一株高效拮抗向日葵菌核菌的细菌菌株YC16的筛选及其作用效果研究

[目的]筛选高效拮抗向日葵菌核菌的细菌菌株,为开发防治菌核菌病害、提高向日葵产量的生物菌剂提供菌种资源。[方法]以羧甲基纤维素钠(CMC)、小麦秸秆纤维素为唯一碳源的无机盐培养基,分离高效降解纤维素的细菌菌株;采用纤维素降解菌与菌核菌的平板对峙方法,进一步筛选拮抗菌核菌的菌株;利用16S rDNA序列鉴定菌株、PDYA平板对峙实验检验上述所选拮抗菌株的抑菌谱;采用离体向日葵新鲜叶片、草炭土基质盆栽实验,观察拮抗菌菌株抑制菌核菌生长的能力;温室盆栽和田间试验条件下,研究其防治向日葵菌核菌病害、促进生长和提高产量的效果。[结果]筛选了一株高效抑制菌核菌的细菌YC16,经过16S rDNA序列分析,鉴定为解淀粉芽孢杆菌。YC16菌株能够抑制8种病原真菌生长,包括齐整小核菌、腐皮镰孢菌、尖孢镰刀菌、稻梨孢、辣椒疫霉、镰刀菌、尖镰孢黄瓜专化型和向日葵菌核菌;抑制菌核菌感染叶片,抑制率达到了80.42%;抑制盆栽基质中菌核菌的菌丝生长,基质表面菌丝密度比对照减少了50%以上。盆栽接种YC16的向日葵生物量比对照提高54.9%,田间向日葵接种YC16菌剂对菌核菌引发的盘腐病防治效果达39%-100%,产量提高24.4%-30.2%。[结论]YC16生物菌剂施用于土壤,能够有效防治向日葵的茎腐病和盘腐病,展现了防治向日葵菌核病和提高产量的双重效果,是一株具有良好应用前景的高效菌种资源。     

列当寄生对不同品种向日葵幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用连作重茬含向日葵列当的土壤,进行不同列当抗性向日葵品种苗期盆栽试验,调查播种后第30、50和70天向日葵幼苗根系列当的寄生率、幼苗地上部和地下部干物质量及株高,并测定其叶片丙二醛(MDA)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性。结果表明:不同向日葵品种苗期对列当抗性明显不同,其中油葵品种‘T012244’和‘MGS’对向日葵列当寄生免疫,‘S31’和‘白杂9号’为高抗,而‘星火大白边’和‘白杂6号’为敏感。列当寄生后明显抑制敏感品种向日葵幼苗生长,而对免疫品种和高抗品种的影响较小。列当寄生后的敏感性品种‘星火大白边’幼苗叶片MDA含量迅速上升,PAL活性也大幅度增加,列当对幼苗生长伤害加重;而苗期免疫品种"T012244"和高抗品种"S31"MDA含量下降,PAL活性则变化不大。随接种时间延长,不同抗性向日葵品种苗期SOD、POD和CAT活性均呈现先升高后降低的变化趋势,且免疫品种的保护酶活性变化幅度大于敏感品种,说明列当寄生对敏感向日葵品种造成了逆境胁迫,诱导其幼苗叶片保护酶系统产生防御响应。     

向日葵种质的SSR分析

以向日葵种质‘阜8321,的114份单株为材料,利用23对引物进行SSR分析.结果表明,23对引物扩增共获得57条带,其中24条多态性带,多态性比率为42.11％.聚类分析显示114个个体间遗传相似性较高,遗传相似系数为0.86～1.00,在遗传相似系数0.87附近,可将114份单株分为两个类群,第一类群包括4份样品,其余110个单株为第二类群.PopGen 3.2软件分析得出种质内个体间平均有效基因位点数、平均香农指数和位点预期杂合度分别为1.4682、0.4078和0.2606.说明该种质个体间SSR位点存在一定的差异,为异质型种质,在繁种更新中应注意维持其遗传完整性.     

向日葵染色体Giemsa C-分带研究

采用HKG (HCI-KOH-Giemsa)法对内葵杂3号三交种染色体进行了C-分带研究和分析.结果表明:每条染色体至少都有一条C-分带,染色体组共有62务C-分带,以中间带和着丝点带为主,中间带主要分布在染色体短臂上;C-分带强弱差异明显,其中46条强带,16条弱带.Giemsa C-分带带型公式为:2n =2x =34 =8I++3T++5I+I+T++4C +2CI+4CI+ +3CI+ +I+T++CT++2CT+.每条染色体都显示出显著的带纹特征,因此,利用Giemsa C-分带方法可以将向日葵的每条染色体区分开.     

向日葵和马铃薯间作的生育期模拟模型

向日葵和马铃薯间作是我国北方农牧交错带的一种重要种植方式,准确模拟其间套作的发育时期对评价和优化间套作种植具有重要意义,以生理发育时间为基础建立了向日葵和马铃薯单作、间作的生育期模拟模型,并利用2010-2011年的大田试验数据对模型进行检验.结果表明:生育期模拟值与观测值的符合度较好,播种—出苗期、出苗—开花期、开花—成熟期和全生育期的均方差根(RMSE)分别为1.2、2.9、2.4和2.6d,误差＜5％.模型既有较强的机理性,又有较好的适用性,为探索间套作条件下作物的生长发育规律提供了良好工具.     

向日葵列当生物学特性及抗列当向日葵分子育种研究进展

向日葵是世界各国重要的油料作物,也是供食用的重要经济作物。向日葵列当是危害向日葵生长极为严重的一类草害,在全球均有发生,且列当种子生活力极强,难以根除。向日葵列当研究和抗列当向日葵育种是农业科研人员研究的重点。本文综述了向日葵列当的生物学特性、寄生与传播特点、为害症状、预防和控制措施,以及近来年抗列当向日葵分子育种研究进展,并对抗列当向日葵育种研究发展前景作分析和展望。     

不同氮素形态对向日葵生长和光合功能的影响

利用砂培试验研究了不同氮素形态对向日葵生长和光合功能的影响。结果表明：NO^3-N(NN)处理的株高、叶面积、干物质重显著高于NH4^ -N(AA)处理,施用NO3^--N的植株有较高的净光合速率(Pn)和较低的气孔导度(C8)、细胞间隙CO2浓度(Ci)。不同处理之间Fv／Fm没有显著差异,NN处理的植株PSⅡ线性电子传递量子效率ФPSⅡ、光化学荧光猝灭系数qP和表观光合电子传递效率ETR都显著高于AA处理的植株;而非光化学荧光猝灭系数qN则明显低于AA处理的植株。碳同化受到抑制是NH4^ -N条件下净光合速率下降的重要原因。     

中国食用向日葵种质资源遗传变异的RAPD及AFLP分析

本研究采用RAPD和AFLP方法对23个中国不同地区的食用向日葵（Helianthus annuus L.)骨干品种进行了遗传变异分析,同时对两种标记系统进行了比较。26个RAPD引物产生了总计192条DNA条带,大小分布 于0.26kb-1.98kb之间,其中165条（86．12％）具有多态性,每条引物产生DNA条带的平均数为7．38。8对AFLP引物组合共产生了576条带,分布于100bp-500bp之间,其中的341条具有多态性,多态百分率为76．00％,每对引物组合产生DNA条带的平均数为72。RAPD方法检测的每位点有效等位基因数（1．76）大于AFLP（1．65）,AFLP标记位点的平均多态性信息量（PIC）（0．38）低于RAPD标记位点PIC（0．41）,但AFLP标记具有很高的多态性检测效率（Ai=38．52）。用RAPD标记分析23个食用向日葵材料的亲缘关系,Nei氏相似性系数分布在47．84％－82．06％,平均相似性系数为0．6495,而采用AFLP的Nei氏相似性系数分布在54．15％－83．52％,平均相似性系数为0．6884。RAPD数据的标准差为0．13,而AFLP数据的标准差为0．08。因此,采用RAPD和AFLP方法分析食用向日葵遗传变异,RAPD标记具有较低相似性系数和较高方差而AFLP则相反。源于两种不同标记的遗传相似矩阵的相关系数为0．51,说明采用RAPD和AFLP系统分析食用向日葵遗传变异得到的结果有一定的相关性,无论采用RAPD还是AFLP标记进行聚类分析,都将23个不同基因型的食用向日葵材料分成了三个类群。     

向日葵根系水通道蛋白活性与苗龄关系的研究

利用压力室结合水通道蛋白抑制剂氯化汞(HgCl2)检测了不同苗龄(15d、25d和35d)向日葵根系水通道的活性,结果显示此生长期间根系导水率保持相对恒定,但0．1mmol／L氯化汞使所有苗龄根系的水流速率和根系导水率迅速降低,而降幅随根龄的增大而增大,表明向日葵根存在调节水分进入根系的水通道蛋白,其活性随根龄的增大而提高,质外体水流随根龄的增大而减小。结论是：在根系生长过程中,细胞到细胞途径水通道蛋白活性的提高可以补偿由于质外体途径导水度降低所致根系导水率的降低,从而维持根系导水率的相对稳定。     

Cloning and Expression Pattern of a Gene Encoding a Putative Plastidic ATP/ADP Transporter from Helianthus tuberosus L.

Herein, we report the cloning and molecular characterization of a full cDNA encoding a putative plastidic ATP/ADP transporter, designated HtAATP, for Helianthus tuberosus L. The ATP/ADP translocator protein was isolated from the tuber-cDNA library of H. tuberosus for the first time. The predicted HtAATP protein was judged as a plastidic ATP/ADP translocator protein from its high homology at the amino acid sequence level to the two Arabidopsis thaliana plastidic ATP/ADP translocator proteins AATP1 and AATP2 （84.8% and 79.9% identity, respectively）. Amino acid sequence analysis of the primary structure of HtAATP revealed that it belonged to the plastidic ATP/ADP transporter family. Hydropathy prediction indicated that HtAATP gene product is a highly hydrophobic membrane protein that contains 10 transmembrane domains to form a spanning topology. Southern blotting analysis showed that the HtAATP gene is a single-copy gene in the H. tuberosus genome. Tissue distribution analysis showed that the HtAATP gene is prominently expressed in sink tissues. A stable expression pattern in tubers at different developmental stages implies an active involvement of HtAATP during carbohydrate formation.