玉米大斑病菌聚酮体合成酶基因StPKS功能分析

[目的]利用RNA干扰技术探讨玉米大斑病菌聚酮体合成酶基因StPKS的功能.[方法]将玉米大斑病菌StPKS基因片段连接到pSi lent-1载体中,构建StPKS的RNA干扰载体pSilent-StPKS1-2.利用聚乙二醇(PEG)介导的方法将之转入玉米大斑病菌野生型菌株01-23的原生质体中,通过潮霉素筛选得到转化子,采用半定量RT-PCR方法分析转化子中StPKS的表达情况,显微观察转化子与野生型菌丝形态的差异.[结果]本研究构建了StPKS RNA干扰载体并进行了成功转化,经潮霉素抗性筛选和PCR验证最终获得了9个阳性转化子,其中5个转化子菌落颜色变浅.对转化子进行半定量PCR分析发现,5株转化子的StPKS表达量均有所下降;黑色素产量显著降低;菌丝呈不规则状,发生了膨大、变形、分枝等现象.[结论]StPES在DHN黑色素合成途径中起作用,其表达量下降会减少黑色素的产生.     

灰葡萄孢BC7-3菌株固体发酵条件的优化

 【目的】探讨灰葡萄孢BC7-3菌株固体发酵的基本条件以提高其除草活性物质的产量。【方法】通过正交试验设计确定最优化的培养基组合,并结合生长抑制法测定外加碳源、氮源等因素对除草活性物质产生的影响,以确定最佳的发酵条件。【结果】确定了小米5 g、高粱5 g、麦麸5 g、玉米秸秆2.5 g为最佳复合培养基质;明确了该菌株在加入1%硝酸铵、1%蔗糖的培养基中,20℃黑暗条件下,接种量8%、含水量80%、静置培养15 d,得到的除草活性物质活性最强。【结论】固体发酵适合于灰葡萄孢代谢产物中除草活性物质的产生。     

结合学科特点的《农业植物病理学》教学改革和实践

《农业植物病理学》是农业院校植物保护专业的一门主干课程,为适应现代农业科学技术和教育体制的发展,提高课程的实用性,结合本课程的特点和生产实际,对教学内容组织、教学方法、教学手段等方面进行了系统的改革和实践。通过改革和实践,培养了学生的专业兴趣和实践技能,提高了学生的创新能力,为将来参加农业生产和科学研究打下了基础。     

棉田黄顶菊的经济阈值及竞争临界期

黄顶菊是近年在我国发现的外来入侵植物,在河北省已进入农田.为明确黄项菊在棉田中的经济危害允许水平、经济阈值以及竞争临界期,采用添加系列试验和模型拟合的方法,在田间条件下研究黄顶菊不同密度对棉花的生长性状及产量的影响.结果表明,在黄顶菊的竞争干扰下,棉花的叶面积指数、田间透光率、水分利用效率、氮素利用效率和棉花产量均随黄顶菊密度的增加而逐渐降低.当黄顶菊密度为5株/m~2时,叶面积指数、田间透光率、水分利用效率和氮素利用效率显著低于无黄顸菊对照;当密度为2株/m~2时,棉花产量显著低于无黄顶菊对照.对数函数模型可以较好地拟合黄顶菊密度与棉花产量损失间的关系(γ=22.79 lnx十9.0277,R=0.9759).棉田中黄顶菊的经济危害允许水平为0.66%～3.06%,经济阈值为0.69～0.77株/m~2,与棉花的竞争临界期为棉花播种后5.15～83.13天.     

拟南芥PMRP基因在叶绿体淀粉粒积累和抗寒性中的作用

【目的】分析推测的膜蛋白（putitave membrane realated protein,PMRP）在拟南芥叶绿体发育过程的作用,明确PMRP对拟南芥光合能力的影响及抗寒性分析,为改善作物光合性能及增强抗逆性提供理论依据。【方法】构建PMRP的RNAi和过表达载体,转化农杆菌EHA105,采用花絮侵染法转化野生型拟南芥（Columbia,Col-0）,获得PMRP RNAi和过表达转基因拟南芥;以野生型和PMRP RNAi、过表达转基因拟南芥为材料,利用细胞生物学方法,观察PMRP表达量对拟南芥叶肉细胞叶绿体的结构和淀粉粒积累的影响;利用红外CO₂分析法测定拟南芥的光合速率,分析PMRP对拟南芥光合能力的影响。选取16 h光照、21℃条件下培养的21 d的野生型Col-0、3个过表达PMRP转基因拟南芥株系,3个PMRP-RNAi转基因拟南芥株系,用冷光源培养箱培养,先在4℃培养7 d,然后在-8℃培养1.5 h,取出放到16 h光照、21℃条件培养7 d后,分析PMRP转基因拟南芥对寒害的抗性。选取14 d的野生型Col-0、3个过表达PMRP转基因拟南芥株系和3个PMRP-RNAi转基因拟南芥株系,对其莲座叶细胞渗出液电导率进行测定。【结果】获得PMRP RNAi和过表达转基因拟南芥株系;通过测定野生型和转基因株系的莲座叶光合速率,野生型Col-0的光合速率为7.3 μmol·m^-2·s^-1,PMRP-RNAi转基因拟南芥的光合速率分别为8.8、7.8和8.5 μmol·m^-2·s^-1,PMRP表达量的降低略增强了拟南芥的光合速率。野生型Col-0的绿叶率为48%,过表达PMRP转基因拟南芥的3个株系绿叶率分别为48.6%、47.8%和49.2%,3个PMRP-RNAi转基因拟南芥的绿叶率分别为65.9%、67.4%和68.3%,表明PMRP表达量的降低增强了植物的耐寒性。在-8℃下处理30 min,野生型Col-0拟南芥莲座叶的渗出液电导率为70.67 μS·cm^-1,PMRP-RNAi拟南芥莲座叶渗出液电导率分别为48.57、45.40和52.10 μS·cm^-1。表明PMRP表达量的降低明显降低了逆境对细胞膜的损伤。通过对PMRP-RNAi转基因拟南芥和野生型拟南芥完全展开的莲座叶,进行超微结构分析,发现野生型拟南芥莲座叶细胞中,叶绿体为椭圆形,而PMRP-RNAi转基因拟南芥莲座叶细胞叶绿体变为近似圆形;在光照情况下,PMRP-RNAi转基因拟南芥叶绿体中淀粉粒的积累与野生型相似,均有明显的淀粉粒积累,但在黑暗环境中,PMRP-RNAi转基因拟南芥叶绿体中淀粉粒积累明显增多。【结论】PMRP表达量降低造成叶绿体形状由梭型变为圆球型,淀粉粒明显增多,增强了拟南芥的抗寒性。     

STMP在拟南芥分枝发育过程中的功能鉴定

拟南芥(Arabidopsis thaliana)中含有脂/固醇结合的相关脂转移蛋白结构域(steroidogenic acute regulatory related lipid transfer,START)的膜相关蛋白(START domain containing-membrane related protein,STMP),STMP是START保守域(第84～295位)功能未知的蛋白质,由440个氨基酸组成、具有跨膜片段、属于磷脂酰胆碱转运蛋白.为明确STMP在拟南芥发育调控过程中的作用,深入了解拟南芥发育调控的分子机理,本研究用35S强启动子启动START结构域,构建START结构域的过表达载体,利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)侵染花序法把STMP的过表达载体转入野生型拟南芥,获得过表达STMP的转基因拟南芥,并用qRT-PCR技术进行验证;分析转基因拟南芥分枝发育状况,明确STMP在拟南芥分枝调控过程中的作用;用qRT-PCR技术分析STMP的时空表达特性;构建STMP和绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的融合蛋白载体,把此载体转入野生型拟南芥中,对转基因拟南芥中GFP进行荧光观察,从而对STMP进行亚细胞定位.本研究获得了过表达STMP的转基因株系;过表达STMP的转基因拟南芥分枝比野生型明显增多,突变体stmp的分枝减少;STMP的时空表达特性分析表明,茎中STMP的表达量最高,STMP定位在细胞质膜和细胞质中.结果表明STMP可以促进拟南芥的分枝发育,本研究对完善拟南芥分枝调控机制具有重要的意义,可以为植物株型的定向设计提供理论依据.     

玉米弯孢霉叶斑病菌的寄生适合度与RAPD分析

对采自河北省14个玉米产区的28个玉米弯孢霉叶斑病标样进行了分离鉴定,发现新月弯孢(Curvularialunata)占57.1%,棒状弯孢(C.clavata)占17.9%,画眉草弯孢(C.eragrostidis)占14.3%,中隔弯孢(C.inter-media)占10.7%。将4种玉米弯孢霉叶斑病菌接种在9个玉米自交系和杂交种上进行寄生适合度测定,发现新月弯孢和中隔弯孢的致病性最强,其次为棒状弯孢,画眉草弯孢的致病性最弱。用23条随机引物对28个菌株进行RAPD扩增,共获得了185个RAPD标记,其中多态性标记142个,多态性几率P=76.8%。利用菌株间的遗传相似性进行聚类分析,发现4种弯孢在种间存在的遗传差异可能是导致致病性差异的一个原因。在新月弯孢种内也存在较大的遗传差异,部分新月弯孢菌株与其它3种弯孢霉亲缘关系较近。     

玉米品种对鞘腐病的抗性评价及产量损失研究

选取中国北方生产主栽玉米品种和常用自交系,通过人工接种的方法进行玉米鞘腐病的抗性鉴定。结果表明,139份玉米杂交种中,免疫品种3份,高抗品种124份,抗病品种12份,无感病品种,表明目前生产上推广的玉米杂交种对鞘腐病的抗性较好,鞘腐病的发率病与病情指数正在逐年上升。供试12份自交系的平均抗性水平明显低于杂交种,发率病明显高于杂交种。测产结果表明,产量损失同玉米鞘腐病发病程度呈正比。     

4-羟基-3-甲氧基肉桂酸衍生物除草活性研究

为了寻找新的除草活性化合物,利用茎叶处理、叶绿体光密度测定及相对电导率测定等方法对天然产物4-羟基-3-甲氧基肉桂酸及其3个衍生物进行了除草活性研究。结果表明:4-羟基-3-甲氧基肉桂酸、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸酰肼、4-乙酰氧基-3-甲氧基肉桂酸和4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯在光照条件下对马唐的抑制中浓度(IC50)分别为4.31,1.97,4.26和0.67mg/mL;黑暗条件下分别为2.65,0.83,2.54和0.36mg/mL;4-乙酰氧基-3-甲氧基肉桂酸对马唐叶绿体光密度的影响呈上升趋势;4-羟基-3-甲氧基肉桂酸酰肼、4-乙酰氧基-3-甲氧基肉桂酸和4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯处理后,马唐的相对电导率分别增加了19.24%,11.96%和18.33%。可见这3个衍生物的除草活性均高于母体化合物。