水稻温敏型叶片白化转绿突变体tsa2的表型鉴定与基因定位

水稻温敏型叶色突变体是研究植物光合作用、叶绿体结构和功能以及温度影响叶绿体发育的理想材料。利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变籼型水稻(OryzasativaL.)三系保持系西农1B,从其后代中筛选到一个突变性状稳定遗传的温敏型叶片白化转绿突变体tsa2 (temperature-sensitive green-revertible albino 2)。与野生型相比, tsa2突变表型受温度影响, 22°C条件下萌发的野生型幼苗表型正常,而tsa2幼苗完全白化,且约40%白化苗死亡,存活白化苗的光合色素含量、光合速率均显著降低,成熟期主要农艺性状均显著变劣;在28°C下萌发的tsa2幼苗叶片呈浅绿色并伴有白条纹,其光合色素含量显著降低,光合速率及主要农艺性状差异较小; 32°C下萌发的tsa2幼苗叶片无明显差异。透射电镜观察显示,与野生型相比,tsa2在22°C下叶肉细胞中无叶绿体或存在异常发育叶绿体(尚未分化出基粒和基层),在28°C下部分叶肉细胞含少量发育完整的叶绿体,在32°C下叶肉细胞数量及形态均正常。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,与野生型相比,tsa2突变体中部分光合色素代谢途径基因、叶绿体发育相关基因及光合作用相关基因的表达水平呈不同程度变化。遗传分析表明, tsa2突变表型受一对隐性核基因控制, TSA2被定位于第5染色体SSR标记S5-57和S5-119之间,物理距离为718 kb。本研究为水稻遗传改良及研究温度影响叶绿体发育机制奠定了基础。     

不同pH值溶液对蓝莓种子萌发特性的影响

以采集于定军山蓝莓基地的蓝莓(Blueberry)品种灿烂(Brilliant)的种子为材料,对不同大小种子(B种子、M种子、S种子)分别采用不同梯度(3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0)的pH处理,在光照恒温恒湿培养箱内进行种子萌发试验,研究pH对不同大小蓝莓种子萌发的影响。结果表明:蓝莓B种子的萌发特性优于M与S种子,萌发时滞(14.00±1.28)d,萌发率(42.08±10.04)%。不同pH处理条件下B种子、M种子在发芽势、萌发率、子叶展开率、发芽指数、萌发值等各项指标上差异显著(p<0.01),且pH=4.0时各项萌发指标达到最大值,说明pH为4.0的偏酸条件下更有利于蓝莓种子的萌发。蓝莓S种子在不同pH处理下几乎无萌发,没有表现出与萌发环境pH之间的直接关联性。     

PPARγ mediates effects of diosgenin on proliferation and apoptosis in human glioblastoma U87MG cells

AIM:To investigate the effect of diosgenin (Dio) on the proliferation, apoptosis and expression of peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) in human glioblastoma U87MG cells and its possible mechanism. METHODS:Human astrocytes (HA) and U87MG cells were cultured in vitro and treated with Dio (0, 10, 20, 30, 40 and 50 μmol/L) and GW9662 (5 μmol/L) for 48 h, and then the cell viability was detected by CCK-8 assay. Cell colony formation assay was used to assess the proliferation potential. Flow cytometry was used to analyze the cell cycle distribution and apoptosis. The mRNA expression level of PPARγ was measured by RT-PCR. Western blot was used to determine the protein levels of PPARγ, cyclin D1, cyclin E1, Bcl-2 and Bax. RESULTS:Dio had no significant influence on the viabi-lity of HA (P>0.05). However, Dio remarkably reduced the viability of U87MG cells in a dose-dependent manner (P<0.05) with IC₅₀ of 24.31 μmol/L. Meanwhile, Dio remarkably diminished colony formation ability (P<0.05), induced G₀/G₁ phase arrest of the cell cycle and apoptosis (P<0.05), up-regulated the expression of PPARγ at mRNA and protein levels, increased the protein level of Bax (P<0.05), and down-regulated the protein levels of cyclin D1, cyclin E1 and Bcl-2 (P<0.05) in a dose-dependent manner. However, these effects induced by Dio were inhibited by GW9662 (P<0.05), a specific inhibitor of PPARγ. CONCLUSION:Dio may inhibit proliferation and induce apoptosis in human glioblastoma U87MG cells most likely via up-regulating the expression of PPARγ, and then down-regulating the protein levels of cyclin D1, cyclin E1 and Bcl-2, and up-regulating the protein level of Bax.     

改良石蜡切片法观察金针菇子实体不同发育时期组织结构

运用改良石蜡切片法制备了金针菇(Flammulina filiformis)子实体不同发育时期的切片,观察其菌褶和菌柄的细胞结构。结果表明,以柠檬烯为透明剂,金针菇子实体组织结构清晰、完整、无皱缩。观察不同发育时期的金针菇子实体组织切片发现,金针菇原基内部有呈菌丝无规则扭结状态的菌盖结构,随着子实体不断发育,菌盖下端有菌褶结构分化,随后菌柄结构随菌盖发育而进一步分化,菌柄组织细胞状纵向紧密排列,横切面有维管束状细胞呈外紧密内疏松状排列且其间有孔洞出现,菌褶菌髓部呈菌丝与球泡状细胞共同存在的异型分布结构。     

抗草甘膦栽培大豆种质挖掘及抗性生理研究

利用田间试验结合生物化学分析研究了不同的栽培大豆品系对草甘膦的抗性,试验结果显示:在草甘膦有效剂量为0.31~0.92 kg·hm~(-2)时,不同栽培大豆品种对草甘膦抗性存在明显差异,在草甘膦剂量为0.92 kg·hm~(-2)时,石豆1号存活率为100%,表现了较高的抗性,8份材料的存活率为4%~48%,表现出一定的抗性;44份材料表现敏感,存活率为0。试验研究了抗性材料石豆1号、中抗材料Williams和敏感材料中黄35对草甘膦的生理生化反应的差异,结果表明:随着草甘膦处理剂量的增加和处理时间的延长,石豆1号莽草酸含量、叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)相对活性没有明显变化。而Williams和中黄35的莽草酸含量和SOD相对活性明显升高,叶绿素含量明显降低。结果表明草甘膦(浓度0.92 kg·hm~(-2))处理下,不同抗性栽培大豆叶片中莽草酸含量有明显差异,处理5~14 d时敏感材料叶片中莽草酸含量保持较高水平,因此栽培大豆叶片莽草酸含量可以作为判断其对草甘膦抗性高低的主要生理指标之一,而SOD的活性和叶绿素含量可以作为判断栽培大豆对草甘膦抗性的辅助生理指标。     

辣椒GRAS家族全基因组鉴定与表达分析

基于辣椒全基因组数据信息,利用生物信息学方法对CaGRAS基因家族进行了系统鉴定和进化分析,并通过Real-time PCR方法检测了CaGRAS家族组织表达模式和对PEG6000、盐胁迫的应答。结果表明:在辣椒中存在54个CaGRAS基因,除11号染色体外其余染色体均有分布,外显子数1~3,等电点4.97~9.13;系统进化分析显示CaGRAS基因可分为8个进化群;CaGRAS基因具有不同的表达模式,在根、茎、叶片和茎尖中优势表达的基因分别有34、8、3和8个;多数CaGRAS基因能响应PEG6000和盐胁迫,其中CaGRAS11、CaGRAS30、CaGRAS40、CaGRAS44和CaGRAS50受到PEG6000和盐胁迫的强烈诱导。本研究为深入解析CaGRAS家族基因的功能奠定了一定基础。     

秋水仙碱处理莱芜小姜与莱芜大姜诱变效应比较

以莱芜小姜和莱芜大姜为试材,采用秋水仙碱处理生姜幼芽根茎,分析了莱芜小姜与莱芜大姜后代各性状的抑制率、变异类型及突变率。结果表明:莱芜小姜VM1代性状的抑制率小于莱芜大姜;莱芜小姜的变异类型多于莱芜大姜;莱芜小姜获得的有益变异类型多、比例高且稳定性好。说明秋水仙碱处理密苗型莱芜小姜更容易获得高产稳定的变异类型。     

不同春小麦品种耐低磷性评价及种质筛选

筛选磷高效作物是充分利用土壤磷素和减少磷肥施用量的重要手段。本研究以162份春小麦种质资源为材料,对其苗期的株高、总根长、根表面积等8个指标的耐低磷系数进行分析,采用隶属函数法综合评价春小麦苗期的耐低磷特性,初步筛选耐低磷材料,并进一步进行成株期的耐低磷特性鉴定,筛选出耐低磷材料和磷敏感材料,分析其在低磷下酸性磷酸酶的活性变化。结果表明,低磷胁迫下春小麦材料苗期和成株期的各性状均受到不同程度的影响,并随着胁迫程度的增加,小麦生长受抑制程度增强。通过主成分分析将苗期8个指标转化成4个综合指标(累计贡献率为82.60%),将成株期的10个指标转化为3个综合指标(累计贡献率为83.23%);采用隶属函数法计算耐低磷综合评价值(D)值,对D值进行聚类分析,将苗期的162份春小麦种质资源划分为耐低磷型(10份)、较耐低磷型(26份)、低磷较敏感型(91份)、低磷敏感型(35份)4类。选取耐低磷型材料(5份)和低磷敏感型材料(4份),进一步进行成株期鉴定,最终筛选1份耐低磷材料wp-35和1份磷敏感材料wp-119。通过分析其酸性磷酸酶活性,发现在低磷胁迫下春小麦根系和叶片中的酸性磷酸酶活性均升高,且耐低磷材料的酸性磷酸酶活性高于磷敏感材料。本研究结果可为解析春小麦耐低磷特性、培育耐低磷品种提供种质资源和理论依据。     

芹菜水孔蛋白基因AgPIP2;1的克隆及其对非生物胁迫的响应

为了研究芹菜质膜内在蛋白基因的序列特征及其在非生物胁迫条件下的表达特性,探讨其抗逆功能,以芹菜品种六合黄心芹为试验材料,通过RT-PCR技术克隆AgPIP2;1基因,通过生物信息学软件分析其核苷酸和氨基酸序列特征,并采用荧光定量PCR技术检测其在不同组织的表达及其对非生物胁迫的响应。结果表明,AgPIP2;1基因含有1个861 bp的开放阅读框,编码286个氨基酸,其编码的蛋白属于PIP2类蛋白。氨基酸序列分析显示,AgPIP2;1含有高度保守的NPA基序以及高等植物PIP蛋白的保守序列,与其他物种PIP2类蛋白具有较高的同源性,与胡萝卜DcPIP2;1的氨基酸序列同源性达到97.90%。在亲缘关系上与大豆GmPIP2;1、胡萝卜DcPIP2;1和绿豆VrPIP2;1较为接近。实时荧光定量PCR技术分析表明,AgPIP2;1基因在芹菜根、叶柄和叶片中均有表达,其中在叶片中的表达量最高,在根中的表达量最低,呈现比较明显的组织特异性。此外,AgPIP2;1基因受到高温、低温、干旱和盐等非生物胁迫的诱导,说明该基因可能参与芹菜抵御非生物胁迫的过程。本研究为进一步了解AgPIP2;1基因的功能及其在非生物胁迫中的作用奠定了基础。     

秸秆覆盖深松对夏玉米田土壤酶活性的影响

探讨秸秆覆盖深松对夏玉米田土壤酶活性的影响。采用4种保护性耕作模式(SS+M、SS+NM、NT+M、NT+NM)在河南西平进行连续3年田间试验,研究不同处理对土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶、土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶活性的影响。结果表明,4种保护性耕作方式下土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶、土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶活性均随着土层的加深而降低。4种酶的活性随着玉米生育期的变化而变化,即随着玉米生育时期的推进,土壤酶活性从播种到花后45天先升高后下降,土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性在开花期达到最大值,而土壤碱性磷酸酶和土壤过氧化氢酶活性在花后15天达到最大值。在0～5 cm和5～10 cm土层,秸秆覆盖处理下土壤酶活性显著高于不覆盖处理,SS+M>NT+M>SS+NM>NT+NM;在10～20 cm土层,NT+M处理下土壤酶活性急剧下降;在20～30 cm和30～40 cm土层,在大多数时期深松处理下土壤酶活性显著高于免耕处理,SS+M>SS+NM>NT+M>NT+NM。在豫南雨养区实施秸秆覆盖深松能够提高土壤的酶活性,值得推广。