苜蓿根瘤菌cfp荧光标记株的构建及筛选方法

荧光标记根瘤菌在研究根瘤菌侵染宿主形成结瘤时具有良好的示踪效果。本研究以辅助菌株Escherichia coli pRK2073,受体菌苜蓿中华根瘤菌Sinorhizobium meliloti 12531和苜蓿根瘤菌Rhizobium meliloti GN5,及cfp青色荧光基因供体菌E.coli pMP45179为供试菌株,以三亲本杂交法进行结合转导,并以无氮培养基和TY培养基对标记菌株进行荧光表达及固氮特性的遗传稳定性检测,再对初选菌株以甘农5号紫花苜蓿为宿主进行回接验证,测定了回接植株的生物量,结瘤数和标记菌的占瘤率等指标。结果表明,1)三亲本杂交转导法适用于苜蓿根瘤菌cfp标记菌株的构建,获得大量S.meliloti 12531和R.meliloti GN5的荧光标记株;2)经逐层筛选获得的荧光标记菌中,S.meliloti 12531-cfp6和R.meliloti GNf-cfp5遗传稳定性好,荧光表达量高,结瘤促生能力强;3)与现有抗生素平板分离筛选相比,无氮培养基结合耐药平板筛选能显著提高荧光标记根瘤菌株的甄别筛选效率;4)三亲本杂交法获得的苜蓿根瘤菌荧光标记株个体间差异较大,对标记株固氮及荧光表达能力遗传稳定性的验证和对宿主植物的结瘤促生能力的检测是cfp荧光标记根瘤菌筛选的必要手段。     

苜蓿内生根瘤菌分布部位与数量变化动态

为探明根瘤菌在苜蓿植株及其种子内的分布规律,对苜蓿植株及种子各部位在不同生育期内生根瘤菌的分布和数量变化进行了研究.结果表明:苜蓿植株内根瘤菌的分布和数量在空间和时间上都具有很大异质性.空间分布上,不同部位组织的内生根瘤菌数量随植株光合产物源-库的运输方向呈逐渐增大的趋势,绝大部分内生根瘤菌分布于植株的根系,并主要分布于毛根,在主根内主要存在于表皮和皮层,中柱分布较少;在植株地上部分,内生根瘤菌主要在营养期末分布于花芽[8.6～9.6×103cfu·g-1(FW)],在蕾期和花期分布于雌蕊子房的子房壁,在结英期分布干荚果果皮(1.07×103cfu·pod-1),在种子成熟期则主要存在于新生的种子中;茎内的根瘤菌数量在营养期和结荚期不足2×102 cfu·g-1(FW),而在蕾期和花期完全绝迹;叶片内则始终不存在根瘤菌.在时间上,结荚期根、荚果皮内的根瘤菌数量明显高于其他时期;花内各器官(不包括花梗)在授粉后根瘤菌数量迅速增加;由子房向荚果发育的过程中,子房壁和胚珠内的根瘤菌数量随时间呈对数增长;胚珠在受精后即存在有内生根瘤菌.并且幼嫩种子内生根瘤菌数量远高于受精胚珠,证明内生根瘤菌能被转运并定殖在发育早期的种子中.两个苜蓿品种成熟种子在收获120 d后,根瘤菌数量比刚收获时分别增加131.46倍("陇东")和11.76倍("游客"),说明根瘤菌进入种子后,仍然有一个继续繁殖增长的过程.     

不同Ca3(PO4)2含量及菌种保存温度下SL01菌株的解磷及生长能力

试验比较了不同保存温度和培养基Ca3(PO4)2含量下解磷根瘤菌SL01的生长和解磷能力。结果表明:固体培养条件下,增大Ca3(PO4)2添加量能促进菌落生长,8g·L-1处理菌落直径(d)为5g·L-1、3g·L-1、1g·L-1和0.5g·L-1处理的116.9%、127.7%、130.1%和132.7%。0～8g·L-1的Ca3(PO4)2含量范围内,菌株的解磷能力无显著差异,故更适于以溶磷圈直径D与菌落直径d的比值D/d来衡量菌株在固态环境如土壤中的解磷能力;其菌液最适宜于15℃下保存,4℃次之。不同保存温度下菌种的解磷能力为-18℃-10℃4℃15℃28℃35℃;不同保存温度下SL01菌株的菌落直径为4℃15℃-18℃28℃-10℃35℃;菌液在不同温度下保存60d后的活菌含量为15℃4℃28℃-10℃35℃-18℃。     

棉花杂交制种末批收获种子发芽率检测方法及时间的探讨

一般棉花种子的发芽试验,按 GB/T3543 4- 1995标准进行,但对于棉花杂交制种的末批种子( 8月 5日- 8月 15日授粉的种子),由于成熟期晚,种子本身成熟度差,再受棉花种子后熟作用的影响,收获后短时间内用 GB/T3543 4- 1995标准很难做出这批种子的实际发芽率.因此,我们采用不同时间、不同处理方法试验研究,以便准确反映该批种子的真实发芽率.     

不同光温条件谷子光温互作模式研究及SiCCT基因表达分析

光周期和温度是影响作物生长发育、生态适应性和产量的2个重要环境因素,揭示光温互作对作物生长发育的效应及其分子机制对育种实践和理论研究具有重要意义。本研究设置长日照高温、长日照低温、短日照高温、短日照低温4个光温处理,调查‘黄毛谷’抽穗期、株高、叶片数和穗长。结果表明,光周期对谷子的发育起关键作用,温度的改变不影响长日照比短日照延迟谷子生殖生长的效应,温度的作用随光周期的不同而异,短日照条件下,高温缩短谷子营养生长期而低温延长营养生长期,长日照条件下则相反;对谷子生殖生长的促迚作用是短日照高温>短日照低温>长日照低温>长日照高温。利用RT-PCR技术从‘黄毛谷’叶片兊隆了一个CCT结构域基因(SiCCT),该基因编码286个氨基酸,属于CMF亚家族成员,基于CCT域基因氨基酸序列的系统迚化分析,谷子与高粱、玉米亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析发现, SiCCT基因在‘黄毛谷’叶片中高表达,其次为幼穗和叶鞘;长日照、短日照处理SiCCT基因均表现24h昼夜节律性特点,短日照七叶期表达水平最高,八叶期(抽穗)及穗后表达迅速降低,长日照七叶至十叶期‘黄毛谷’处于营养生长期...     

种子超干贮藏对紫花苜蓿前期生长和生理特性的影响

采用硅胶室温干燥法对陇东紫花苜蓿（Medicago sativa L. cv. Longdong）种子进行超干处理,使其含水量由9.03%（CK）分别降至7.09%～4.59%共八个不同含水量水平,用铝箔纸密封,常温下贮藏1年后,采用沙培盆栽试验,研究种子超干贮藏对苜蓿生长和生理的影响。结果表明,超干贮藏后,紫花苜蓿种子的出苗数、植株的株高比CK显著提高,MDA含量显著降低。播种第30天时,含水量为6.36%～4.59%处理种子的出苗数较CK提高25%～50%;播种第60天时,种子含水量为6.36%～5.46%处理的植株株高较CK提高11.02%～15.68%,各超干处理种子的植株MDA含量仅为CK的44.92%～70.29%;所有处理植株的根体积、地上干重、地下干重和可溶性糖含量仅为CK的55.36%～89.29%、63.06%～88.05%、50.71%～76.69%和63.35%～97.86%;除4.59%含水量处理的叶片数和5.18%含水量处理的根瘤数与CK比差异不显著,其它各处理的单株叶片数与根瘤数均显著低于CK,其中各超干处理的根瘤数仅为CK的63.00%～92.56%。说明超干贮藏能够提高苜蓿种子的出苗数、植株的株高和耐受性,但降低了植株的生物量及根体积,并影响了叶片生长及根瘤的形成。     

不同光温条件谷子资源主要农艺性状的综合评价

【目的】通过在海南省、吉林省2个不同光温环境调查100份春谷材料和60份夏谷材料抽穗期、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、穗重、穗粒重、千粒重10个主要性状,揭示春谷、夏谷光温反应特性,筛选出适合用于谷子光温敏感性评价的性状指标。【方法】在连续两年两个地点对100份春谷材料和60份夏谷材料10个主要农艺性状调查的基础上,利用方差分析,建立光温敏感性综合评价指标D值进行回归分析、通径分析,光温相对敏感度比较分析3种方法评价春谷、夏谷10个性状对光温反应的敏感性。【结果】方差分析表明春谷、夏谷10个性状在不同光温条件均存在显著差异（P＜0.01）,说明光温条件对春谷和夏谷的影响是全方位的,无论春谷还是夏谷,抽穗期、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、穗重、穗粒重9个性状在吉林光温条件下的调查值高于海南光温条件下的调查值,相反,千粒重在吉林光温条件下的调查值要低于在海南光温条件下的调查值;通过主成分分析建立光温敏感性综合评价指标D值,10个性状对D值进行回归分析、通径分析,春谷2个调查年份穗重、穗粒重、穗长、码粒数对D值直接效应较大,均表现较强的光温敏感性,夏谷2个调查年份结果差异较大,只有穗重、穗长2个性状对D值的效应较明显,均表现较强的光温敏感性;通过比较10个性状的光温相对敏感度,发现春谷2个调查年份穗重、穗粒重、抽穗期、穗长、穗码数光温相对敏感度较其他性状高,表现出更强的光温敏感性,夏谷2个年份穗重、穗长、抽穗期、穗码数光温相对敏感度较其他性状高,表现出更强的光温敏感性。综合D值回归分析、光温相对敏感度比较分析2个年份的结果及水稻研究成果,本研究认为春谷穗重、穗粒重、穗长、穗码数、抽穗期光温敏感性较强,其次为叶片数与株高,穗粗与千粒重光温敏感性较弱,码粒数光温敏感性不能确定;夏谷穗重、穗长、抽穗期、叶片数、穗码数光温敏感性较强,穗粗、码粒数、千粒重3个性状的光温敏感性较弱,穗粒重与株高的光温敏感性不确定。春谷和夏谷的穗重、穗长、抽穗期3个性状均稳定表现对光温较强敏感性。【结论】春谷、夏谷均受光温条件的显著影响,穗重、穗长、抽穗期3个性状在春谷和夏谷中均稳定表现对光温强敏感性,适合作为谷子光温敏感性评价的指标性状,叶片数适合作为夏谷光温敏感性评价指标,株高不适合用来评价谷子光温敏感性。     

Ⅱ优航2号高产栽培示范试验及其关键技术

于2011 ～2013年连续3年进行超级稻品种Ⅱ优航2号晚季高产栽培示范试验,结果表明：与对照品种两优2186相比,Ⅱ优航2号产量与经济效益显著提高;平均每667 m2产量614.0kg,比对照品种增产16.8％.并总结其高产栽培示范关键技术.     

光周期调控植物开花分子机制以及CCT基因家族研究进展

植物从营养生长到生殖生长的成花转变是其适应外界环境确保自身繁衍的关键环节,主要受内部调控和外部环境因素的影响,其中光周期是影响植物开花的一个重要因素,目前对其调控开花的分子机制研究也较为深入。本文结合近几年最新研究成果,总结了拟南芥、水稻、高粱和谷子4种植物光周期调控开花的分子机制,在此基础上还介绍了在植物光周期途径中扮演重要角色的一类含有CCT结构域的基因家族,对其不同成员在各个作物中的功能进行了概述,以期为进一步研究CCT基因家族的功能和开展光周期调控开花相关性状的分子育种提供理论基础。     

玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）基因的克隆及序列分析

[目的]获得玉米的PEPC基因,并对其生物信息学进行分析。[方法]使用RT-PCR方法由玉米中获得PEPC全长c DNA,构建克隆载体后进行测序,并对其序列进行生物信息学分析。[结果]获得的玉米PEPC基因CDS全长2 913 bp,编码的多肽链包含970个氨基酸,为疏水性氨基酸,由α-螺旋(61.44%)、无规则卷曲(34.43%)和延伸链(4.12%)组成,定位于细胞质,不存在跨膜结构域,其175~970位氨基酸组成了磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的功能结构域,在173~184、597~609位具有2个磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性位点。[结论]该研究克隆了玉米C_4型丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)基因,它所编码的氨基酸序列具备PPDK蛋白的保守序列和催化活性中心区域。