Cover Image,Volume 75, Issue 6

The cover image is based on Research Article Field evaluation of an unmanned aerial vehicle (UAV) sprayer: effect of spray volume on deposition and the control of pests and disease in wheat by Guobin Wang et al., DOI: 10.1002/ps.5321 . Illustration Credit: Guobin Wang, Yubin Lan, and Yuxing Han.

     

龙眼GA信号受体基因LonGID1的功能初步分析

龙眼LonGID1基因编码赤霉素(gibberellin, GA)受体,是赤霉素信号途径中一个非常关键的调节基因。本研究的主要目的是探讨龙眼GA信号受体基因LonGID1的功能初步分析。通过将克隆得到的龙眼LonGID1基因转入拟南芥Atgid1b/c缺失突变,野生型植株中,观察其表型变化及GA信号途径中上下游基因的变化。结果表明:(1) Atgid1b/c缺失突变株系种子萌发率明显低于哥伦比亚野生型株系(columbia, Col-0);Atgid1 b/c×35S::LonGID1缺失突变恢复株系种子萌发率与Atgid1b/c缺失突变株系相比明显提高。10 nmol/L的GA处理可以提高4个拟南芥株系的萌发率,但是GA处理Atgid1b/c缺失突变株系种子萌发率仍然明显低于其他株系。5 nmol/L多效唑(Paclobutrazol, PAC)处理显著降低4个拟南芥株系的萌发率。(2) Atgid1b/c缺失突变株系花苞发育的时间比Atgid1 b/c×35S::LonGID1缺失突变恢复株系推迟约13～14 d。Atgid1 b/c×35S::LonGID1缺失突变恢复株系花苞发育的时间与Col-0野生型株系相比提前约5～6 d,35S::LonGID1超表达株系花苞发育的时间与Col-0野生型株系相比提前4～5 d。10 nmol/L的GA处理,35S::LonGID1超表达植株的花苞发育时间与Col-0野生型相比提前了5～6 d,Atgid1 b/c×35S::LonGID1缺失突变恢复株系的花苞发育时间与Atgid1b/c缺失突变株系相比提前了5～6 d。5 nmol/L的PAC处理使各株系花苞发育时间推迟。(3)GA处理Col-0野生型株系,AtGA4、AtSOC1、AtLFY、AtFT、AtGID1和AtGAI的表达变化明显;这种表达变化会因为GA受体基因Atgid1b/c的缺失而降低,而龙眼的LonGID1基因可以弥补拟南芥GA受体基因Atgid1b/c的缺失而引起的GA作用效果的降低。龙眼LonGID1基因功能的分析,对于我们了解龙眼GA信号传导途径具有积极的意义,也有助于我们更好的利用GA来调控龙眼的生长发育过程,为在生产上指导农户合理利用GA提供理论基础。     

郑196耐大豆胞囊线虫病研究及耐病机理初探

郑196是从黄淮海大豆产区选育的优良大豆品种。该品种在SCN2病圃中鼓粒情况良好;2017年,郑196在黄淮海9个试点的产量与在SCN2病圃中产量相比较,差异不显著,说明该品种具有耐SCN病的特性;利用荧光定量PCR,进一步分析来自Rhg1/Rhg4位点的4个SCN-抗性基因(Glyma18g02580, Glyma18g02590, Glyma18g02610, SHMT)在郑196及其他不同抗性水平大豆中的表达,结果表明:在受到SCN2侵染的0～25 d,4个SCN-抗性基因在抗病材料中的表达量均持续提升;在受到SCN2侵染的10 d/15 d,这4个SCN-抗性基因在郑196及感病材料中表达量达到最高点,之后表达量下降,该结果表明,郑196的耐SCN病机理不同于SCN抗性基因在抗病材料中的抗病机理,其耐病性不是由SCN抗性基因单独调控的,有可能存在其特有的耐病通路或是由抗性基因与耐病基因共同调控其耐病机制。本研究可对抗SCN种质资源创新和抵御SCN策略提供参考依据。     

大豆根际溶磷真菌的筛选、复配及包埋固定化回用效果

为获得具高效溶磷能力的溶磷真菌,本研究从大豆根际土壤中分离筛选出5株具有溶解Ca3(PO4)2、AlPO4、FePO4及磷矿粉能力的高效菌株,分别命名为Z2、Z3、Z8、T4和Y2,分析了其对不同磷源的溶解能力,复配了最优溶磷组合同时评价了最优组合固定化回用的效果。结果表明:菌株Z2为黄色蓝状菌(Talaromyces flavus),Z3为绳状篮状菌(Talaromyces funiculosus),Z8为黑曲霉(Aspergilus niger),T4为嗜松蓝状菌(Talaromyces pinophilus),Y2为糙刺蓝状菌(Talaromyces trachyspermus)。培养11 d内,Z2、Z3、Z8、T4及Y2对Ca3(PO4)2的最大溶磷量分别为610.51 mg/mL、674.39 mg/mL、687.10 mg/mL、667.06 mg/mL和629.08 mg/m L,对Al PO4的最大溶磷量分别为485.76 mg/mL、505.59 mg/mL、559.72 mg/m L、495.97 mg/mL和540.02 mg/mL,对FePO4的最大溶磷量分别为504.60 mg/mL、511.57 mg/m L、553.21 mg/mL、508.23 mg/m L和520.42 mg/mL以及对磷矿粉的最大溶磷量分别为139.78mg/mL、135.31mg/mL、159.03mg/mL、154.61mg/m L和154.43mg/mL。溶磷过程中,溶磷量与pH值呈现极显著的负相关性,并测得5株真菌释放有机酸含量分别为228.6 mL/L、91.5 mL/L、7 254.1 mL/L、314.4 mL/L和284.6 mL/L。对无拮抗反应的菌株进行随机复配组合,发现菌株Z3、Z8和Y2组成的复配组合溶磷能力最强,其对Ca3(PO4)2溶磷量高达779.94 mg/m L。最优复配组合包埋固定回用至土壤后,土壤中有效磷含量得到明显提升,最高效磷含量可增长至113.5 mg/kg,增长率为127.3%。本研究为微生物溶磷菌肥的开发提供菌种资源,也可为今后的进一步应用研究提供科学依据。     

软籽石榴胚离体培养和快繁技术探讨

正确的处理条件以及适宜的植物激素配比在软籽石榴胚培养和快繁技术上起关键性作用。本研究以软籽石榴胚组织为材料,研究确定最适宜软籽石榴发育的胚处理条件、增殖培养基、生根培养基,为软籽石榴的优质高产提供理论依据。通过对比低温(4℃)下不同处理时间(0, 4d,8d, 16 d)和两种不同处理方式(保留种皮,去除部分种皮)、不同植物激素处理、不同炼苗基质对软籽石榴胚培养和快繁的影响,得出结论:石榴果实在4℃下保存4 d,除去部分种皮有利于胚萌发;软籽石榴组培苗最适增殖培养基为MS+0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L GA3 +0.5 mg/L 6-BA,试管苗株高3.8 cm、增殖系数达到4.8,其中植物激素对增殖的影响程度6-BA>NAA>GA3;最佳生根培养基为1/4MS+0.1 mg/LIBA+0.1 mg/L PP333,生根率为85%;最佳炼苗基质为泥土,苗成活率达到90%以上且苗长得快而茁壮。该研究通过胚培养技术筛选适宜软籽石榴快速繁育的培养条件,有望为软籽石榴的快速繁殖和培养优良性状的新品种提供依据。     

高温-干旱对沙漠植物花花柴光合作用的影响

为了探索高温-干旱胁迫对荒漠植物光合作用的影响,通过测定高温-干旱胁迫时花花柴光合作用的变化,来解释花花柴耐高温-干旱的生物学特性。本实验利用LI-6400XT光合仪测定三种环境(绿地常温,绿地高温,沙漠高温)中花花柴的胞间CO2浓度(Ci)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)及气孔导度(gs)。结果表明一天之中花花柴的净光合速率和蒸腾速率,在绿地常温环境中于16点到19点时达到最高,此时的环境温度为33℃~34℃,同时间段沙漠高温环境中净光合速率相对降低了88.2%,蒸腾速率相对增高了2.15倍;胞间CO2浓度和气孔导度,在绿地常温环境中于11点到13点会达到最高,此时环境温度为25℃~28℃,同时间段沙漠高温环境中二者都呈现出显著下降趋势。表明高温使花花柴的光合指数都有不同程度的降低,但是干旱胁迫的叠加加剧了高温对花花柴光合作用的负效应,且在净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度的实验数据中表现明显,从而可以解释花花柴耐高温-干旱的生物学特性。     

一个调控水稻叶绿素合成基因wl-1的精细定位

为改良优异两系不育系株1S (Z1S)的株型特征,利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变技术处理株1S (Z1S),得到一个苗期为白条纹的突变体,命名为wl-1。以该突变体与粳稻品种日本晴杂交,得F1种子,进而获得自交F2群体。遗传分析表明wl-1受单个隐性基因控制。利用图位克隆技术将wl-1初定位于水稻第3号染色体上RM15851和RM15880两个标记之间。进一步扩大遗传定位群体,最终将wl-1精细定位于标记inedl3和indel4之间的122 kb区域内。生物信息学分析表明该区域有12个ORF。对这12个ORF编码区逐个测序分析表明,其第10个ORF (LOC-03g52170),编码4-羟基-3-甲基丁-2-烯基二磷酸还原酶的第2个外显子上的第165位碱基处存在1个碱基A替换为T的突变。基因表达分析表明,在幼苗期与野生型株1S相比,突变体中LOC-03g52170的表达量显著低于相应的野生型;同时突变体中叶绿素合成相关基因、光合作用相关基因以及叶绿体发育相关基因的表达量发生了显著变化。对叶色基因wl-1 (LOC-03g52170)的挖掘,有利于进一步阐释叶绿体和叶绿素合成的生物学机理,同时为水稻高光效育种提供理论和技术支撑。     

欣试71143的特征特性及栽培技术

欣试71143是河北省河间市国欣农村技术服务总会选育的转基因抗虫棉品种,于2014年通过国家农作物品种审定委员会审定。本文主要介绍该品种的选育过程、特征特性及主要栽培技术。     

新形势下山东棉花保险的发展与思考

回顾了2007年以来山东省棉花保险工作有关进展,分析了存在的主要问题,提出了改进相关工作的对策和建议。