藜麦抗旱性研究进展与展望

干旱是造成农作物产量损失最大的非生物胁迫.藜麦作为一种新型的粮食作物,对干旱、盐胁迫、土壤贫瘠和冻害等非生物胁迫均有较好的耐受能力,可以作为土壤与气候逆境条件下的优选作物.筛选、培育耐旱藜麦品种并探明藜麦抗旱相关机制对保障粮食安全、提高藜麦产量与品质,以及提供抗旱基因资源将产生重要的影响.笔者从藜麦在干旱胁迫条件下的抗旱机制、生理生化指标和基因及转录组研究等方面分别进行概述,为藜麦抗旱性鉴定工作提供借鉴,并对今后藜麦抗旱性研究方向进行了展望.     

新陆早42号体细胞胚发生和植株再生

 以新陆早33号为对照研究新疆主栽品种新陆早42号的体细胞胚胎发生。研究表明,所用4种激素组合均能有效诱导愈伤组织,但二者仅在经过IBA 1.0 mg·L^-1+KT 0.5 mg·L^-1和2,4-D 0.1 mg·L^-1+KT 0.1 mg·L^-1两种激素组合诱导初生愈伤后,才能胚胎发生。新陆早42号在IBA 1.0 mg·L^-1+KT 0.5 mg·L^-1培养基上46 d就开始胚胎发生;新陆早33号则不能直接胚胎发生,需继代到MSBP培养基上培养48 d才有胚胎发生。经2,4-D 0.1 mg·L^-1+KT 0.1 mg·L^-1组合培养的愈伤均需要继代到MSBP培养基上培养才能胚胎发生,新陆早42号和新陆早33号胚胎发生的最早时间分别是71 d和81 d。胚性愈伤在铺有滤纸的MSBF培养基上分化成胚并发育成再生植株。新陆早42号在140 d有根系发育良好的能嫁接植株（株高 7～8 cm）,而新陆早33需180 d。即成功建立了新陆早42号的再生体系,且其胚胎发生能力和再生能力均优于对照。     

新疆棉花4个主栽品种的体细胞胚胎发生及植株再生

以新疆4个主栽棉花品种新陆中20、新陆早24、新陆早33和03298为材料, 通过不同浓度的激素组合成功地诱导获得了体细胞胚并进一步发育成苗。研究发现, 所用的4种激素组合均能有效诱导愈伤组织, 其中又以0.02 mg L^-1或0.10 mg L^-1 KT和0.1 mg L^-1 2,4-D组合的诱导效果最佳; 两个诱导措施有利于胚性愈伤组织的产生, 即沿中柱纵切棉花下胚轴切段, 并以纵切面接触培养基; 愈伤组织诱导培养基中KNO₃用量加倍。挑选黄绿色、灰绿色或浅绿色的质地疏松的愈伤组织继代于无激素且KNO₃含量加倍的培养基中可产生胚性愈伤组织, 并在高比例KT/2, 4-D(0.05 mg L^-1或0.10 mg L^-1 KT和0.01 mg L^-1 2,4-D)促进下发育成胚。借助在培养基上垫滤纸产生干燥作用, 并间隔使用强透气效果的棉塞对培养三角瓶进行透气处理, 体细胞胚可成熟发育并产生根系发达的正常再生植株。应用此法, 4个实验材料在6~8个月内即可获得大量再生苗。     

半干旱区春小麦生长冗余的研究

通过对4个春小麦品种在产量、根量与根冠比等方面的比较，发现在水分严重胁迫条件下，古老的春小麦品种和尚头表现出相对较高的产量；但在水分条件改善后，其产量最低；古老品种较之现代品种具有更大的地下生理量和根冠比（开花期）。这表明自然条件下接近进化稳定对策（ESS）的地方品种，在土壤水分条件较好时存在着生长冗余，从而阻碍产量提高。因此，减少冗余，特别是地下部分的冗余可能是干旱、半干旱地区小麦增产的一条有效途径。     

异源表达小麦TaSAP7-B基因增强拟南芥对盐和渗透胁迫的敏感性

胁迫相关蛋白(stress associated protein,SAP)是指由A20结构域和(或)AN1结构域组成的一类锌指蛋白,参与调控植物对不同非生物胁迫的应答.本研究从小麦(Triticumn aestivum L.)的B基因组中分离得到一个胁迫相关蛋白基因TaSAP7-B,该基因全长543 bp,编码180个...     

垄膜栽培下不同株行距定植晋甘薯9号的研究

以食用兼加工型品种晋甘薯9号为试验材料,在最适种植密度48 000株·hm~(-2)条件下,研究2种株行距栽植方式对其生长和产量的影响。结果表明:窄行(垄)距宽株距栽植处理(0. 26 m×0. 8 m,即a处理),植株能充分利用有效的土壤空间、养分和光热资源,其单株生产力、T/R值、叶面积系数、叶绿素含量和经济性状均好于宽行(垄)距窄株距栽植处理(0. 208 m×1 m,即A处理)。收获期A处理单株结薯数较a处理平均多0. 2个,而单株薯重、商品薯重则小于a处理。a处理较A处理鲜薯和商品薯分别增产5. 94%,11. 69%。     

干旱胁迫对不同抗旱大豆品种质膜透性的影响

以抗旱性不同的12个大豆品种(系)为材料,对其电导率进行了测定。试验证明,不同大豆品种受到干旱胁迫时它们的相对电导率存在极显著差异,即抗旱性强的品种其相对电导率低,抗旱性弱的品种相对电导率高。联系产量性状进行比较,得出相对电导率与产量呈负相关性。     

大豆抗旱育种中选择指标和标记的研究现状

介绍并分析了大豆抗旱育种从形态学、生理学到分子生物学发展过程中的各种选择指标和标记应用状况。表明随着研究的不断深入，在形态学标记的基础上，产生了一批有效的生理生化标记．并且随着分子生物学的发展．探索与大豆抗旱紧密相关的分子标记工作正在进行中．已在实际育种工作中得到一定的应用。     

藜麦WRKY基因的进化与多胁迫条件下的转录应答

WRKY转录因子参与调控植物生长发育和多种胁迫应答,是一类非常重要的植物转录因子。为解析藜麦WRKY基因的进化特征及挖掘响应胁迫的WRKY基因,本研究利用系统的生物信息学方法在全基因组水平对WRKY基因进行了鉴定,并对其染色体定位、分组、系统进化、共线性分析以及多胁迫条件下的表达模式进行了分析。藜麦基因组中鉴定得到90个WRKY基因;划分为3组:Ⅰ组(18个)、Ⅱ组(46个)和Ⅲ组(12个),其中Ⅱ组成员进一步被划分为5个亚组:Ⅱ-a(9个),Ⅱ-b(4个),Ⅱ-c(13个),Ⅱ-d(10个)和Ⅱ-e(10个)。另外,14个WRKY成员因为WRKYGQK短肽的缺失,以及锌指结构变异较大而未划分到任何分组。本研究分组与藜麦WRKY基因进化树中家族成员的聚类结果完全一致,进一步支持了成员分组的可靠性。此外,不同分组的WRKY成员的蛋白序列呈现出小组特异的氨基酸保守域组成。藜麦和祖先二倍体苍白茎藜、瑞典藜的同源基因组模块分析表明,藜麦WRKY基因数目的增加主要来自全基因组倍增。在干旱、高温、盐、低磷胁迫和花生褪绿扇形斑病毒(GCFSV)侵染下,大量WRKY基因的表达水平被显著性诱导或抑制,说...     

35S启动子甲基化引起棉花转基因沉默

 用带PBI121质粒的农杆菌LBA4404菌株转化泗棉3号胚性愈伤组织,获得的再生植株进一步对gus和nptⅡ基因进行PCR跟踪检测,共得到97株阳性转基因植株。GUS组织化学检测发现,97株转基因幼苗中有10株GUS检测阴性,嫁接后,只成活一株。利用来源于同一愈伤系的GUS检测阳性植株作为对照,对这一GUS检测阴性的植株进行gus基因沉默机理研究。Southern分析表明,该GUS检测阴性植株与GUS检测阳性植株有相同拷贝数。GUS组织化学检测和RT-PCR分析显示,gus基因在GUS检测阴性植株中没有表达,而nptⅡ基因在这两株转基因棉花中都表达。用限制性内切酶-PCR法分析35S启动子区甲基化发现：GUS检测阴性植株35S启动子区TATA box的HapII/MspI酶切位点发生甲基化,而GUS检测阳性植株该位点没有甲基化。以上研究表明,这株gus沉默的转基因棉花可能是由于其35S启动子区甲基化引起的。