甜叶菊重要农艺性状关联分析

为挖掘与甜叶菊重要农艺性状显著相关标记,利用相关标记辅助甜叶菊育种。本研究对93份甜叶菊种质材料11个重要农艺性状描述性统计,并利用58对EST-SSR引物对其扩增,群体遗传结构分析,基于以上分析采用Tassel 5.0的GLM (generalized linear model)模型进行EST-SSR标记与甜叶菊11个重要农艺性状的关联分析。分析检测到10个标记与6个农艺性状极显著相关,各标记对表型变异的解释率范围为0.071 6～0.189 3,部分标记与2～3个农艺性状极显著关联。     

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。     

马铃薯晚疫病菌应答WRKY基因的结构功能预测与植物表达载体构建

WRKY是一类广泛参与高等植物各种抗逆调控活动的转录因子,可以通过激活下游相关信号转导途径调节自身的应激反应,进而增强植物抗逆性。本研究通过RNA-Seq从马铃薯(Solanum tuberosum)中筛选出一个晚疫病菌诱导WRKY转录因子基因StWRKY。采用RT-PCR技术获得该基因CDS全长,并对其进行序列分析及结构功能预测。根据StWRKY蛋白序列进行同源性搜索,得到与其蛋白序列相似度较高的其他物种的蛋白序列,使用MEGA7软件对St WRKY蛋白序列及其同源序列进行多序列比对分析并构建了系统进化树。利用在线工具ProtParam对StWRKY进行氨基酸理化性质分析;利用SMART在线工具进行蛋白序列分析;利用SWISS-MODEL在线工具和PredictProtein在线平台分别对StWRKY蛋白二级结构和三级结构进行分析。结果表明,StWRKY核苷酸序列CDS全长为957 bp,编码含318个氨基酸的蛋白质,预测蛋白分子量为36.17 k D,等电点为6.49。既不是分泌蛋白也不是膜蛋白,未发现跨膜区、信号肽和复合螺旋区。StWRKY三维空间结构主要由无规卷曲以及β-折叠组成。通过XcmⅠ酶切、连接将StWRKY装载到pCXSN载体上,构建了该基因的超表达载体pCXSN-StWRKY。StWRKY基因的克隆,为进一步从分子水平上验证其抗晚疫病的生物学功能以及揭示马铃薯生物胁迫抗逆机制奠定基础,并为马铃薯抗病育种提供新的基因资源。     

无人机低空数字图像诊断棉花苗情技术

为了提高棉花苗情监测的时效性和精确性,本研究利用无人机低空获取棉田数字图像,通过图像分析快速识别诊断棉花苗情。研究结果表明,利用HIS（Hue- intensity- saturation）阈值法将图像二值化,之后通过腐蚀膨胀对二值化图像进行处理,能够较好地排除地膜干扰,快速识别大范围棉苗数量和壮苗数量,棉苗识别精度超过90%。基于图像识别结果绘制的田间苗情分布图清晰显示了棉田出苗情况,并为精准化管理提供依据。本研究结果可为无人机在农业中的应用提供参考。     

丰产优质多抗棉花品种西农棉1008的选育与应用

主要介绍西农棉1008的选育经过、特征特性、抗逆性、产量与纤维品质及其主要栽培技术措施。     

木薯叶片厚度、蜡质含量和气孔密度与抗朱砂叶螨的关系

为明确不同木薯品种的叶片组织结构与抗朱砂叶螨的关系,通过对木薯田间螨害情况的调查,计算出感、抗性稳定的感螨品种华南101、华南124和抗螨品种华南7号、华南13号的螨害指数,同时对叶片的相关物理性状进行测定,分析了叶片厚度、蜡质含量和气孔密度与木薯抗朱砂叶螨的关系。结果表明:4份木薯种质华南101、华南124、华南7号和华南13号的螨害指数依次为89.2%、65.8%、38.3%和0.8%;木薯叶片厚度与螨害指数呈显著负相关;气孔密度与螨害指数呈显著正相关;蜡质含量与螨害指数无显著相关性。上述结果为深入探究木薯抗螨机制提供了初步的理论基础。     

茶树牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因CsGGDPS的克隆及表达分析

以铁观音芽叶为材料,验证从茶树转录组数据库中筛选到的1条牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(GGDPS)的编码全长序列c DNA。该c DNA全长1 661 bp,含有1个1 137 bp完整的开放阅读框,命名为Cs GGDPS。该基因编码378个氨基酸,氨基酸序列具有类异戊二烯合成酶家族的5个保守域和2个特征功能域;序列分析显示,该c DNA与其他植物GGDPS高度保守,与三七(Panax notoginseng)的亲缘关系最近。Cs GGDPS属于不稳定、亲水蛋白,可能定位到叶绿体中,不存在跨膜结构,无信号肽,发生磷酸化的位点可能有20个;二级结构主要由α-螺旋构成,三级结构与拟南芥GGPPS11匹配度最高。实时荧光定量PCR结果表明,在茶树发育过程和不同叶位Cs GGDPS的表达量随芽叶成熟度的增加呈上升趋势,随着做青过程的进行,Cs GGDPS的表达量逐渐升高;Cs GGDPS在父本黄旦、母本铁观音和子一代金观音中均有表达,但表达量存在差异。     

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。     

生防菌R-4的鉴定及其对玉米南方锈病的防效

对分离自玉米植株的内生细菌R-4进行鉴定,测试其对玉米南方锈病(SCR)的防病增产效果。用盆栽方法测定菌株R-4对玉米植株的促生效果,根据16S r DNA序列对菌株R-4进行鉴定,采用自然发病方式测试其对SCR的防病增产效果。结果表明,菌株R-4处理玉米的发芽率、播种后18 d株高、播种后28 d株高、植株地上部干重及根干重比对照分别增加17.19%、32.03%、41.80%、92.53%和37.03%。通过16S r DNA序列分析,将菌株R-4鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。菌株R-4在先玉335、银糯1号、浚单20上对SCR的防效达39.2%~92.1%(平均为65.7%),经该菌处理后玉米增产2.58%~9.02%(平均为6.66%)。     

草地贪夜蛾Sf9细胞对饥饿诱导自噬的响应

为研究草地贪夜蛾对饥饿诱导自噬的响应。从草地贪夜蛾EST数据库中筛选到一段核苷酸序列,设计特异性引物,RT-PCR技术从草地贪夜蛾Sf9细胞中扩增该核苷酸序列,经过生物信息学分析该序列与昆虫自噬相关基因ATG8同源性最高,命名为SfATG8基因,并构建了pIEX-4-mCherry-EGFP-SfATG8载体转染Sf9细胞。Sf9细胞经饥饿(PBS)诱导4 h后,Lyso-Tracker染色、Western Blotting、共聚焦显微镜检测细胞对自噬的响应程度。结果表明,经饥饿(PBS)诱导4 h的Sf9细胞中出现Sf Atg8-PE的表达,共聚焦显微镜检测到Sf9细胞膜上的自噬小体。以上证据证实饥饿(PBS)能诱导Sf9细胞发生自噬,为深入研究Sf9细胞对自噬的响应奠定了基础。