黄瓜花叶病毒浙江白术分离物全基因组序列测定与分析

正白术(Atractylodes macrocephala Koidz.)为菊科(Compositae)苍术属(Atractylodes)多年生草本植物,其根茎入药具补脾健胃、燥湿利水、止汗安胎等功效,在我国广泛栽培,并以于术(浙江临安于潜)品质最佳[1]。近年来白术生产由于品种单一,长期连作等因素导致病毒病害日趋严重。据报道,黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)~([2])、蚕豆萎蔫病毒2号(Broad bean wilt virus 2,     

竹花叶病毒浙江麻竹分离物全基因组序列及siRNA分析

正已知有3种病毒可在自然条件下侵染竹类植物,即竹花叶病毒(bamboo mosaic virus,BaMV)~[1]、樱桃坏死锈斑驳病毒(cherry necrotic rusty mottle virus,CNRMV)和苹果茎沟病毒(apple stem grooving virus,ASGV)~[2,3]。其中,BaMV是最早在巴西的金竹(Bambusa vulgaris Cv.)和孝顺竹     

土壤中氟磺胺草醚残留对后茬玉米生长及其酶活性的影响

氟磺胺草醚是二苯醚类除草剂,主要用于防除大豆田内的阔叶杂草,在土壤中残效期较长,其药害极易对后茬作物造成影响。近年来随着玉米种植面积的不断扩大,氟磺胺草醚残留对后茬玉米的不良影响日益突出(郑景瑶等,2013)。本研究拟通过测定玉米中靶标酶、代谢酶和抗氧化酶的活性变化来分析氟磺胺草醚对玉米生长的影响,以期为玉米安全生产提供科学依据。     

AM真菌对加拿大一枝黄花与菌根植物和非菌根植物种间作用的影响

为明确丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌对加拿大一枝黄花Solidago canadensis与本地菌根植物和非菌根植物种间竞争格局的调控作用,采用温室盆栽试验,通过接种摩西球囊霉Glomus mosseae(GM)、根内球囊霉G. intraradices(GI)及其混合菌种(GM+GI)3种处理,分析AM真菌对加拿大一枝黄花与本地菌根植物玉米Zea mays和非菌根植物油菜Brassica campestris种间作用的影响。结果表明:与对照相比,接种AM真菌均显著提高了加拿大一枝黄花和玉米的菌根侵染率,菌根侵染率为13.720%～50.015%,且前者的菌根侵染率明显高于后者。单独种植时,与对照相比,接种AM真菌尤其是接种混合菌种显著提高了加拿大一枝黄花的株高、叶片数和总干重。在加拿大一枝黄花与玉米混合种植时,与单独种植相比,加拿大一枝黄花的株高、叶片数、根长和总干重均较低;同时,与对照相比,接种AM真菌显著提高了玉米的相对竞争强度而对加拿大一枝黄花的相对竞争强度没有显著影响。在加拿大一枝黄花和油菜混合种植时,与对照相比,接种AM真菌则显著提高了加拿大一枝黄花的株高、叶片数、净光合速率和总干重;同时,接种AM真菌促进了入侵种的竞争优势而抑制了非菌根植物油菜的生长。说明加拿大一枝黄花与本地种的竞争格局受到与之混生物种的菌根依赖性强度以及AM真菌的种类差异影响。     

复合侵染水茄的两种菜豆金色花叶病毒属病毒基因组结构特征分析

为明确水茄Solanum torvum植株叶片邹缩、褪绿是否由菜豆金色花叶病毒属病毒侵染引起,从云南省西双版纳傣族自治州田间采集具有疑似感染症状的水茄植株叶片样品,应用菜豆金色花叶病毒属病毒简并引物和特异性引物进行PCR扩增、克隆和测序,通过生物信息软件分析比较其核苷酸序列特征,并对其进行系统发育分析。结果显示,从采集的疑似病叶中共克隆获得了5条菜豆金色花叶病毒属病毒DNA-A全序列和3条DNA-B全序列,经全序列分析发现,侵染水茄的2种菜豆金色花叶病毒属病毒分离物分别属于中国南瓜曲叶病毒(squash leaf curl China virus,SLCCNV)和野茼蒿黄脉病毒(Crassocephalum yellow vein virus,CraYVV)。SLCCNV水茄分离物的基因组具有典型的菜豆金色花叶病毒属病毒双组分结构特征,与来自泰国的SLCCNV分离物(AB330078)亲缘关系最近,相似性最高达到99.0%;CraYVV水茄分离物的基因组具有典型的菜豆金色花叶病毒属病毒单组分结构特征,与来自云南省景洪市的CraYVV分离物(EF165536)亲缘关系最近,相似性最高达到97.6%。表明水茄是这2种菜豆金色花叶病毒属病毒的新寄主,并首次发现双组分和单组分菜豆金色花叶病毒属病毒可复合侵染水茄。     

野茼蒿黄脉病毒的田间寄主范围及其基因多样性特征

为明确野茼蒿黄脉病毒(Crassocephalum yellow vein virus,CraYVV)的田间寄主范围及其群体基因结构特征,分别采用克隆和测序技术对采自云南省西双版纳傣族州、红河哈尼族彝族自治州的7种杂草和2种作物进行CraYVV的分离和鉴定,并通过生物信息学软件对分离到的CraYVV进行基因组结构、重组及基因遗传结构分析。结果显示,在赛葵、龙葵、臭牡丹、水茄、豨莶、野茼蒿和一点红7种杂草以及茄子和草莓2种作物中均分离到CraYVV,共获得20条CraYVV全长序列;CraYVV所有分离物分属2个株系,将其命名为YJ株系和JH株系;JH株系具有地理隔离特征,与YJ株系存在一定的遗传距离;重组分析显示,CraYVV是由烟草曲茎病毒(tobacco curly shoot virus,TbCSV)和云南烟草曲叶病毒(tobacco leaf curl Yunnan virus,TbLCYnV)重组产生;遗传结构分析显示,CraYVV中C1基因变异最显著,其次是C4基因和基因间隔区。表明CraYVV能侵染5科9种杂草和作物,具有较广的寄主范围,且菜豆金色花叶病毒属病毒能够侵染草莓、CraYVV能够侵染茄子,显示来源于杂草的菜豆金色花叶病毒属病毒在自然条件下能够侵染作物。     

外源ATP对盐胁迫下油菜种子萌发及幼苗生长的影响

以‘陇油8号’油菜为试验材料,研究了不同浓度(1、10、25、50、100μmol·L~(-1))外源ATP预处理对盐胁迫下油菜种子萌发及幼苗生物量、H_2O_2和·OH含量、抗氧化酶活性、膜损伤程度、渗透调节物质及相关基因表达的影响。结果表明,与对照(不用ATP或NaCl处理)相比,用不同浓度的外源ATP处理,可不同程度地提高油菜种子的发芽率和发芽势,25μmol·L~(-1)的ATP处理表现较为显著,发芽率和发芽势分别提高了26.9%和17.2%。25μmol·L~(-1)的ATP+NaCl处理相比较于单独NaCl胁迫处理,油菜种子的发芽率和发芽势分别提高了13.7%和15.0%,油菜幼苗的生物量(根长、株高、鲜重)、2种抗氧化酶活性(CAT、POD)、可溶性糖和脯氨酸含量及相关基因(MAPK3和MAPK6、SOS1和NHX1)的表达量均显著增加,其中根长、株高、鲜重分别增加了23.6%、27.3%、28.6%,CAT、POD活性、可溶性糖和脯氨酸含量分别增加了10.3%、27.0%、15.9%、41.0%;而H_2O_2和·OH含量、丙二醛(MDA)含量及相对电导率分别显著降低了13.6%、6.3%、27.6%、20.5%。以上结果表明,外源ATP浸种能够促进NaCl胁迫处理下油菜的种子萌发,显著提高幼苗的生物量、抗氧化能力及相关基因的表达,降低其膜损伤,增强油菜幼苗的耐盐性。     

深松对春玉米根系分布及氮素积累与利用的影响

2015—2016年以先玉335和郑单958为试验材料,设置深松+旋耕（S+R）和旋耕（R）2个处理,研究了深松对春玉米根系分布及氮素积累与利用的影响。结果表明：深松疏松了土壤,有利于根系的生长,促进根系下扎,深松措施下先玉335和郑单958完熟期总根干重较旋耕处理分别提高了7.35%和9.25%,其中20~40 cm土层分别提高了15.52%和24.07%,30 cm以下土层根条数和根幅明显增加。深松改善根系形态特征,增加了根系与氮素的接触机会,促进了春玉米对氮素的吸收和累积,使单位重量根系氮素吸收量明显提高,吐丝前S+R处理的先玉335和郑单958单位重量根系氮素吸收量较R处理分别提高了11.22%和12.03%,处理间差异达到了显著水平。S+R处理的氮素吸收效率先玉335和郑单958较R处理分别提高6.11~6.40 kg·kg^-1和7.17~7.51 kg·kg^-1,氮肥偏生产力分别提高了3.86~8.00 kg·kg^-1和5.40~9.86 kg·kg^-1,氮素积累量分别提高了33.73~35.66 kg·hm^-1和27.85~36.61 kg·hm^-1。与先玉335相比,郑单958对深松更为敏感。     

欧美杨"山地1号"组织培养再生系统的建立

欧美杨“山地1号”是美洲黑杨与欧洲黑杨(P.deltoides×P.nigracv.,‘shandis1’)杂交培育成功的杨树优良品种。本研究以叶片作为外植体进行组织培养,建立了欧美杨“山地1号”组织培养再生系统。分别用植物生长调节剂α-萘乙酸(NAA)和细胞分裂素6-苄氨基嘌呤(6-BA)诱导芽的分化,促进侧芽生长;用3-吲哚丁酸(IBA)诱发根生长,使根多而长,本研究筛选出诱导率最优的培养基和激素浓度:分化培养阶段——以1/2MH培养基(6-BA0.5mg/L与NAA0.05mg/L)诱导分化获得再生芽;继代培养阶段——以MH培养基(6-BA0.5mg/L与NAA0.05mg/L)进行继代培养获得丛生芽;抽茎培养阶段——以MH培养基(6-BA0.1mg/L与NAA0.05mg/L)进行抽茎培养获得丛壮无根苗;生根培养阶段——以1/2MH培养基(IBA0.3mg/L)诱导生根。然后,选择根系发达、主茎高达2～3cm且木质化程度高的幼苗移栽到塑料大棚中,约14d后长出新根即可成活,移栽成活率达90%。本欧美杨组织培养再生系统可用于基因的遗传转化。     

Genomic footprints of wheat evolution in China reflected by a Wheat660K SNP array

Common wheat(Triticum aestiuum L.)is one of the most important crops because it provides about 20%of the total calories for humans.T.aestiuum is an excellent modern species for studying concerted evolution of sub-genomes in polyploid species,because of its large chromosome size and three well-known genome donors.Establishment of common wheat genome reference sequence and development of high-density SNP chips provide an excellent foundation to answer questions of wheat evolution and breeding at the genomic level.By genotyping more than 600 accessions of common wheat and their diploid and tetraploid ancestors using a Wheat660 K SNP array,we found dramatic genome changes due to tetraploidization and hexaploidization,in contrast to weaker influences of domestication and breeding on them.Further,since common wheat was introduced in China in 1500 BCE,Chinese landraces formed two subgroups(T.aestiuum-L1 and T.aestiuum-L2)with considerably diverse geographic distributions and agronomic traits.T.aestiuum-L2,mainly distributed in central and east China is found to have more but smaller oval grains with early maturity characteristics.We found that variation and selection in intergenic regions of the A and B sub-genomes dominated this differentiation,in which chromosomes 7 A and 3 B took the leading roles due to the existence of putative genes related to defense responses and environmental adaption in the highly differentiated regions.Large haplotype blocks were detected on 3 B(232.6-398.3 Mb)and 7 A(211.7-272.9 Mb)in the landraces,forming two distinct haplotypes,respectively.We discovered that artificial crosses in breeding promoted recombination in the whole genome,however,this recombination and differentiation was highly asymmetric among the three sub-genomes in homoeologous regions.In addition,we found that the wide use of European and northern American cultivars in breeding at early era,led dramatic changes in Chinese wheat genome,whereas,the recent breeding functioned to optimize it.This study will provide the insight for reconsideration of wheat evolution and breeding,and a new strategy for parent selection in breeding.