大白菜软腐病菌游动性突变体在大白菜体内增殖扩展研究

 用培养皿滤纸吸附测定法和不伤根土壤拌菌处理及针刺接种法,测定了大白菜软腐病菌游动性突变体进入大白菜体内、并在其中侵染定殖和扩展的特性。结果表明,游动性丧失和增强的突变体都可以通过种子萌发和主动接触进入大白菜体内、并可以在体内有短期的繁殖,但菌量远低于野生菌。大白菜叶片接种实验说明,这两种突变体也都可以进行短距离扩展,但扩展距离和菌的繁殖量低于野生菌。     

苹果紧凑型品种和矮化砧木内源激素的变化

 以不同矮化程度的苹果品种、砧木和嫁接植株为试材, 研究了春梢旺长期茎尖和春梢停长期叶片的内源激素变化。结果表明, 与普通型品种相比, 紧凑型品种茎尖和叶片中的赤霉素(GA₁₊₃) 含量显著降低而细胞分裂素(CTKs) 含量显著升高, 紧凑型品种的CTKs/ GA₁₊₃约是普通型品种的4. 78～6. 24 倍。不同矮化程度的砧木间相比, 春梢停长期叶片中, M9 的IAA 含量比平邑甜茶降低了53. 7 %。以M26作中间砧, 显著降低了接穗叶片和基砧新根中的IAA 含量; 但以新红星作中间砧则影响较小。将M26中间砧与紧凑型品种组合, 与乔砧普通型植株相比, 春梢停长期叶片和新根中IAA 含量分别下降了46. 1 %和33. 3 %,CTKs/ GA₁₊₃是其2. 8～3. 6 倍, 其变化幅度大于单一应用矮化砧、紧凑型品种的植株。因此, 紧凑型、矮化砧具有不同的激素调节机制, GA、CTK在紧凑型品种矮化中起重要作用, 而矮砧的矮化可能与IAA 密切相关。     

番木瓜环斑病毒弱毒株的构建及分析

弱毒株是利用交叉保护防治植物病毒病害的关键限制因子。通过对马铃薯Y病毒属病毒(强、弱毒株)的全长及部分氨基酸序列比对分析,筛选出在亲本强毒株PRSV-LM的P1和HC-Pro基因上的8个可能与致病性相关的氨基酸突变位点(I_(309)、K_(481)、K_(598)、R_(728)、F_(753)、L_(754)、N_(787)和D_(944))。采用定点突变和Gibson拼接法,分别成功构建了4种含有2个突变位点(L_(754)和N_(787))、4个突变位点(I_(309)、K_(481)、F_(753)和D_(944))、6个突变位点(I_(309)、K_(481)、F_(753)、L_(754)、N_(787)和D_(944))和8个突变位点(I_(309)、K_(481)、K_(598)、R_(728)、F_(753)、L_(754)、N_(787)和D_(944))的PRSV-LM全长c DNA侵染性克隆突变体:p Gprsvm~2、p Gprsvm4、p Gprsvm6和p Gprsvm8。经人工接种、病症观察和RT-PCR检测,4种突变体克隆均能系统性侵染非转基因番木瓜植株,除克隆p Gprsvm~2的病症表现与亲本强毒株PRSV-LM一致外,其他多位点突变的克隆p Gprsvm4、p Gprsvm6和p Gprsvm8在番木瓜植株上的病症严重程度出现依次减弱,而克隆p Gprsvm8的病症最弱,且延迟2周发病。本实验初步验证了6个氨基酸突变位点(I_(309)→S、K_(481)→Q、K_(598)→E、F_(753)→L、R_(728)→I和D_(944)→N)与PRSV-LM的病症表现及致病力相关,其中K_(598)→E和R_(728)→I可能是影响致病性的关键位点。     

利用CRISPR/Cas9系统编辑日本结缕草ZjSGR基因技术研究

日本结缕草(Zoysia japonica)是一种常见的具有众多优良性状的暖季型草种,秋冬季节在我国北方地区会较早出现叶片脱绿现象,在一定程度上限制了日本结缕草在北方的大面积使用。ZjSGR是从结缕草中分离出来的一种衰老诱导基因,负调控叶片滞绿性状。本研究利用CRISPR/Cas9系统,通过基因枪介导的遗传转化方法实现对日本结缕草ZjSGR基因的编辑,经测序验证获得1株单碱基缺失突变植株。突变植株叶片深绿,在正常生长温度(28~30℃)条件下,和对照相比,叶绿素含量更高(P<0.05)。本研究为进一步阐述ZjSGR基因在日本结缕草滞绿性状调控中的作用机理提供了基础研究材料,也为培育日本结缕草滞绿品种育种工作奠定了基础。     

具有中国大豆遗传背景的7S与11S多亚基缺失型大豆新品系的创制

利用我国高油大豆品种东农47与日本引进多亚基缺失型育种材料日B,采用回交、三交的育种方法,综合系谱选择,通过SDS-PAGE技术分析亚基组成,在BC₁、BC₃及三交种F₈群体内,选育到(α+11S groupⅡa)-缺失型、(α′+11S groupⅡa)-缺失型、[(α′+α)+11S groupⅡa、Ⅱb]-缺失型、[(α′+α)+11S groupⅡa]-缺失型、[(α′+α)+11S groupⅡb+X₁X₂]-缺失型、[(α′+α)+11S groupⅡb]-缺失型和(α′+11S groupⅠ、Ⅱa)-缺失型共7种具有中国大豆遗传背景的7S球蛋白α′、α亚基与11S球蛋白groupⅠ(A_1aB_1b,A₂B_1a,A_1bB₂)、groupⅡa(A₄A₅B₃)和groupⅡb(A₃B₄)不同亚基缺失组合新种质。测定优良品系的综合农艺性状及氨基酸组成、含量,结果表明,与对照相比,各种缺失突变体的各种氨基酸组分含量普遍提高,蛋白总量普遍高于轮回亲本,精氨酸含量特别是游离精氨酸的含量大幅提高。其中亚基组成为(α+11S groupⅡa)-缺失型品系G2-2-3的17种氨基酸含量、氨基酸总量、蛋氨酸含量均显著高于轮回亲本东农47,特别是游离精氨酸含量高出7.27mg/g。以上结果表明,7S与11S多亚基缺失型优良品系在有效去除致敏蛋白的同时,可以提高大豆蛋白氨基酸含量, 改善大豆蛋白氨基酸组分配比。各种致敏蛋白缺失型大豆优良新品系的获得,大大丰富了我国蛋白质组分改良育种的种质基础。     

抗春雷霉素大豆根瘤菌突变株的诱变及其生物固氮特性的分析

根瘤菌与豆科植物共生可以固定大量的氮。根瘤菌剂接种豆科作物是一项普遍推广应用、有效的农业技术。但由于大量土著根瘤菌的存在，产生竞争障碍，降低了接种菌剂的占瘤率。大多数的土著根瘤菌对春雷霉素敏感，因此接种抗春雷霉素的高效结瘤固氮根瘤菌，并用春雷霉素处理种子，可抑制土著根瘤菌，提高接种菌剂的占瘤率，从而达到高结瘤、高固氮和提高产量的目的。本文将探讨诱变对根瘤菌抗春雷霉素突变的作用，并对获得的抗性突变株的生物固氮特性进行分析。     

诱发籼稻早、晚双向熟期突变的研究

在同一品种的辐射M_2代中,一般可同时出现早、晚双向熟期的突变,且后者的突变率高于前者分别为1.39％和2.67％。突变体提早和延迟的天数两者基本接近(11.5d对10.3d)。早晚双向突变体,由于其熟期发生了相反方向的改变,因而在一定程度上株高、每穗粒数、千粒重等农艺性状也发生了双向变异,且达到显著水平。     

番茄成熟突变体(rin,nor,alc)及其F_1的贮藏生理特性研究

本研究对番茄成熟突变体rin、nor、alc材料与正常成熟番茄品种及其杂种一代果实,在绿熟期采收后果实的呼吸强度、乙烯释放量及多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性进行了测定和分析。结果表明:具rin、nor、alc基因的番茄果实无呼吸和乙烯跃变期,其硬度降低慢,果实中PG活性较低,它们的贮藏指数是正常成熟番茄的3倍,一般可贮藏2～3个月,其与正常番茄亲本品种交配的F_1杂种果实(rin/+,nor/+,alc/+)均有一小的呼吸、乙烯高峰出现,但跃变期比正常番茄推迟5～7天,达跃变期时,果实释放的CO_2和乙烯量是正常番茄的40％～6％,PG活性和硬度变化介于双亲之间,果色与正常成熟番茄相近,果实的耐贮藏性较正常番茄有所提高。     

玉米暗形态建成突变体的筛选

双子叶植物的下胚轴和单子叶植物的中胚轴的生长模式是暗形态建成和光形态建成的重要标志性发育事件,黑暗促进其延伸,而光照则抑制其生长。拟南芥下胚轴的形态建成受光信号通路与植物激素途径中许多重要基因的调控,这些基因在农作物中的同源基因,往往也与许多重要的农艺性状有关。基于此,以玉米的中胚轴在暗形态建成中的长度作为表型标记,从EMS突变体库中(包含6 150份郑58背景株系和2 340份B73背景株系)筛选获得96株中胚轴长度异常的突变体。进一步对其中两个突变体进行了初步分析,发现这两个突变体在BR信号途径发生缺陷。玉米暗形态建成突变体的获得将不仅有助于解析玉米对光信号的应答,而且有助于揭示光信号通路与其他信号途径的互作。     

花生EMS诱变体系的探索及突变体鉴定

突变体创制对花生遗传改良和功能基因组学研究具有重要意义。为获得最佳诱变效果,本研究对不同基因型花生品种的EMS诱变条件进行摸索,发现花育22号、花育71、花育9301、狮头企和伏花生的最适诱变浓度分别为0.4%、0.5%、0.3%、0.5%和0.3%。通过对最适EMS浓度诱变处理下苗期芽长、株高、根长及根数目分析,发现5个品种虽然都能正常成苗,但均受到较严重的损伤。在预实验基础上,用浓度为0.4%的EMS溶液处理了大约5000粒花育22号种子,M1及M2世代性状调查显示突变群体表型丰富,出现株高、株型、荚果、籽仁、分枝数、叶形等表型变异株系,表型变异率为12.9%。本研究为花生遗传改良和功能基因组学研究提供了丰富的种质材料。