苦马豆根瘤中内生细菌遗传多样性分析

苦马豆(Sphaerophysa salsula)是西北荒漠区重要的豆科植物。本研究采用16SrDNA PCR-RFLP和16SrDNA全序列分析方法,对西北部分地区苦马豆根瘤中内生细菌的遗传多样性及系统发育进行分析。结果显示,115株供试菌株产生了28种遗传图谱类型,对每种图谱类型的代表性菌株进行了16SrDNA全序列分析,其中的根瘤菌分别归属于中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium);其余的内生菌分别归属于副球菌属(Paracoccus)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)、固氮螺菌属(Inquilinus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、沙雷氏菌属(Serratia)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、诺卡氏菌属(Nocardia)、链霉菌属(Streptomyces)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、短短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、Lysinibacillus、葡萄球菌属(Staphylococcus)和芽孢杆菌属(Bacillus),这表明苦马豆根瘤中内生细菌具有丰富的多样性。     

不同物候期苦马豆生殖构件及生殖分配的研究

通过对塔克拉玛干沙漠外缘绿洲区中苦马豆种群地上部分各构件数量、生物量、能值和营养成分的测定,旨在揭示不同物候期苦马豆种群生殖构件特征及生殖分配规律。结果表明：（1）随物候期的变化,苦马豆生殖分配逐渐升高,在成熟期达到最高（40．75％）;叶和茎生物量分配都随物候期而降低。（2）营养构件数量特征的表型可塑性普遍低于生殖分配,生殖分配表形可塑性随物候期而逐渐下降。（3）生殖构件各性状与其相关性状呈现出线性和幂函数正相关关系,其中以线性关系为主。（4）花（荚果）中能值和营养元素分配都随物候期而增加,在成熟期后占主要比例。总体上,苦马豆有性生殖构件中生物量、能值和营养物质分配是随着物候期而增加的,与营养构件间存在相互竞争和促进的关系。     

NaCl胁迫对苦马豆苗期脯氨酸代谢的影响

以苦马豆(Swainsonia salsula Taub.)为试验材料,通过8个不同浓度(0(CK),80,160,240,320,400,480和560 mmol·L^-1 )NaCl胁迫,对苦马豆苗期脯氨酸(Pro)含量及吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸δ-氨基转移酶(δ-OAT)和脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性进行测定,探讨苦马豆对NaCl胁迫的耐受程度和脯氨酸代谢与其耐盐性的关系,以期揭示苦马豆苗期脯氨酸代谢规律,为进一步研究其耐盐性奠定基础。结果表明:在NaCl胁迫下,苦马豆植株根冠比呈现先升高后降低的趋势,苦马豆中脯氨酸含量随NaCl浓度的升高而增大(P＜0.05),在400 mmol·L^-1 NaCl胁迫时,脯氨酸代谢最为旺盛;400 mmol·L^-1 NaCl浓度为苦马豆耐盐阈值。随NaCl浓度的不断升高,苦马豆苗期脯氨酸合成由以鸟氨酸途径为主逐渐转变为以谷氨酸途径为主,鸟氨酸途径为辅的协同合成。     

苦马豆抗盐愈伤组织突变系的筛选

为获得苦马豆抗盐愈伤组织突变系及筛选抗盐系的适合盐浓度,采用苦马豆子叶外植体在添加1.79 mg/L 2,4-D和1.15 mg/L Kt的MS培养基上诱导的愈伤组织为材料,经不同盐浓度(100,200,280 mmol/L)条件下胁迫,并测定其在不同时间(0,3,6,9天)胁迫处理后的可溶性蛋白含量、SOD和POD活性及丙二醛与脯氨酸含量等生理指标,以确定筛选抗盐系的适合盐浓度.验证性试验显示,200 mmol/L NaCl胁迫下比100 mmol/L胁迫获得的抗性愈伤组织的数量多,而280 mmo儿胁迫下无抗性愈伤组织产生,表明获得苦马豆抗盐愈伤组织突变系的适宜盐浓度为200mmol/L NaCl.     

苦马豆叶绿体基因组密码子偏好性分析

为确定苦马豆叶绿体基因组密码子的使用模式,利用Codon W 1.4.2、CUSP、Chips等软件,对苦马豆叶绿体基因组中可编码蛋白质基因的密码子偏好性进行分析。结果表明,密码子第3位GC含量最低,为27.14％,29个RSCU＞1的密码子中28个以A、U结尾,苦马豆叶绿体基因组密码子偏好以A、U结尾。有效密码子数ENC平均值为47.110,密码子偏好性较弱。GC₁、GC₂与GC₃无相关性,ENC与GC₃相关性显著,GC₃对密码子的偏好性存在影响。中性绘图分析和PR2-plot图分析表明,密码子偏好性主要受到选择因素的影响,而ENC-plot绘图分析发现,密码子偏好性还受到突变因素的影响。最终通过构建高低基因表达库,得到GAA、CGA、UUG、GUU、AUU、UCA、CAU、CAA、CCA、ACU、GCU、UUA、UAU、AAA、GAU、GGU 16个最优密码子。研究结果对苦马豆资源的开发和利用具有重要意义。