甘蔗C4磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因转化烟草研究初报

将全长6.8 kb含所有内含子及部分5’侧端和3’末端的甘蔗C4磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因插入植物目的基因载体pBI121,经农杆菌介导转化获得转基因烟草,PCR检测和dot southern分析证实外源基因已整合进入烟草基因组中。甘蔗C4Ppc基因导入烟草后其叶片PEPC活性有所提高,但提高较小。因此,有必要继续进行克隆目的基因的5’侧端和3’末端获得其完整序列后用于C3作物的遗传转化研究。     

甘蔗与斑茅杂交染色体组构成特征研究

斑茅是甘蔗重要的野生种质资源,渗入斑茅血缘来提高甘蔗抗性是目前甘蔗育种的重要途径之一。对甘蔗与斑茅杂交后代进行染色体分型有利于高效利用斑茅的各种优异性状。本研究利用斑茅特异引物鉴定斑茅与甘蔗杂交高世代材料的真实性,通过荧光原位杂交对甘蔗与斑茅染色体进行分型,以探究斑茅和甘蔗染色体在子代中的遗传与分离,并分析其染色体组结构特征。结果表明,杂交群体中有30份为斑茅的真实后代,包含斑茅染色体从1～10条不等,说明其后代群体基本服从n+n的遗传方式,占整个真实后代群体的60%。斑茅与甘蔗发生染色体水平的重组约16.67%,并且斑茅与不同血缘甘蔗重组的概率趋近一致。割手密种特异探针共定位结果表明,斑茅血缘的渗入降低了近现代栽培甘蔗种中热带种血缘与重组血缘的占比,并同时提高了割手密血缘的比例。本研究分析的甘蔗与斑茅杂交后代中不同血缘染色体组的遗传及结构特点,为提高斑茅种质资源在甘蔗育种中的开发利用提供了细胞遗传学基础。     

离体培养中利用病菌粗毒素检测香蕉枯萎病抗性研究

在香蕉组织培养过程中,将香蕉枯萎病菌粗毒素添加到组织培养基中,以测定不同品种香蕉对粗毒素的敏感性,并对薄片培养芽用粗毒素进行多次诱变以筛选抗(耐)病突变体。结果表明:供试5个品种香蕉离体培养芽对粗毒素的敏感性程度为农科1号粉蕉粉杂巴西蕉东莞大蕉,这与田间真实的品种抗病性不相符合,说明粗毒素虽然对不同抗性的香蕉品种均具有致病作用,但香蕉离体培养芽对粗毒素的敏感性程度与香蕉品种的抗病性无相关关系。巴西蕉和农科1号通过薄片诱导的不定芽对粗毒素的半致死浓度为40.63 mg/L和31.82 mg/L,两个品种香蕉离体培养芽经枯萎病菌粗毒素多次诱变筛选后可获得稳定的耐毒素芽。     

甘蔗转HC-Pro基因的研究

通过基因枪(PDS-1000He)轰击法将构建好的多功能蛋白HC-Pro的植物表达载体pHCFL与带PMI筛选标记基因的pZMLR14植物表达载体共转化导入易感花叶病甘蔗品种福农95-1702的胚性愈伤组织中,转化的愈伤经甘露糖筛选后获得抗性转化甘蔗幼苗。经PCR检测、氯酚红显色、RT-PCR检测和DNA点杂交分析获得转HC-Pro的转基因植株,转化率为0.8%(HC-Pro基因)、1.7%(PMI基因)和0.4%(HC-Pro基因+PMI基因)。花叶病毒接种实验结果显示,未转基因植株的发病率为75%,而转基因植株均系统性发病,推测由于HC-Pro的大量表达抑制了甘蔗体内自身的RNA沉默机制而使病情加重。其它农艺性状调查结果显示,转基因与未转基因植株之间不存在显著差异,表明转HC-Pro和PMI基因对甘蔗的生长或其他农艺性状没有负面影响。     

广西甘蔗主栽品种梢腐病田间抗性初步评价

为更好地为广西甘蔗品种的合理布局和科学种植提供依据,探讨广西甘蔗主栽品种对梢腐病的田间抗性,根据发病程度,利用病情指数划分的抗性标准,在甘蔗梢腐病发生盛期,对目前广西蔗区13个主栽品种进行梢腐病抗性的田间综合评价。结果表明:宿根蔗感病程度比新植蔗严重。新植蔗表现为高抗的品种3个,抗病9个,中抗1个;宿根蔗表现为高抗的品种4个,抗病8个,中抗1个。综合不同蔗区新植蔗和宿根蔗的抗性表现,高抗品种2个(粤糖94-128、台优),抗病9个(ROC22、粤糖93-159、桂糖31、桂糖03-2287、桂糖42、台98-0432、桂糖29、柳城03-1137、桂糖21),中抗2个(柳城05-136、粤糖60)。新植蔗和宿根蔗抗性表现为同一水平的8个(粤糖94-128、台优、ROC22、桂糖03-2287、桂糖42、台98-0432、柳城03-1137、桂糖21),宿根蔗差于新植蔗的2个(桂糖31、粤糖60),3个变化趋势相反(粤糖93-159、桂糖29、柳城05-136)。不同蔗区梢腐病的发生情况不同,品种在各个蔗区的抗性表现也不同。2015年,广西蔗区主栽品种对梢腐病抗性达到中抗以上水平,说明梢腐病对该榨季广西甘蔗生产为害程度尚不严重。     

聚乙二醇胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

以铁观音为试验材料,研究了聚乙二醇(PEG)胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响.结果表明,在PEG胁迫下,茶树幼苗叶片的基础荧光(Fo)显著升高,最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)显著下降,说明PEG胁迫使茶树幼苗叶片PSⅡ反应中心受到伤害;PEG胁迫还降低了茶树的光化学反应速率(Prate),缩短了荧光上升时间(T1/2)、抑制了PSⅡ反应中心电子的传递(ETR降低),导致天线色素热耗散速率(Drate)和光合功能相对限制值[L(PFD)]升高,光化学猝灭(qP)和PSⅡ实际光化学效率(Yield)显著下降.     

嗜热侧孢霉生物学特性及其液体发酵研究

嗜热侧孢霉(Sporotrichum thermophile)是一种嗜热丝状真菌,具有分解纤维素的特性.固体PDA培养条件下进行形态观察表明,所采用的嗜热侧孢霉菌株,菌丝丛枝状、有隔,分生孢子浅褐色,顶生或侧生.利用ITS序列进行分子分类发现嗜热侧孢霉与嗜热革节孢(Scytalidium thermophilium)及特异腐质霉(Humicola insolens)2种嗜热菌相距最近.嗜热侧孢霉的生长pH值范围较宽,在初始pH值4.0-12.0的PDA平板上均可生长,以4.0-8.0时生长较好.以还原糖含量变化和蔗渣减少量为指标,以蔗渣为唯一碳源进行液体发酵,在30 g.L-1蔗渣、11.45 g.L-1NH4NO3、初始pH值4.0和接种量15%(孢子悬液浓度106个.mL-1)条件下,蔗渣降解效果好.     

甘蔗净光合速率、叶绿素和比叶重的季节变化及其关系

供试的８个甘蔗品种净光合速率、叶绿素含量以及比叶重的季节变化规律都表现为：从苗期到伸长盛期逐渐增加,伸长盛期达到最大值,然后又逐渐下降,且这种变化规律随品种的变化而改变．不同品种间及同一品种不同生育期净光合速率与叶绿素含量、同一品种不同生育期净光合速率与比叶重均表现显著正相关．进一步分析各品种的叶绿素荧光动力学参数表现为,品种的原初光能转化效率（Ｆｖ／Ｆｍ）、ＰＳⅡ潜在活性（Ｆｖ／Ｆｏ）以及潜在光合作用量子转化效率ＲＦｄ（Ｆｄ／Ｆｓ）大的品种其净光合速率较高．     

渗透胁迫下外源DNA导人甘蔗变异后代的抗氧化代谢分析

应用愈伤组织浸溃处理将甘蔗近缘植物竹、芒和割手密的DNA导入甘蔗栽培种中,结果在不同组合出现了许多甘蔗常规组培过程中未曾发现的变异。从5个组合中选育出11个稳定遗传的变异系,其叶圆片经PEG渗透胁迫后的抗氧化代谢分析结果表明,外源DNA导入甘蔗变异系的抗氧化代谢反应基本介于DNA供体和受体之间,竹、芒、割手密DNA处     

甘蔗梢腐病菌Fusarium sacchari CYP51基因克隆及遗传转化

甾醇14α-去甲基化酶（CYP51）是生物细胞膜合成所需的一个非常重要的酶,在病原菌的耐药性、致病性和生长繁殖等方面发挥着非常重要的作用。研究表明干扰真菌的CYP51基因表达导致其无法正常生长,显著降低其致病性。本研究以甘蔗梢腐病菌甘蔗镰刀菌（Fusarium sacchari）为试验材料,根据基因组测序数据设计特异性引物克隆得到了FsCYP51基因全长和CDS全长。生物信息学分析表明,该基因序列全长1947 bp,编码区由2个内含子和3个外显子组成,CDS全长1554 bp,编码517个氨基酸,编码蛋白理论相对分子量为58.61 kDa。其编码蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规卷曲构成,具有典型的CYP51保守结构域。预测其亚细胞定位于细胞膜,且存在2个跨膜区域。系统进化分析表明,FsCYP51基因属于CYP51C这一类,与串珠镰刀菌（F. verticillioides）的CYP51C基因亲缘关系最近。同时,根据克隆到的基因全长和CDS全长构建了多价HIGS植物表达载体,并利用基因枪介导的遗传转化方法将干扰片段成功转化至甘蔗受体材料,为研究FsCYP51基因功能和创制抗梢腐病甘蔗种质奠定基础。