然恢复下最低,且自然恢复与不同植物...     

土壤细菌群落结构及功能多样性对烤烟连作的响应

探索烤烟连作对土壤细菌群落结构及功能多样性的影响,对深入理解连作障碍成因,制定土壤保育措施具有一定的理论和指导意义。利用高通量测序技术对云南省3个核心烟区不同连作年限（0、2、4和8年）耕层土壤细菌16S rDNA V3-V4片段进行测序,并结合土壤化学性质进行细菌群落分布与环境因子的相关性分析。结果表明,云南曲靖、红河烟区烟田土壤排前10位的细菌优势菌属相对丰度累积总和分别为11.43%～17.46%和15.82%～22.35%,细菌群落丰富度和多样性均随连作年限的延长极显著或显著增加,文山烟区烟田排前10位的土壤优势细菌菌属相对丰度累积总和为17.66%～23.08%,随连作年限的延长呈先降后升的趋势,细菌群落丰富度和多样性随连作年限的延长极显著提高;氨基酸代谢和其他次生代谢产物合成功能丰度是连作土壤细菌群落的主要代谢路径,随连作年限的增加区域间存在差异。冗余分析结果表明,土壤化学性质与细菌群落分布密切相关,其中pH是影响土壤细菌群落变化的核心环境因子,贡献值（18.12%）最高。综合而言,不同烟区土壤细菌群落多样性、功能多样性和优势菌属相对丰度随连作年限的增加,其变化趋势存在差异...     

基于不同有机肥施用量下土壤真菌结构和功能预测

研究不同有机肥施用量下土壤真菌群落构成、多样性及功能特性,旨在为合理增施有机肥和保障玉米田土壤生态健康发展提供理论依据。采用大田施肥试验,共设置4个处理,使用高通量测序和FUNGuild对不同施肥量下土壤真菌多样性、结构及功能群进行分析。结果表明：增施有机肥能够提高土壤有机质、速效磷、速效钾、脲酶、过氧化氢酶等的含量,且与有机肥的施用量呈正相关;施用有机肥能够提高土壤真菌群落的多样性,降低真菌群落丰富度;从真菌门水平看,不同施肥量下土壤中真菌群落占主导地位的为子囊菌门、毛霉菌门、担子菌门和卵菌门,与不施有机肥的对照相比增施中量牛粪处理下子囊菌门和担子菌门的相对丰度明显较高;从真菌属水平看,优势属包括镰刀菌属、腐质霉属、油壶菌属和小粉孢属。增施有机肥提高了共生营养型和腐生营养型的相对丰度,且随着增施有机肥量的增加,病理营养型的丰度呈现递减的趋势;增施有机肥的处理木质腐生真菌数量明显高于不施有机肥的处理,而植物病原菌和动物病原菌的数量均低于对照,因此,认为增施一定量的有机肥能够优化土壤微生物环境,利于玉米植株产量的提高。     

基于高通量测序的昭通核心烟区植烟土壤真菌多样性分析

本研究利用高通量测序技术,从分子水平探究昭通8个种烟县（区）新烟区、土传病害发病严重的连作区以及典型的轮作区的土壤真菌多样性。结果表明：从群落组成来看,昭通核心烟区土壤真菌群落包括30个门、79个纲、202个目、443个科和976个属,其中子囊菌门为昭通核心烟区土壤真菌群落的绝对优势门,被孢霉属和青霉菌属为昭通核心烟区土壤真菌群落的优势属。群落指示物种分析表明,新烟区土壤真菌群落壳二胞菌属的相对丰度显著高于连作区和轮作区,连作区拟青霉菌属、假裸囊菌属和篮状菌属的相对丰度显著高于新烟区和轮作区烟,轮作区镶刀菌属的相对丰度显著高于新烟区、被孢霉属的相对丰度显著高于连作区。从生物多样性特征来看,新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高,物种丰富度显著高于连作区和轮作区;轮作区土壤真菌群落的物种丰富度显著高于连作区,物种均匀度显著低于连作区,真菌群落生物多样性略高于连作区。从真菌群落的功能来看,病理营养型、腐生营养型和腐生—共生营养型的真菌群落为主要组成,新烟区真菌群落占比前1至前3的营养型分别为腐生—共生营养型、腐生营养型和病理营养型,连作区分别为腐生营养型、病理营养型和腐生—共生营养型,轮作区分...     

稀土对茶园增产及品质影响的分析

本文通过常规分析方法、 生物痕量分析技术及酶活性检测等手段对茶园喷施稀土后的一些 生理生化指标进行了分析。 结果表明, 喷施稀土可明显提高叶绿素的含量, 有利于光合 作用; 增强了谷氨酸脱氢酶(GDH)、 过氧化氢酶(CAT)、 过氧化物酶(POD)及肽酶(PTD)等 酶活性; 提高了茶叶水浸出物含量, 品质得分高于对照; 有利于     

茶园中以挥发物糖苷为载体的化感作用

以单萜烯醇和芳香族醇为主的挥发性物质在茶树叶片中以糖苷的形式大量积累,并在特定条件下（采摘、组织损伤、昆虫侵食、病菌侵染等）被内源酶水解,释放出挥发性苷元,从而表现出气味、抗虫、抗病等特征。茶树也有可能在外在物理或化学因素的诱导下强化挥发物糖苷的生物合成和积累。     

土壤水分胁迫下茶树部分渗透调节物质的变化

为了了解不同茶树品种对干旱环境的适应性,分析了土壤水分胁迫对茶树部分渗透调节物质含量变化的影响。以茶树‘铁观音’和‘福鼎大白茶’2年生幼苗为材料,采用盆栽试验的方法,研究了在正常供水(土壤含水量为田间最大持水量的75%)、轻度水分胁迫(55%)、中度水分胁迫(35%)和重度水分胁迫(20%)条件下,茶树部分渗透调节物质的变化情况。结果表明,正常供水条件下,‘铁观音’叶片相对含水量、脯氨酸含量低于‘福鼎大白茶’,可溶性蛋白和可溶性糖含量高于‘福鼎大白茶’;水分胁迫下‘铁观音’、‘福鼎大白茶’叶片相对含水量随胁迫程度的加大而降低,可溶性蛋白质、可溶性糖以及脯氨酸的含量随胁迫程度的加大而增多,但在重度胁迫下,‘福鼎大白茶’的可溶性蛋白质及脯氨酸含量下降。在相同的水分胁迫条件下,‘铁观音’叶片相对含水量的降幅都小于‘福鼎大白茶’,而可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量的增幅都比‘福鼎大白茶’大。表明在土壤水分胁迫下‘铁观音’的渗透调节适应能力高于‘福鼎大白茶’。     

茶树功能基因分离克隆研究进展

茶叶是世界上最流行的无酒精饮品之一,具有许多生理保健作用。在包括中国在内的许多国家,茶树是重要的木本经济作物之一,它含有许多有价值的次生代谢产物。最近十多年来,茶树分子生物学研究是茶叶科学中最活跃和进展最快的一个领域。分离和克隆重要的茶树功能基因,对揭示茶树优质、高产和抗逆的分子机理,对采用基因工程技术进行茶树遗传调控等都有重要意义。本文介绍了茶树功能基因分离克隆的研究进展,并对今后茶树功能基因的研究提出了展望。     

茶树赤霉素受体基因CsGID1a的克隆与表达分析

GID1作为赤霉素信号转导的受体,在赤霉素作用中具有重要作用。采用同源克隆方法,利用RT-PCR和RACE技术在茶树中克隆到赤霉素受体基因GID1的cDNA全长,命名为CsGID1a (GenBank登录号为JX235369)。该基因全长1411 bp,开放阅读框1 023 bp,编码341个氨基酸。生物信息学分析显示,CsGID1a编码的蛋白分子量为38.53 kD,理论等电点为5.62;无信号肽位点,是非分泌性蛋白,具有1个跨膜区,基因被定位于细胞核内;CsGID1a氨基酸序列具有激素敏感性脂肪酶(HSL)家族蛋白的HGG、GXSXG功能域以及羧酸酯酶典型的三级结构;与其他物种的GID1相似性均在60％以上,与葡萄的相似性最大达87％、进化关系最近。荧光定量PCR结果显示,高浓度(1.0×10^–5 mol L^–1)GA₃能够下调CsGID1a的表达,5 h内的表达呈下降趋势;随着越冬茶芽萌动进程,CsGID1a表达量逐渐降低,特别在3月初萌发以后变化较大,推测赤霉素及其受体基因可能与茶树越冬芽解休眠相关。     

茶树中性/碱性转化酶基因CsINV10的克隆与表达分析

基于课题组前期对茶树冷驯化系统的转录组测序分析结果,从中挑选出6条与中性/碱性转化酶基因高度相似的EST序列,电子拼接和RT-PCR验证后获得一条全长为2101 bp的核酸序列。该基因包含1923 bp的ORF,编码640个氨基酸,蛋白分子量为71. 8 kD,理论等电点（pI）为5.69。根据BlastX同源性比对显示该基因与荔枝LcNI相似性最高（80%）,为G100家族成员,属于中性/碱性转化酶基因,将其命名为CsINV10（GenBank登录号为KT359348）。对CsINV10氨基酸序列的系统进化树分析显示,其与木薯MeNINV8亲缘关系最近。进一步分析显示,CsINV10的氨基酸序列无N端信号肽,无跨膜结构域,属于亲水性蛋白,并定位在叶绿体上。荧光定量PCR分析表明,CsINV10具有组织表达特异性,在茶树叶和花中的表达量最高,根系中最低。分析发现,低温（4℃）、干旱和盐胁迫分别处理茶树1 d后,成熟叶片中CsINV10的表达呈逐渐上升趋势;而在ABA条件处理下,该基因呈先升高后降低趋势,在处理5 d后基本不表达,表明该基因可能参与茶树对多种逆境胁迫的响应,这为后续进一步研究转化酶基因在茶树抗寒等逆境胁迫中的作用奠定基础。     

茶树离体植株再生与遗传转化

茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)属山茶科(Theaceae),是重要的饮料作物。茶树为多年生木本植物,其自身的一些特性,如长生育周期、自交不亲和性、高度自交衰退等,使人工杂交或自交进行的遗传改良受到诸多限制。因此通过遗传转化进行茶树育种越来越受到研究者的重视。离体再生困难和转化效率低是限制茶树遗传转化进行的主要因素。本文在综述了茶树微繁途径、器官发生途径和体细胞胚发生途径等离体植株再生和遗传转化的主要研究进展基础上,提出发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)介导法最有可能在茶树遗传转化上取得成功。     

应用RAPD标记进行茶树优异种质遗传多态性、亲缘关系分析与分子鉴别

采用RAPD分子标记技术,对茶树优异种质资源的遗传多态性、亲缘关系和分子鉴别进行了研究。结果表明,20个引物在15份优异资源中得到1050个RAPD位点,平均52．5个位点／引物,70个位点／资源。在所获得的137条可重现谱带中,8条是单态的,129条是多态的,多态性程度达94．2％;引物的多态性相对频度为0．24～0．83,总平均为0．47;遗传距离在0．16～0．62之间,平均为0．37,这可能与我国是茶树的原产地和起源中心有密切关系。RAPD数据的类平均法聚类结果显示,15份资源可划分为3个类群,从相似性系数讨论了资源间的亲缘关系。应用12个引物产生的20个特异标记的存在和11个特异的缺失,可以鉴别所有15份优异茶树种质资源。RAPD可以作为茶树优异种质资源遗传多态性、系统演化和分子鉴别研究的有效手段之一。     

茶树cDNA-AFLP银染技术体系的建立

为了挖掘安白茶白化期相关的差异基因,建立并优化了茶树叶片cDNA-AFLP扩增反应体系,进行cDNA-AFLP分析。在安吉白茶叶片cDNA-AFLP的试验中,分别对20 μL预扩增和选择性扩增反应体系中的4种反应条件影响因子进行不同梯度优化的研究,包括引物、Mg2+、dNTP及Taq DNA聚合酶的用量。PCR预扩增20 μL反应体系中,引物75 ng/20 μL,Mg2+ 2.0 mM,dNTP 0.2 mM,Taq DNA聚合酶1 U时预扩增效果较好;PCR选择性扩增20 μL反应体系中,引物75 ng/20 μL,Mg2+ 2.5 mM,dNTP 0.2 mM,Taq DNA聚合酶1.5 U时选择性扩增效果较好。通过试验,获得较为理想的预扩增和选择性扩增体系。