小麦‘西农291’成株期抗条锈病遗传分析

为明确‘西农291’抗条锈性的遗传基础。对‘西农291’在温室和田间进行多个小麦条锈菌小种的抗条锈鉴定;采用常规杂交方法,将‘西农291’分别与感病品种‘铭贤169’与AvS杂交,构建其F1、F2遗传群体,用小麦条锈菌小种CYR32进行温室抗条锈性鉴定、混合小种（CYR32:CYR33≈1:1）进行田间抗条锈性鉴定。结果表明,在温室条件下,‘西农291’在苗期对条锈菌CYR32与CYR33表现高度感病、成株期对CYR32、CYR33、Su11-4及Su11-7表现高度抗条锈性;田间混合小种接种诱发发病（陕西杨凌）和自然发病（甘肃天水）抗条锈性鉴定均表明‘西农291’在成株期高度抗条锈病。群体抗条锈性鉴定结果表明‘西农291’与感病品种铭贤169和AvS杂交的F2群体的抗:感分离比例均符合3R:1S的理论比例。以上结果说明‘西农291’具有非小种专化性的、广谱抗性的成株期抗条锈性;对CYR32的成株抗条锈性受1对显性基因控制。     

偃麦草根茎蛋白质对冰晶修饰能力的观察

以黑龙江省野生偃麦草为试验材料,选取冬季、春季和夏季的偃麦草根茎,提取全蛋白和非质体蛋白,通过对3个时期蛋白质进行SDS-PAGE分析,发现全蛋白中有冬春季节特有的两条蛋白多肽,分子量分别是52 ku和26 ku,其中52 ku在非质体蛋白电泳谱中出现。同时在相差显微镜下观察到冬季非质体蛋白提取液具有将冰晶生长修饰为六角形的能力,说明偃麦草非质体蛋白内含有抗冻蛋白,而52 ku蛋白可能为抗冻蛋白。     

长穗偃麦草花序分化过程的观察

对长穗偃麦草幼穗的分化和发育进行了观察,结果表明,长穗偃麦草幼穗分化是一个持续过程,可分为8个时期:初生期、伸长期、结节期、小穗突起期、颖片突起期、小花突起期、雌雄蕊形成期和抽穗始期。长穗偃麦草幼穗的分化具有很强的规律性:在整个穗上,中上部的小穗最先发育,然后逐渐向上、向下发育,基部的小穗最后发育;在每一小穗上,基部的小花最先发育,然后由基部向上逐渐发育。     

过表达长穗偃麦草EeHKT1；4基因增强拟南芥抗旱耐盐性分析

植物高亲和性K⁺转运蛋白基因（HKT）编码K⁺、Na⁺转运或K⁺-Na⁺共转运质膜通道蛋白,在植物抗逆过程中发挥重要作用。为了研究长穗偃麦草EeHKT1;4（GenBank： KF956112.1）的功能作用,构建了EeHKT1;4过表达植物表达载体转化拟南芥,进行拟南芥转基因植株的抗旱耐盐性评价分析。结果显示,正常生长条件下野生型（WT）与转基因株系的主根长度无差异,NaCl与甘露醇处理下WT和转基因株系根的生长受到抑制,转基因株系根长度均大于同等胁迫条件下（WT）的根长;正常生长条件下WT与转基因株系表型无显著差异,但在NaCl与甘露醇处理下WT表现出叶片萎缩和植株枯黄,转基因株系仅部分植株表现出叶片萎缩,同一胁迫条件下转基因株系的植株存活率皆高于WT。硝基氮蓝四唑（NBT）与二氨基联苯胺（DAB）染色结果显示,正常生长条件下WT与转基因株系叶片染色相对较浅,随着NaCl与甘露醇浓度提高,所有叶片染色程度逐渐加深且同等胁迫下WT染色程度高于转基因株系。以正常生长条件下基因的表达量为对照,随着NaCl浓度的增加,AtSOS1基因在WT和转基因植株中逐渐上调且在转基因中的表达量高于WT;AtNHX1基因在NaCl处理下上调表达且转基因植株中表达量低于WT,除转基因株系L5外并未检测到WT和转基因株系自身因NaCl浓度的提高AtNHX1基因表达量发生改变;在甘露醇处理下,AtRD29B和AtP5CS1基因均上调表达且转基因植株中表达量高于WT。综上所述,EeHKT1;4过表达降低了逆境胁迫下拟南芥中超氧阴离子和H₂O₂的积累,诱导抗逆基因上调表达,增强拟南芥抗旱耐盐性。     

偃麦草冬季非质体蛋白抗冻活性的研究

以黑龙江省野生偃麦草为试验材料,提取冬季偃麦草根茎的非质体蛋白,通过对蛋白质进行SDS-PAGE分析,发现冬季偃麦草非质体蛋白有6条清晰的条带,分子质量为68.0、46.0、39.0、34.0、28.0、23.0ku的蛋白均有可修饰冰晶形态抗冻蛋白存在,其中分子质量为68.0、46.0、28.0、23.0ku的蛋白具有较高的抗冻活性,34.0ku的蛋白具有较弱的抗冻活性,39.0ku蛋白基本不具抗冻活性;冬季偃麦草非质体蛋白浓度越高,抗冻活性越强。