植物寄生线虫效应蛋白调控寄主防卫反应分子机制研究进展

在植物寄生线虫与寄主互作过程中,线虫分泌器官如食道腺细胞分泌的效应蛋白在寄主细胞壁修饰和调控寄主免疫反应以及取食位点形成和维护中发挥着关键作用。解析植物寄生线虫关键效应蛋白的功能及其与寄主互作机制将为探索植物寄生线虫防控新策略提供重要的理论基础。本文从效应蛋白降解寄主细胞壁、调控寄主基础免疫反应、诱导免疫反应机制和介导翻译后修饰调控寄主免疫反应以及植物激素代谢途径的调控机制等方面进行了概述。     

水稻冠层三维结构模型的田间实验验证

在水稻株型设计系统(Rice Plant Type Design System,RPTDS)基础上,以冠层光分布为指标,利用改造后的非自然群体,通过田间实验和虚拟实验的比较研究,对RPTDS系统中水稻冠层三维模型的准确性进行了检验,结果表明,虚拟实验结果与田间实验结果虽然在数值上存在一定差异,但具有极显著的正向相关关系,同时,虚拟实验结果更能够有效反映冠层结构差异,冠层模型具有较高的准确性。说明RPTDS系统基本能够准确反映群体冠层结构和光分布态势。     

宁麦9号与扬麦158株高及其构成因素的遗传解析

宁麦9号与扬麦158是我国长江中下游麦区的主栽品种和骨干亲本,长江中下游麦区近3年来审定品种中80%都是其衍生后代,研究其性状的遗传具重要意义。以宁麦9号与扬麦158为亲本构建的包含282个家系的重组自交系群体为材料,利用Illumina 90k芯片对群体进行基因型分析,建立高密度遗传图谱。连续3个生长季对株高及节间长度、穗长等株高构成因素进行测定,结合遗传图谱对株高及相关性状进行QTL定位,获得14个控制株高及其构成因素的稳定表达位点。通过进一步位置比对,聚焦到6个染色体区段,初步明确了各节间对株高的遗传调控机制。同时,将6个染色体区段中同源性较低的连锁标记转化为适用于高通量筛选的KASP标记,利用101份区域试验材料进行标记效应验证,结果显示聚合Qph-2D与Qph-5A.1两个位点具有较高的选择效率,继续聚合Q2A后,中选材料显著减少,可能降低选择效率;对Q2A与Q5A两个一因多效位点的选择建议以降低株高的等位变异为主;Qd1-5D可作为穗下节间(D1)的选择标记对株高展开优化选择。期望以上结果能为长江中下游麦区的小麦株高遗传改良提供帮助。     

利用DH群体进行白菜株高和开展度的QTL定位分析

应用AFLP、SRAP、RAPD、SSR及同工酶等标记构建的326个标记位点的白菜遗传图谱和81个DH株系群体,采用M apQTL 5软件对白菜的株高和开展度进行QTL定位。结果表明：通过2年试验,在10个连锁群上共检测到27个QTL,主要分布在R 5、R 10连锁群上：其中控制株高的有11个,控制开展度的有16个;获得2年稳定表达的控制株高的QTL 1个,控制开展度的QTL 3个;各QTL加性效应各不相等,其遗传贡献率为13.3%-29.2%;控制株高和控制开展度的QTL位点表现为紧密连锁或相似的位置,主要集中在R 5连锁群上。     

不同植被覆盖下植物残体分解特性

以黄土丘陵沟壑区子午岭次生林区为研究区域,研究了不同植被覆盖下植物残体的分解特性。结果表明:不同植被类型覆盖下,植物残体腐解速率为苜蓿>玉米>大油芒>辽东栎>沙棘,添加氮素比不加氮素的植物残体腐解速度快。根据腐解残留量的变化可将腐解过程分为4个阶段:快速分解阶段(0~1个月)、分解停滞阶段(2~7个月)、缓慢分解阶段(8~12个月)和趋于稳定阶段(13~15个月)。根据Olson指数衰减模型对植物残体腐解速率和腐解时间进行拟合,发现玉米、苜蓿、大油芒、辽东栎、沙棘分解95%所需的时间(T0.95)分别为43.73、23.35、52.56、108.1和161.1个月,且检验结果均达到显著相关水平。     

民勤沙区主要植物群落退化特征及其演替趋势分析

优势种植物密度和优势种盖度以及全部植物密度和盖度在样方间均存在不同程度的差异,表明民勤的植物生长在受干旱荒漠环境影响的同时,局部小环境对植物的分布和生长有显著影响。沙蒿当年幼苗密度最大,但幼苗的成活率很低,群落的投影盖度越小,则当年幼苗密度越大;梭梭不能实现自然更新;沙拐枣的生态位宽度较大,各年龄小苗均存在,自然更新能力强。在民勤沙区人工梭梭林普遍退化,尤其在西沙窝一带,梭梭人工林退化更为严重,有被沙拐枣取代的趋势。由于梭梭群落均为人工林,群落内地表异质性较大,因此,草本植物种类较多。     

紫龙角愈伤组织诱导与植株再生的研究

以紫龙角的不同器官为试材,研究不同植物生长调节剂浓度及组合、培养基、光照、外植体等因素对其愈伤组织诱导和植株再生的影响。结果表明:愈伤组织诱导的最佳外植体是不带腋芽茎块,在麦基1号+CH+6-BA 1.0～1.8mg/L+2,4-D 0.5～2.0mg/L的培养基上,暗培养6d时诱导率高达90%以上;质地紧密,有一定疏松度,是建立细胞无性系的优良材料。带腋芽茎块是直接诱导丛生芽的理想外植体,H+TDZ 4mg/L+NAA 0.4mg/L培养基适合丛生芽生长、增殖诱导率达到91%。复壮增殖不定芽的培养基为改良的H+TDZ 4mg/L+NAA 0.4mg/L;1/2MS+NAA 2.5mg/L是最佳生根培养基,每个不定芽平均有效根数最高为6.17个。     

茶树CsSPMS基因全长cDNA克隆和时空表达分析

为探究精胺合成酶（spermine synthase,SPMS）与茶树（Camellia sinensis）耐寒性的关系,以茶树品种‘迎霜’为试验材料,利用简并引物PCR扩增技术结合5′/3′RACE方法,获得与低温胁迫相关的CsSPMS片段cDNA全长序列（GenBank登录号为KJ580429）。该序列全长1 374 bp,包含1 113 bp的完整开放阅读框（ORF）,编码371个氨基酸,预测分子量41.28 kD;构建亚细胞定位载体pJIT166-GFP/SPMS,亚细胞定位结果显示CsSPMS定位在细胞核上。荧光定量PCR分析表明CsSPMS在根、茎、叶、芽、花和果中都有表达,在根、茎中表达量较高;低温胁迫处理下不同组织CsSPMS的表达量,在叶片中2 h达到峰值,而在根中12 h达到高峰;在低温条件下4个茶树品种的耐寒性与CsSPMS表达量密切相关。     

不同基质对闭鞘姜生长发育和光合作用的影响

采用随机区组设计,研究不同配比的红壤、泥炭、椰糠和珍珠岩6种基质配方对闭鞘姜生长的影响。测定6种基质的物理和化学性质,观测萌芽率、叶片数、茎粗、株高、株幅、光合日变化、根茎鲜重和根茎干重。结果显示,基质S4（泥炭+椰糠+珍珠岩=1∶2∶2）的植株净光合速率（P_n）显著高于其他基质处理。在6种基质生长的植株叶片净光合速率曲线呈单峰或双峰变化,而蒸腾速率曲线呈单峰变化。最大株高、最大根茎鲜重和根茎干重也出现在基质S4种植的植株。从以上结果可知,基质S4比较适合闭鞘姜的生长和根状茎干物质积累。     

入侵害虫芒果壮铗普瘿蚊对5种芒果挥发物的电生理反应和行为选择

芒果壮铗普瘿蚊（Procontarinia robusta）是我国外来危险性入侵害虫,坚硬的瘿壳导致药剂防治困难。植食性昆虫主要通过触角接收植物挥发物选择寄主,本研究采用触角电位联用仪（EAG）和“Y”型嗅觉仪观察瘿蚊成虫对芒果叶片挥发物成分（α-蒎烯、3-莰烯、α-石竹烯、异松油烯、乙酸乙酯）的电生理反应和行为选择,结果显示：EAG反应值大小排序依次为α-蒎烯>3-莰烯>α-石竹烯>异松油烯>乙酸乙酯,α-蒎烯处理组显著高于其他挥发物。虽然雌虫对于α-蒎烯、3-莰烯、α-石竹烯3种物质的EAG反应值比雄虫的高,但是雌雄之间对同一挥发物差异不显著（P<0.05）。行为选择结果显示：对瘿蚊吸引率高低依次为：3-莰烯>乙酸乙酯>α-石竹烯>α-蒎烯>异松油烯;3-莰烯对瘿蚊的吸引率最高,达到74.20%,显著高于α-蒎烯和异松油烯,乙酸乙酯吸引率次之,达到66.07%;异松油酯的趋避性最高,达到74.25%,显著高于其他挥发物。实验中也显示浓度阈值现象,α-蒎烯在浓度0.5 mL/L和1 mL/L浓度范围内有显著的趋避效果,在高于或低于此范围内的其他浓度引诱率和趋避率差异不显著。α-石竹烯高浓度（1.0 mL/L and 2.0 mL/L）对芒果壮铗普瘿蚊有显著引诱作用,3-莰烯和α-石竹烯处理组随着浓度的升高对瘿蚊的引诱率增加。研究结果为阐释瘿蚊入侵机理提供理论依据,为开发引诱剂或趋避剂提供技术支撑。