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稻田土壤nirS型反硝化细菌群落对氮肥水平的响应 总被引:2,自引:0,他引:2
【目的】基于水稻田间定位试验,利用nirS功能基因研究不同氮肥水平对稻田土壤反硝化细菌群落多样性的影响。【方法】运用PCR-DGGE(聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳)结合DNA克隆测序和荧光定量PCR(Real-time PCR)技术对反硝化细菌nirS基因进行检测,分析田间定位试验第4年不同氮肥水平下稻田nirS型反硝化细菌群落结构和丰度的变化。【结果】依据DGGE图谱计算的群落多样性指数显示,与不施肥对照处理(CK)比较,施用氮肥处理(N1:75 kg N•hm-2,N2:150 kg N•hm-2和N3:225 kg N•hm-2)可促进稻田土壤nirS型反硝化细菌群落多样性指数提高,尤其在水稻生长的齐穗期和成熟期后者均显著高于前者(P<0.05)。但群落多样性指数在N1、N2 和N3处理间的差异主要表现在水稻分蘖期和齐穗期的表层土壤中,N3可显著高于N1(P<0.05)。冗余分析结果显示水稻生育时期对稻田土壤nirS型反硝化细菌群落结构的影响较大,表层和根层土壤的群落结构都与生育时期存在显著相关性(P=0.002,0.002);而不同氮肥水平对群落结构的显著性影响仅表现在稻田表层土壤中(P=0.002)。荧光定量PCR结果显示氮肥水平提高可促进稻田土壤nirS型反硝化细菌丰度增加,在水稻分蘖期和齐穗期内表层和根层土壤的nirS基因拷贝数均存在CK<N1<N2<N3的趋势,且以齐穗期时在表层土壤中的差异最大,不同处理间的差异都达到显著水平(P<0.05)。同时,本研究获得稻田反硝化细菌nirS基因片段序列8条登录GenBank(登录号:JX997923、JX997924、JX997926—JX997931)。此外,本试验中N1、N2和N3处理比CK处理分别增产59%、92%和107%,表层和根层土壤中NO3--N含量也随氮肥用量提高而增加。【结论】氮肥用量增加促进了稻田土壤nirS型反硝化细菌丰度及群落多样性指数的提高,尤其在稻田表层土壤中。氮肥水平提高还可改变稻田表层土壤nirS型反硝化细菌的群落结构。综合分析表明稻田表层土壤的nirS型反硝化细菌群落对氮肥水平提高的响应程度更明显。 相似文献
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携带提高适合度抗性基因的转基因植物如果长期处于栽培系统之外,可能带来很大的生态问题。为了评价转CryIAb抗虫基因水稻的生态适合度,本研究以转CryIAb水稻Mfb及其非转基因对照MH86为材料,连续2年定点实验,通过常规栽培和半野生生长等不同生长方式以及虫害及杂草的自然压力下比较转CryIAb基因水稻与非转基因水稻的营养生长、繁殖能力、种子延续能力,评价转基因水稻在自然环境下的生存竞争能力。2年观测数据显示:常规栽培和模拟自然生长条件下,转CryIAb基因水稻的植株高度、分蘖数与非转基因水稻相比没有显著差异。转基因与非转基因水稻繁殖能力则与栽培方式、虫害发生程度密切相关。在常规栽培条件下,虫害发生较重的2011年,转基因稻单株总粒数、实粒数和穗重分别为1890.3、1182.6和30.1g,显著高于非转基因稻的1402.8、864.5和23.6g;在虫害发生轻的2012年,转基因稻与非转基因稻繁殖指标没有显著差异。半野生生长条件下,虫害发生重的年份,转基因稻繁殖能力指标有升高趋势,但没有达到显著差异水平。在虫害发生轻的年份,转基因稻的大部分繁殖指标与非转基因稻相当或下降,其中结实率为57.3%显著低于非转基因稻的73.2%,显示出一定的适合度成本。转基因稻与非转基因稻的种子萌发能力没有显著差异。不论何种种植方式,2年均未调查到田间自身苗发生。研究结果表明在半野生条件下转基因水稻存在适合度负效应。 相似文献
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【目的】利用TALEN技术定向突变水稻pms3的原始突变区域,创制不同类型osa-smR5864小RNA编码序列突变体,鉴定不同突变体的雄性育性光温反应变化规律,为基于定向编辑水稻PMS3基因的方法培育水稻两系不育系材料提供科学依据。【方法】构建基因编辑载体TALEN-PMS3,转化日本晴和明恢86,通过测序鉴定pms3突变体,利用福州夏季自然长日高温鉴定T2代pms3突变体的雄性育性及自交结实率。【结果】转化获得25个转基因T0代克隆,其中日本晴有4个克隆产生了突变,明恢86有5个克隆产生了突变,突变率分别为40.0%和33.3%。在T1代非转基因材料中,日本晴背景中有3种纯合突变类型,明恢86中有5种纯合突变类型。在福州夏季自然长日高温条件下,T2代pms3突变体能够产生正常可育的花粉,自交结实率正常,并未表现出类似培矮64S的光温敏雄性不育特征。【结论】本研究通过基因编辑获得的多种类型水稻pms3突变体并不能产生光温敏雄性核不育表型,说明了pms3位点调控水稻光温敏核不育性分子机制的复杂性。 相似文献
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利用形态学性状及SSR分子标记鉴定水稻优良恢复系闽恢3301的亲代来源 总被引:1,自引:0,他引:1
闽恢3301是一个优良籼型恢复系,系谱记载闽恢3301选自明恢86与绵恢436的杂交后代,但一些数据不支持这一亲缘关系.在田间观察显示,闽恢3301一些性状与R527较为类似,而与明恢86相似的特征较少.为了解闽恢3301的遗传来源,比较分析闽恢3301、R527、绵恢436和明恢86的30个形态性状以及712对SSR分子标记特征.方差分析多重比较结果表明,闽恢3301的形态性状与R527或绵恢436较为相似,与明恢86多数形态性状上存在显著或极显著差异.基于形态性状的聚类分析表明,在欧氏遗传距离为8.99处,闽恢3301、R527、绵恢436被分为一类群,明恢86单独为一类.712对SSR分子标记分析结果表明,闽恢3301与R527、绵恢436、明恢86的遗传距离分别为0.140、0.145和0.337.4份恢复系间基于分子标记遗传相似性的聚类分析结果与基于形态学的聚类结果一致.闽恢3301的标记带完全来源于绵恢436和/或R/27.综上所述,闽恢3301并不是系谱记载的明恢86与绵恢436的杂交后代,而是来源于绵恢436与R527的杂交后代. 相似文献
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为探明稻田厌氧氨氧化菌多样性及其对氮肥用量的响应状况,利用厌氧氨氧化菌16S rRNA基因特异引物对定位试验稻田土壤DNA进行PCR-DGGE(聚合酶链反应变性梯度凝胶电泳)并结合DNA克隆测序,研究了氮肥供应量对厌氧氨氧化菌群落结构的影响。DGGE图谱及依据其条带位置和亮度数值计算的多样性指数均显示:高氮处理[N3:225 kg(N).hm 2]的厌氧氨氧化菌群落结构多样性在表层或根层土壤中均显著(P<0.05)高于中、低氮[N2:150 kg(N).hm 2;N1:75 kg(N).hm 2]处理和不施肥对照(CK);同时,高氮处理下表层土壤厌氧氨氧化菌群落多样性指数显著高于根层土壤(P<0.05)。冗余分析(RDA)结果表明,表层土壤中厌氧氨氧化菌群落结构组成与不同氮肥水平处理存在显著相关性(P=0.006)。此外,本试验获得厌氧氨氧化菌DGGE条带DNA序列18条,登录GenBank并获得登录号。研究表明稻田厌氧氨氧化菌群落结构对高氮水平具有较强的响应,尤其是在表层土壤中。 相似文献
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