橡胶树中碱性转化酶基因 HbNIN8 的克隆与表达分析

蔗糖是高等植物光合产物的重要存储方式,而转化酶和蔗糖合酶是水解蔗糖的主要酶。研究基于橡胶树的基 因组和转录组数据,采用 RT-PCR 技术克隆到一个中碱性转化酶基因 HbNIN8 的全长 cDNA。该基因预测编码 630 个氨 基酸。同源和亚细胞定位分析表明,HbNIN8 属于 α 类中碱性转化酶,叶绿体定位。应用毕赤酵母真核表达获得其重组 蛋白,分析了其酶活性特点,HbNIN8 在毕赤酵母中重组蛋白的最适 pH 为 7.5,最适温度为 45 ℃。实时荧光定量 PCR 分析表明,HbNIN8 主要在叶片中表达,其表达量随着叶片的成熟而逐渐增加,在稳定期叶片中达到最大,在成熟叶片 中,HbNIN8 的表达呈现明显的昼夜差异,晚上的表达水平相对高于白天。因此,HbNIN8 很可能是负责将叶绿体中的 蔗糖水解为单糖,从而调控橡胶树叶绿体内蔗糖和淀粉的分配。     

果蔗脱毒种苗甘蔗花叶病、黄叶病和宿根矮化病分子检测

为监测2016-2017年种植的果蔗脱毒种苗脱毒效果,分别采集广州市南沙区和增城区、湛江市麻章区及华南农业大学甘蔗育种基地共83份果蔗脱毒种苗样本,进行甘蔗花叶病毒(SCMV)、高粱花叶病毒(SrMV)和甘蔗黄叶病毒(SCYLV)RT-PCR检测。结果表明SCMV的阳性样本数为3个,阳性检出率3.61%;SrMV的阳性样本数为0;SCYLV的阳性样本数为78个,阳性检出率93.98%。采用常规PCR和巢式PCR技术对采集于广州市增城区和华南农业大学甘蔗育种基地的30份果蔗脱毒种苗样本进行宿根矮化病菌(Lxx)检测,常规PCR检测阳性样本数为0,巢式PCR检测疑似阳性样本数为8,疑似阳性检出率26.67%。本研究采用茎尖组织培养脱毒技术培育的果蔗脱毒种苗能有效脱除果蔗种苗内的SCMV、SrMV和Lxx,但SCYLV的脱除效果有待进一步研究。     

Distinguishing sporulating and nonsporulating lesions as a method for evaluating the resistance of sugarcane genotypes to orange rust

Sugarcane breeding programmes rank the resistance of genotypes to Puccinia kuehnii, causal agent of orange rust, according to levels of disease severity. However, during the screening stages, this method of assessment can lead to precipitous elimination of genotypes with promising agronomic traits but showing mild symptoms of rust such as flecks or lesions that do not produce spores. This study aimed to propose a new method to classify the resistance of sugarcane genotypes to orange rust by counting sporulating lesions. Five sugarcane varieties with different levels of resistance to P. kuehnii were inoculated with two pathogen populations under controlled conditions. The disease severity (SEV), total number of lesions (TNL), and total number of sporulating lesions (TNSL) were evaluated in a 20 cm leaf fragment from the most diseased leaf. The TNL and TNSL evaluations were performed at 11, 16 and 21 days after inoculation (DAI) and SEV at 21 DAI. The thresholds of 80% and 8% of sporulating lesions (SL) separated susceptible from the intermediate varieties and intermediate from the resistant ones, respectively. It is proposed that the method of counting sporulating lesions be used in screening genotypes for resistance to P. kuehnii in sugarcane breeding programmes.     

甘蔗生长中后期稻蛀茎夜蛾蛀孔垂直分布及抽样技术研究

2013年-2015年我们调查了甘蔗生长中后期稻蛀茎夜蛾为害形成的蛀孔,应用统计学方法对蛀孔在蔗茎上的垂直分布特征进行研究。结果表明,蛀孔在蔗茎上的垂直分布呈现单峰型分布特征,分布于蔗茎14节以下。蛀孔基本成分为个体群,个体间相互吸引,在蔗茎上呈聚集分布。应用Iwao的理论抽样数模型,计算出一定允许误差和一定种群密度下的理论抽样数。     

甘蔗脱叶性状的遗传力和配合力研究

以72个常用甘蔗亲本配制95个杂交组合,进行脱叶性遗传研究。结果表明:组合、母本对后代的脱叶性1级比率和3级比率有极显著影响,父本只对脱叶性3级比率有显著影响;亲本及组合的遗传力大小顺序依次为组合(41.36%)、母本(30.13%)、父本(12.02%),说明组合的选配方式对后代脱叶性状影响大,在筛选亲本及组合时,要优先考虑组合;后代脱叶性状各级比率的平均遗传力大小顺序依次为3级比率(40.39%)、1级比率(29.62%)、2级比率(13.49%),与父本、母本及组合对后代脱叶性状各级比率的遗传力大小顺序相同,说明3级脱叶性状更易传递给后代,其次是1级脱叶性状,2级脱叶性状较难遗传给后代,在选用亲本配制组合时,要选择脱叶性1级比率配合力好的母本和组合,避免使用脱叶性3级比率配合力高的亲本和组合。     

甘蔗蔗糖转运蛋白SoSUT2基因克隆和表达分析

为分析甘蔗SUT家族基因新成员的序列特征和基因表达模式,采用cDNA末端快速克隆技术,以甘蔗GT28未成熟茎cDNA为模板克隆蔗糖转运蛋白基因,命名为SoSUT2-h1,GenBank登录号KF808330。该基因的cDNA序列全长为2 132bp,开放阅读框长1 749bp,编码582个氨基酸,预测分子量和等电点分别为61.80ku和6.17。SoSUT2-h1蛋白具有12个跨膜结构。该蛋白具有保守的蔗糖转运蛋白功能域,属于MFS蛋白家族和GPH(蔗糖/H+共转运体)超家族中的一员。荧光定量PCR表明在甘蔗叶、花序、芽、茎和根中都能检测到SoSUT2基因表达,其中在芽中表达量最高,花序次之,而在根中表达量最低。在甘蔗工艺成熟期,SoSUT2基因表达量与节间蔗糖含量呈正相关性,推测该基因可能参与调控甘蔗节间蔗糖的积累。     

甘蔗红尾白禾螟主要生物学特性

红尾白禾螟Scirpophaga excerptalis(Walker)近年来在广西甘蔗产区为害严重,扩展迅速,造成枯心苗和死尾株,死尾率高达70%以上,为此本文通过室内饲养结合田间调查对甘蔗红尾白禾螟主要生物学特性进行了初步研究。结果表明,红尾白禾螟在南宁1年发生4~5代,世代明显,绘制了年生活史图。各虫态发育历期:卵期(11.58±0.27)d,幼虫期(36.54±0.28)d,蛹期♀(23.54±0.86)d,♂(24.20±1.27)d,成虫寿命♀(6.10±0.22)d,♂(7.13±0.45)d,全世代(64.92±0.31)d。蛹的形态发育可分为5个级别,列出了分级表,可用于预测预报。此虫为单食性,仅取食甘蔗而不取食荸荠,可与荸荠白禾螟Scirpophagapraelata(Scopoli)明显区别,澄清了文献上的混淆。     

不同施肥处理红壤性水稻土团聚体有机碳矿化特征

【目的】在已有团聚体碳氮分布研究的基础上,进一步研究不同施肥处理红壤性水稻土团聚体有机碳矿化特征,并分析有机碳矿化的影响因素,为揭示施肥对土壤肥力的影响及土壤有机碳矿化作用机制提供理论依据。【方法】以长期定位施肥红壤性水稻土为研究对象,包括9个处理:不施肥(CK)、有机质循环(C)、氮肥(N)、氮肥+有机质循环(NC)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾肥+有机质循环(NPKC)、氮钾肥(NK)和氮磷钾肥+1/2秸秆回田(NPKS)。运用湿筛法得到2 mm、1—2 mm、0.25—1 mm、0.053—0.25 mm和0.053 mm 5个粒级团聚体,观测团聚体和全土有机碳矿化动态变化,测定团聚体中微生物生物量碳含量和转化酶活性。【结果】全土和1 mm团聚体有机碳矿化速率在培养前期快速下降,之后逐渐降低至稳定状态,而1 mm粒级尤其是0.053—0.25 mm团聚体,有机碳矿化速率在培养前期降低幅度减小并更早达到稳定状态。有机碳累积矿化量在2 mm和1—2 mm团聚体中最高,在0.053—0.25 mm团聚体中最低。与对照相比,施磷肥处理(NP和NPK)各粒级团聚体有机碳累积矿化量平均提高17.0%—62.1%,施有机肥处理(C、NC和NPKC)则平均提高25.0%—80.5%。2 mm和0.25—1 mm团聚体对全土有机碳矿化的贡献最大,分别为21.0%—42.5%和20.6%—32.7%。0.25 mm大团聚体微生物生物量碳含量和转化酶活性均高于0.25 mm微团聚体。施磷肥处理各粒级团聚体微生物生物量碳含量较对照平均高73.4%—92.0%,施有机肥处理平均高60.8%—99.6%。磷肥和有机肥的施用显著提高0.25 mm大团聚体转化酶活性,其中NC处理大团聚体转化酶活性最高,较对照提高46.0%—135.0%。团聚体有机碳累积矿化量与有机碳、全氮、微生物生物量碳含量及转化酶活性均呈极显著正相关,但与有机碳的相关性最大。【结论】大团聚体在土壤有机碳矿化中发挥主导作用;有机碳含量是影响团聚体有机碳矿化的最主要因素;磷肥和有机肥的施用促进了土壤团聚体有机碳的矿化,是提高红壤性水稻土供肥能力的有效措施。     

低温条件下喷施乙烯利对温敏核不育水稻育性的影响

【目的】为解决我国南方温敏核不育水稻制种过程中遇低温易发生育性转换问题,对处于育性转换敏感期的温敏核不育水稻进行低温诱导并喷施不同浓度乙烯利,探讨其对温敏核不育水稻育性的影响。【方法】利用温敏核不育水稻株1S和准S为材料,在育性敏感时期对其进行连续7d冷灌池低温(22.5℃)诱导并分别喷施乙烯合成促进物质乙烯利和抑制物质二氧化氯溶液,统计花粉可染率及套袋自交结实率,对乙烯合成关键酶进行实时荧光定量PCR分析。分离并分析了乙烯合成途径关键酶OsACO5和OsACS5的启动子。【结果】在22.5℃低温诱导条件下,株1S和准S连续7 d喷水处理后的可染花粉率分别是4.3%和8.9%,套袋结实率分别是1.6%和2.5%;与喷水对照相比,喷施1600mg/L乙烯利,株1S和准S可染花粉率分别下降3.3和7.2个百分点,且都无结实;喷施1500mg/L二氧化氯溶液的株1S和准S可染花粉率分别上升3.5和3.3个百分点,套袋结实率分别上升0.78和0.52个百分点。在低温诱导条件下(以喷水为对照),连续7 d喷施1600mg/L乙烯利时,株1S和准S幼穗中OsACO5和OsACS5基因表达量显著升高,分别是对照(喷水)的1.19、1.24(株1S)和1.24、1.1(准S)倍;连续7 d喷施1500mg/L二氧化氯溶液时,株1S和准S幼穗中OsACO5基因表达量变化不显著,而株1S和准S中OsACS5基因表达量显著降低,分别是对照(喷水)的93%和89%。与正常大田温度相比,在22.5℃低温诱导7 d时,喷水、喷施1600mg/L乙烯利及1500mg/L二氧化氯溶液处理分别会导致株1S和准S幼穗中OsACO5和OsACS5基因下调表达。此外,发现OsACO5和OsACS5的启动子除含TATA盒和CAAT盒等基本结构以外,还含有多个组织特异表达及乙烯调控顺式作用元件。【结论】低温诱导条件下,在温敏核不育水稻育性敏感期,喷施1600mg/L乙烯利可抑制育性转换。