红香芋试管球茎膨大过程中主要碳水化合物含量以及淀粉合成相关酶活性的动态研究

为了探讨芋(Colocasia esculenta(L.)Schott)试管球茎膨大期间糖类物质积累特点,以红香芋无菌试管苗为材料,研究了高浓度蔗糖诱导条件下,红香芋试管球茎形成及膨大过程中主要碳水化合物的变化规律,以及与相关酶活性的关系。结果表明:(1)在红香芋试管球茎膨大过程中,果糖、葡萄糖和总可溶性糖含量均呈先升高后降低的变化趋势,果糖含量在诱导至第27天时达到最大值,而总可溶性糖和葡萄糖含量均在第34天达到峰值;蔗糖含量呈现先上升、后下降、再上升的变化趋势,在培养第48天时积累量达到最大值。(2)红香芋试管球茎总淀粉含量、直链和支链淀粉含量均随培养时间的延长而增加,至膨大后期总淀粉含量达到最大值,淀粉总含量约占干重的76%,并以支链淀粉含量为主。(3)解剖学观察发现,随着试管球茎的形成与膨大,贮藏组织中淀粉粒密度不断增大,至球茎膨大后期,淀粉粒布满薄壁细胞,并且处于比较稳定的水平。(4)诱导培养至第41天时,试管球茎的ADPG焦磷酸化酶和Q-酶活性均达到最大值,分别为1.22和2.39μmol·g~(-1)·min~(-1)。相关性分析发现,从茎基部开始膨大(20d)至ADPG焦磷酸化酶和Q-酶活性达峰值(41d)时,ADPG焦磷酸化酶活性与总淀粉含量、Q-酶活性与支链淀粉含量的相关系数分别为0.819和0.738,二者均呈极显著正相关。研究认为,淀粉的积累以及可溶性糖类含量的变化与红香芋试管球茎的膨大发育密切相关,并受到相关酶的调控。     

5个不同产地藿香叶片解剖结构与光合特性比较研究

以5个不同产地的藿香为研究对象,通过比较叶片解剖结构、光合特性,为藿香在引进地的栽培技术制定提供理论依据。结果显示:(1)不同产地藿香叶片栅栏组织均由1列长柱形细胞构成,其叶片海绵组织细胞在4~6层之间,并在叶片下表皮有较多的气孔和非腺毛,叶片气孔多为卵圆形;其中,成都藿香气孔密度、直径最大,非腺毛长度最长,且叶绿素含量明显高于其它产地。(2)不同产地藿香的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)分别在688.67~1 244.56和19.42~73.62μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,表观量子效率(AQY)则为商丘藿香最高。(3)5个产地的藿香光合日变化曲线均呈双峰型,两个净光合速率(Pn)峰值点均出现在10:00和16:00左右,14:00左右均出现光合午休现象,且均由气孔限制因素导致。研究表明,各产地间藿香叶片解剖结构存在明显差异,并在部分产地中,藿香叶片形态结构与光响应特性存在一定的相关性;成都藿香表现出较强的光环境适应性和光合能力,可作为当地引种优先考虑对象。     

食用菌遗传体系研究进展

系统地综述了食用菌遗传体系研究中主要的元件和遗传转化方法,总结了近期食用菌遗传转化研究进展及应用,分析了食用菌遗传转化研究中存在的问题与发展前景,为读者和相关领域的科研人员提供参考。     

白菜PLD基因家族全基因组鉴定及对高温胁迫的响应

膜磷脂是产生胞内信号信使的重要来源,磷脂酶Ds(phospholipase D,PLDs)可以催化磷脂产生信号分子磷脂酸(phosphatidic acid, PA),从而响应不同胁迫信号。该研究利用生物信息学方法对白菜PLD基因家族的基因成员进行鉴定及结构域分析,并采用qRT PCR方法对不结球白菜的18个BrPLD基因的表达进行分析,以探讨不结球白菜的BrPLD基因家族对高温胁迫的响应机制。结果表明：(1)共鉴定到18个白菜PLD基因家族成员,其中有2个成员(BrPLD03和BrPLD09)的C2结构域被替换为PH/PX结构域,另有1个基因(BrPLD12)缺少了其N末端保守结构域,由信号肽代替。(2)根据编码蛋白结构域的不同,18个BrPLD基因分为3个亚类,分别为15个C2 BrPLD、2个PH/PX BrPLD和1个SP BrPLD;氨基酸理化性质分析发现,该基因家族编码蛋白多半为酸性蛋白;18个基因分布在除4号和7号之外的8条染色体,且呈现不均匀分布,并发现了BrPLDs蛋白Ca²⁺配位碱基的缺失。(3)qRT PCR检测发现,高温处理下不结球白菜的BrPLD基因的表达量发生明显变化,各基因在耐热和热敏品种中的表达具有差异。(4)对BrPLD基因家族不同功能顺式响应元件的预测发现,所有家族基因含有光应答有关的作用元件,9个基因含有与低温有关的顺式元件,10个基因含有调控干旱相关元件,18个基因均未预测到热胁迫相关顺式响应元件。     

不同定植期和摘心方案下5个品种(系)茶用菊生长和产量性状的变化

为了比较5个茶用菊新品种(系)的产量水平,并筛选出获得高产的定植期和摘心方案,以 ‘苏菊10号’、‘苏菊12号’、‘苏菊13号’、‘CH1-44’、‘CH5-13’ 为试材,采用三因素裂区试验设计,主区为早、中、晚3个定植期,裂区为5个新品种(系),裂裂区为4种摘心方案,比较不同栽培措施下植株生长和产量的差异.结果表明: 5个新品种(系)中,‘CH5-13’和‘苏菊13号’产量相对较高,‘CH1-44’和‘苏菊10号’产量次之,‘苏菊12号’产量最低;5月27日中期定植、二次摘心措施下5个新品种(系)的株高、冠幅、单株花数、花径、单花鲜质量、单株产量和单位面积产量均显著优于其他处理,较5月7日和6月13日定植分别提高16.0%和19.0%、18.0%和22.8%、36.7%和42.2%、11.1%和2.3%、13.0%和4.0%、47.8%和36.6%、48.5%和36.7%.随着摘心时间的推迟,株高显著降低,二次摘心株高较不摘心降低50.2%;二次摘心处理的冠幅、单株花数、单花鲜质量、单株产量和单位面积产量最高,较不摘心依次提高17.0%、29.1%、5.5%、34.0%和34.8%.品种(系)、定植期、摘心方案3个因素对茶用菊生长性状和产量影响作用的大小依次为:定植期>品种>摘心.     

RNAi转基因作物安全评价研究进展

在秀丽隐杆线虫中首次发现双链RNA(dsRNA)能特异性地导致基因沉默(RNAi)现象后,人们开始大量地研究RNAi技术,并将其应用于功能基因的研究,来提高作物的抗性和改良遗传育种等。本文详细介绍了RNAi的技术原理,并且对RNAi技术与传统转基因技术的区别进行分析,阐述了该技术具有重要的生物学意义,以及在农作物害虫防治领域的占据独特优势。基于RNAi技术存在的潜在脱靶效应,从改良植物、靶标生物和生态环境的3个方面具体分析该技术可能存在的风险,为RNAi技术的风险评估提供参考。由于RNAi技术仍存在风险,为了维护生态多样性和保障人们的人身安全,应尽快建立起符合实际需求的安全性评价方法,本文针对RNAi转基因作物的环境安全和食用安全2个方面的评估方案进行概述。RNAi技术对减少害虫数量、提高水稻产量、降低种植成本以及减少化学农药污染、促进农业可持续发展来说具有重要意义,但该技术仍存在风险,需要进一步监管和研究,建立完善的生态评价系统,让RNAi技术在农业生产上发挥作用。     

利用SSR标记分析云南、西藏和新疆小麦的遗传多样性

用185对SSR引物对52份中国西部特有小麦的遗传多样性进行了研究分析。在31份云南小麦材料中,共检测到488个等位变异,每一个SSR引物可检测到1至9个等位变异,平均为2.64个;平均PIC值为0.2764。在15份西藏小麦材料中,共检测到472个等位变异,每个引物可扩增出1到8个等位变异,平均为2.55个;平均PIC值为0.3082。在6份新疆小麦材料中,共检测到308个等位变异,每一个SSR引物可检测1到5个等位变异,平均为1.66个;平均PIC值为0.1944。185对SSR引物在云南、西藏和新疆小麦的21条染色体、7个部分同源群和3个染色体组上检测到的等位位点的多态性存在明显差异。云南、西藏和新疆小麦均以3B染色体较高,而1D染色体最低;在7个部分同源群中,均以第三部分同源群最高,第六部分同源群最低;在A、B和D染色体组上,均以B染色体组最高,D染色体组最低,A染色体组居中。利用185对SSR引物计算了云南、西藏和新疆小麦群体内及其群体间的遗传距离(GD)和平均遗传距离,结果显示,西藏小麦和云南小麦群体内的平均遗传距离要高于新疆小麦,而云南小麦和西藏小麦间的平均遗传距离低于两者与新疆小麦的平均遗传距离。聚类分析结果也表明,云南小麦和西藏小麦的亲缘关系较近,但两者与新疆小麦的亲缘关系相对较远。     

绵羊肌肉中FAS基因和HSL基因的发育性变化及其对肌内脂肪含量的影响

选取不同日龄的雄性哈萨克羊和新疆细毛羊共54只,屠宰后取背最长肌,用索氏抽提法检测肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量,用荧光实时定量PCR法检测肌肉脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)和激素敏感脂肪酶(hormone-sensitive lipase,HSL)基因表达的发育性变化,并分析基因表达对肌内脂肪沉积的影响。结果表明:1)随着日龄的增加,雄性哈萨克羊的IMF含量持续上升,各生长时期差异显著(P<0.05),而新疆细毛羊的IMF含量在各生长时期无显著差异(P>0.05)。雄性哈萨克羊的IMF含量30~90日龄期间极显著高于新疆细毛羊(P<0.01)。2)FAS基因mRNA水平在哈萨克羊肌肉中初生时最高(P<0.05),然后随日龄的增加呈下降趋势;在新疆细毛羊肌肉中,FAS mRNA水平表现出"下降-上升-下降-上升"的发育模式,其中60日龄显著高于90日龄(P<0.05),其余日龄之间差异不显著。HSL基因在2品种绵羊肌肉中的表达模式基本类似,在哈萨克羊肌肉中随年龄的增加而下降,初生时的水平显著高于60~90日龄(P<0.05);在新疆细毛羊中30日龄时达到最高(P<0.01),到60日龄时下降到最低(P<0.05),随后保持这种低表达水平。3)FAS和HSL基因mRNA的表达量均与哈萨克羊IMF含量呈负相关,相关系数分别为:r=-0.485(P=0.02),r=-0.423(P=0.05);在哈萨克羊中两基因表达量水平比值(FAS:HSL)与IMF呈极显著负相关r=-0.552(P=0.01)。在新疆细毛羊中两基因的表达水平及比值均与IMF无显著相关性(P>0.05)。     

植物中丛枝菌根形成的信号途径研究进展

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)共生是丛枝菌根真菌与大多数陆地植物的根系之间形成的一种互利共生关系。植物给菌根真菌提供碳水化合物; 作为回报, 菌根真菌能够增强植物对矿质营养元素(尤其是磷)的吸收。菌根的形成过程是一系列信号交换和转导的结果, 具有严格并且一致的顺序。本文以植物中菌根形成的信号途径为主线, 对菌根真菌的形成过程和信号转导途径及其方式进行了分析和讨论。高等植物中菌根形成的信号途径与豆科植物的结瘤信号途径部分共享, 并且与钙离子信号途径相关, 但前者更为广泛。尽管该途径中很多过程目前还不十分清楚, 但是相信在不久的将来就可以揭开菌根形成过程中的众多谜团。