Agrobacterium‐produced and exogenous cytokinin‐modulated Agrobacterium‐mediated plant transformation

Agrobacterium tumefaciens is a plant pathogenic bacterium that causes neoplastic growths, called ‘crown gall’, via the transfer and integration of transferred DNA (T‐DNA) from the bacterium into the plant genome. We characterized an acetosyringone (AS)‐induced tumour‐inducing (Ti) plasmid gene, tzs (trans‐zeatin synthesizing), that is responsible for the synthesis of the plant hormone cytokinin in nopaline‐type A. tumefaciens strains. The loss of Tzs protein expression and trans‐zeatin secretions by the tzs frameshift (tzs‐fs) mutant is associated with reduced tumorigenesis efficiency on white radish stems and reduced transformation efficiencies on Arabidopsis roots. Complementation of the tzs‐fs mutant with a wild‐type tzs gene restored wild‐type levels of trans‐zeatin secretions and transformation efficiencies. Exogenous application of cytokinin during infection increased the transient transformation efficiency of Arabidopsis roots infected by strains lacking Tzs, which suggests that the lower transformation efficiency resulted from the lack of Agrobacterium‐produced cytokinin. Interestingly, although the tzs‐fs mutant displayed reduced tumorigenesis efficiency on several tested plants, the loss of Tzs enhanced tumorigenesis efficiencies on green pepper and cowpea. These data strongly suggest that Tzs, by synthesizing trans‐zeatin at early stage(s) of the infection process, modulates plant transformation efficiency by A. tumefaciens.     

铜绿丽金龟对圆偏振光的行为和视网膜电位反应

圆偏振光在地球环境中是很少见的, 来自珠宝金龟甲体壁反射圆偏振光是稀有的自然资源之一。铜绿丽金龟Anomala corpulenta Motschulsky与其他珠宝金龟甲一样其体壁能够反射左旋圆偏振光。为了解铜绿丽金龟对圆偏振光的感知能力, 本研究利用室内行为、 田间诱集与视网膜电位(electroretinogram, ERG)等方法研究了铜绿丽金龟对圆偏振光的响应。室内行为研究结果表明, 铜绿丽金龟对左旋圆偏振光与右旋圆偏振光的趋光反应明显低于非偏振光, 避光反应明显大于非偏振光, 且对左旋圆偏振光的趋、 避光反应均大于右旋圆偏振光。田间选择试验结果显示, 铜绿丽金龟对左旋和右旋圆偏振光的选择明显低于非偏振光, 且右旋大于左旋圆偏振光。电生理学研究结果表明, 左旋和右旋圆偏振光与非偏振光一样, 均能引发铜绿丽金龟的ERG反应, 且无明显差异。这些研究结果表明铜绿丽金龟体壁能够反射产生左旋圆偏振光, 且能够感知和区分左旋和右旋圆偏振光, 说明铜绿丽金龟存在偏振视觉, 具有圆偏振光敏感性。     

昆虫对偏振光的响应及感受机理研究进展

偏振光是不同于普通光源的一种光, 常指光矢量在某一个方向振动的光波, 可分为线性偏振光、 圆偏振光和椭圆偏振光等。目前已经发现自然界的偏振光影响许多昆虫的行为, 如西方蜜蜂Apis mellifera的飞行导航、 蛱蝶Heliconius cydno chioneus的觅偶、 凤蝶Papilio aegeus产卵场所的选择等。金龟子对圆偏振光的反射可以作为一种分类的性状。昆虫复眼背部边缘区域（dorsal rim area, DRA）小眼是感受偏振光的主要器官, 电生理学研究表明前视神经节是蝗虫偏振视觉通路的一部分。在匈牙利, 已经开始利用偏振光研制步甲等昆虫的诱捕器。     

大豆种质资源遗传多样性研究进展

我国拥有丰富的大豆种质资源,大豆种质资源遗传多样性研究也取得了较大进展。总结了近年来大豆种质资源组成、保存、研究、利用等几方面的研究进展,讨论了大豆遗传多样性的重要性和发展方向,以期为大豆优良品种培育相关研究提供参考。     

麦红吸浆虫唾腺EST-SSRs的信息分析及分子标记筛选

昆虫EST资源库的扩充为开发新的分子标记提供了宝贵的资源。本研究对NCBI的EST数据库中来源于麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana唾腺的1 217条EST序列进行了unigene组装、 SSR信息分析和EST-SSR分子标记筛选。结果表明： 在1 047个unigenes中共找到141个SSR位点, 分布于106个（10.12%）unigenes中, 平均每3.49 kb出现一个SSR位点。在1~6碱基重复基元中, 1~3碱基是主要重复类型, 占总SSR的97.16%以上。A/T（31.21%）, AC/GT（15.60%）和AAC/GTT（9.22%）分别是单、 双和三碱基中占优势的重复基元类型。利用Primer Premier 5.0软件对查找的EST SSRs进行引物设计, 并以麦红吸浆虫基因组DNA为模板, 对从中选出的26对SSR引物进行多态性检测。结果有20对（76.92%）引物能扩增出清晰的目的条带, 并且其中9对（45%）引物表现出多态性。多态性分析结果表明, 从9对EST-SSR引物中, 共检测到51个等位基因, 平均每个位点含有等位基因数为5.67, 平均期望杂合度为0.65, 平均多态信息含量为0.60。本研究能够为今后麦红吸浆虫的种群遗传结构与遗传多样性研究提供帮助。     

麦红吸浆虫随气流远距离扩散的轨迹分析

为了解麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana (Géhin)种群随气流远距离扩散的可能性和扩散方向, 本研究于2010年5月在河南省洛阳市洛宁县, 利用系留气球携带取样器调查了麦红吸浆虫种群在5~75 m高空的分布以及活动节律, 应用HYSPLIT-4大气扩散模型模拟了2010年以洛宁县(34.35°N, 111.52°E)为起始点, 空中不同高度层麦红吸浆虫种群的扩散轨迹, 以及2007年麦红吸浆虫种群在我国北方麦区的扩散轨迹。结果表明: 在成虫发生期, 麦红吸浆虫在空中5, 45, 50和65 m 4个高度层种群密度较大, 表现出了明显的成层效应。2010年河南洛宁迁入的种群来自西南方的河南南阳地区, 迁出种群能够随气流进入东北方向的河南省宜阳县境内。2007年麦红吸浆虫种群能够随小麦发育期的先后, 随西南气流逐步向东北方向扩散。成虫随气流扩散是麦红吸浆虫种群远距离扩散的一种重要方式。研究结果有助于了解我国麦红吸浆虫远距离扩散方式, 同时对优化发生动态监测和综合治理提供参考。     

晋西黄土区果农间作的种间主要竞争关系及土地生产力

以晋西黄土区核桃×花生、核桃×大豆、苹果×花生和苹果×大豆4种典型果农间作模式为研究对象,分析果农间作模式中作物光合有效辐射（PAR）、净光合速率（P_n）、土壤水分和产量情况.结果表明：与农作物单作相比,间作模式中作物的PAR和P_n均出现不同程度的降低,并且离树体越近,PAR和P_n越小;P_n与作物产量呈显著正相关,说明光照是影响作物产量的重要因素之一;从整体趋势来看,核桃间作农作物0～100 cm土壤水分与相应单作模式间无明显差异,而苹果间作农作物0～100 cm土壤水分与相应单作模式间差异显著,说明苹果对作物土壤水分的竞争比核桃剧烈.研究区果农间作的土地利用效率平均提高70%,经济效益平均提高14%,且核桃间作模式优于苹果间作模式.为了提高间作作物产量,应加强水肥管理、增加树体与作物的间作距离或设置根障、定期适当修剪果树并种植耐荫作物.     

黄板、黄盆及灯光对麦长管蚜和禾谷缢管蚜的诱捕效果

通过黄板、黄盆及灯光的监测,研究了其对麦长管蚜Sitobion avenae(Fabricius)和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi(L.)诱捕作用,结果表明2种麦蚜对黄盆的趋性最好,黄盆诱捕量分别为黄板诱捕量的7.94、2.13倍。黑光灯和荧光灯对2种麦蚜的诱捕作用比较试验表明,黑光灯对2种麦蚜的诱捕效果较好。黄盆和黑光灯2种监测手段的结合能够为预测预报提供准确可靠、适时的测报结果。     

科尔沁固定沙地植被特征对降雨变化的响应

选择科尔沁固定沙地利用一种野外增减雨试验装置研究了沙地植被生长特征对降雨增减变化的响应。结果表明:(1)在6月,降雨增减变化对植物群落高度有显著影响(P0.05)。减雨60%和30%时,植物群落平均高度比对照分别降低8.8%和2.3%,增雨60%和30%时,则分别增加6.8%和1.4%;相比增雨60%,增雨30%更能促进群落盖度的增大;降雨量变化影响群落植株密度。(2)1a的降雨增减变化对沙地植被的多样性和均匀度均没有显著影响,但减雨可显著增加7月物种的丰富度(P0.05)。(3)随着降雨量的增加,地上生物量逐渐增大,在增雨30%时达到最大值;而地下生物量会随着降雨量增加而显著增大,同时,减雨60%也使地下生物量增加。此外,降雨量的增加和减少都会使地下与地上生物量的比值增加。(4)固定沙地地下生物量主要分布在0—20 cm之间,占总地下生物量的52.7%;降雨量的增加显著增加20—40 cm土壤中根系的分布,当降雨量减少60%时,20—40 cm土壤中根系的分布也略有增加,增雨60%和减雨60%对地下生物量在40—60 cm土层的分布具有明显的促进作用。