褐飞虱Nl15基因的克隆及功能分析

【目的】植食性刺吸式口器昆虫的唾液蛋白参与调控植物抗虫防御反应,影响其对寄主植物的适应性。本研究旨在通过克隆褐飞虱Nilaparvata lugens重要唾液蛋白基因Nl15,调查其时空表达模式,明确其在褐飞虱致害性中的作用。【方法】基于褐飞虱IR56种群转录组数据,用RT-PCR克隆褐飞虱基因Nl15 cDNA序列,并进行生物信息学分析。利用qPCR检测其在褐飞虱TN1和IR56种群不同发育阶段(卵、1-5龄若虫和雌雄成虫)和雌成虫不同组织(头、胸、腹和足)中的表达模式。通过显微注射dsRNA对褐飞虱TN1和IR56种群的4龄若虫进行Nl15的RNAi,利用qPCR检测Nl15 RNAi后褐飞虱若虫中Nl15的相对表达量以及Nl15 RNAi后褐飞虱若虫取食3 d时水稻植株中防御相关基因(OsLecRK4, OsMPK10, OsWRKY24, OsLox, OsNPR1和OsGns5)的相对表达量,并生物测定Nl15 RNAi后褐飞虱的存活率以及成虫蜜露量和体质量增量。【结果】克隆了褐飞虱Nl15 cDNA序列(GenBank登录号：OK181113),其开放阅读框长1 008 bp;预测编码335个氨基酸,理论等电点为7.54,分子量为38.7 kD,含有23个氨基酸的信号肽序列和一个糖基化修饰位点,不存在跨膜结构域和其他已知的功能域;Nl15与灰飞虱Laodelphax striatellus同源蛋白氨基酸序列一致性为45%。发育表达谱结果表明,Nl15在褐飞虱各个发育阶段均表达,在3-4龄若虫中的表达量最高;组织表达谱结果表明,Nl15在褐飞虱雌成虫头部中的表达量最高,且在IR56种群头部中的表达量高于在TN1种群头部中的。RNAi实验结果表明,与注射dsGFP的对照组相比,注射dsNl15的处理组中Nl15的表达量显著降低了89.5%,褐飞虱的存活率以及成虫蜜露量和体质量增量均显著降低,上述6个水稻防御相关基因的表达量显著上调。【结论】褐飞虱IR56种群中的Nl15参与褐飞虱与水稻的防御与反防御分子互作。本研究为进一步阐述褐飞虱克服抗虫基因的机制及揭示昆虫与植物互作的分子网络提供了思路。     

水稻白叶枯病广谱抗性基因Xa21导入两用不育系培矮64S

以克隆的Xa21基因为外源基因,成熟胚愈伤组织为转化受体,应用农杆菌介导法对水稻两用型核不育系培矮64S进行转化,获46株转基因植株。PCR和Southern分析结果表明,Xa21已整合到受体基因组。用稻白叶枯病病原菌(Xanthomonasoryzaepv.oryzae)菲律宾小种6号接种鉴定,结果表明大多数转基因植株获得了抗病性。已整合的Xa21基因能够稳定地遗传,在所检测转基因株系的T1代中,Xa21基因显示3:1的分离。     

铅对水稻植物激素含量的影响

目的:研究铅对水稻植物激素含量的影响.方法:以湘早籼24和八两优100为材料,通过盆栽试验,采用高效液相色谱法测定不同浓度铅处理下水稻根和叶中植物激素的含量.结果:在低浓度铅胁迫下,湘早籼24叶中GA1和CTK含量以及与ABA比值、八两优100叶中GA1和IAA含量以及与ABA比值均增加,两个品种根中GA1和IAA含量以及与ABA比值增加、而ABA含量均有降低趋势.在高浓度铅胁迫下,两个品种的叶和根中GA1、IAA和CTK含量以及与ABA比值均降低;根中ABA含量增加.两个品种叶中ABA含量均随铅处理浓度的增加而增加.结论:低浓度铅能促进水稻的生长发育,而在高浓度铅胁迫下,水稻的生长发育受到抑制,这些作用与其差异调节水稻体内多种植物激素含量和激素间比值有关.     

水稻品种SSR与PFLP及其与杂条优势的关系比较研究

用48对SSR引物和50个RFLP探针对来自6个生态型的57份水稻材料之间的遗传差异进行了比较分析,从单个位点的等位基历数和平均基因多样性看,SSR的多态性要高于RFLP,从遗传距离看,在总计1596对材料的遗传距离中,只有144对（占9％）用RFLP标记估计的遗传距离（简称GDRFLP,下同）高于用SSR标记估计的遗传距离（简称GDSSR,下同）,平均高出的幅度为0．0371,而有1452对（占91％）材料间的GDSSR高于GDRFLP,平均高出幅度为0．2492,无论是籼,粳亚种内还是灿粳亚种间,SSR标记比RFLP估计的遗传离高,如用SSR标记估计的籼稻亚种内材料之间平均遗传距离为0．5483,而RFLP标记估计的只有0．2776,粳稻亚种内SSR平均遗传距离为0．5777,RFLP的只有0．2405,用SSR和RFLP估计的亚种间的平均遗传距离分别为0．8047和0．731,成对材料的SSR遗传距离与RFLP遗传距离之间的相关分析表明,对于典型的籼粳品种,这两种标记估计的遗传距离相关系数较高,而中间型材料或偏籼偏粳材料的相关程序较低,通过分析4个两系不育系与48恢复系之间的遗传距离与F1的产量表现及杂种优势之间的相关关系得知,这两种标记估计的遗传距离与杂种表现间的相关均没有达到显著水平,而与杂种优势的相关系数中,除108s与恢复系的GDRFLP和LS2S与恢复系的GDSSR与超亲优势没有达到显著水平外,其他均达到极显著的水平。     

水稻种质资源芽期耐冷性的鉴定与评价

对新收集的879份水稻种质资源进行了水稻芽期耐冷性的鉴定与评价,从中筛选出芽期耐冷性极强的水稻种质资源39份,均为贵州地方粳稻品种.供试粳稻品种61.23%具有强芽期耐冷性(3级),而籼稻品种只有13.77%具有强芽期耐冷性(3级 ),粳稻品种的芽期耐冷性显著强于籼稻品种.无论籼稻,还是粳稻,贵州地方稻种的芽期耐冷性显著强于来自其他地区的品种,从贵州地方稻种中挖掘极强耐冷种质资源的潜力较大 .     

满江红鱼腥藻的异养生理

设计了一个经机械处理而获得蓝藻无菌培养物的方法,利用这一方法获得满江红鱼腥藻(Anabaena azollae)的无菌培养物。满江红鱼腥藻的无菌培养物能以果糖、葡萄糖或者蔗糖为底物,在黑暗中进行化能异养生长。将适应了光能自养生长的培养物转移至黑暗中异养生长时,以NaNO3为氮源时的生长速率比以空气中的氮气为氮源时高;然而适应了化能异养生长的培养物以空气中的氮气为氮源时生长更佳。搅拌促进生长。满江红鱼腥藻在黑暗中生长半年后,叶绿素a的含量降至光照下生长时的1/3-1/4。满江红鱼腥藻在5500勒克斯光照下生长时,添加外源果糖或葡萄糖仍能促进生长,提高固氮活性。     

水稻储藏过程中淀粉黏度特性的变化

对水稻淀粉黏度特性特征值测定的统计分析表明：在避光自然温度储藏期间,不同类型稻谷淀粉黏度特征值均有明显的变化,各特征值在储藏1～5个月内变化较小,而6～7个月期间变化较大,大部分特征值变化差异达到显著或极显著水平。不同类型稻谷在储藏期间黏度特征值发生明显差异的时间点不同,粳糯类水稻品种在储藏期间发生明显差异的时间点明显早于粳稻和籼稻类。储藏时间与淀粉黏度特征值优化方程建立结果显示：与籼稻类品质变化关系密切的主要特征值为最高黏度（PKV）、崩解值（BDV）和峰值时间（PeT）,粳稻类为热浆黏度（HPV）、冷胶黏度（CPV）和回复值（CSV）,而粳糯类为PKV、BDV、CSV和起浆温度（PAT）。研究结果表明,通过RVA谱主要特征值来评价不同类型水稻品种稻谷耐储藏性具有可行性。     

几个棉花核不育抗虫杂交种(F1)的抗虫性及经济性状分析

用两个不抗虫和一个抗虫的核不育系为母本,用抗虫品系为父本,配制3个杂交组合(GA×HB、GA5×R27、GA18×HB),研究分析杂交种的抗虫性、产量性状和纤维品质.结果表明3个杂交组合均高抗棉红铃虫,GA5×R27和GA18×HB以及GA×HB分别抗、中抗棉铃虫;3个组合的产量和纤维品质均优于对照.用核不育系作母本,特别是用抗虫核不育系作母本生产抗虫杂种,比用人工去雄生产杂种种子成本低,且有较好的抗虫性和丰产性,因而在棉花生产上具有更加广阔的应用前景.     

水稻OsMS2基因在花药发育中的功能分析

拟南芥MS2(MALE STERILITY 2)是一个调控花药花粉发育的关键基因。水稻OsMS2(Os03g07140)基因与拟南芥MS2的序列具有高度同源性。利用RNA干扰技术研究OsMS2基因在水稻花药发育过程中的功能。与野生型水稻相比, 转基因 植株营养生长阶段正常, 但雄性育性降低。转基因植株雄性育性降低与RNA干扰引起的OsMS2基因表达水平降低有关。进一步对转基因植株花药进行细胞学观察, 结果表明OsMS2基因表达水平的降低导致绒毡层细胞退化延迟, 小孢子壁的形成出现异常。扫描电镜观察结果显示, 小孢子壁光滑, 不能形成正常的外壁。以上结果表明OsMS2基因在水稻花药发育过程中起重要作用。     

苏南太湖流域水稻经济生态适宜施氮量研究

针对苏南太湖流域无机体,高氮量施肥方式,造成氮肥利用率下降、水环境污染日益严重这种现象,研究了不同氮肥施用水平下水稻的产量、氮肥利用率及氮肥水环境损失。并在以下研究结果的基础上,引入环境经济学的Ｃｏａｓｅ原理和主效益比较合理的水稻施肥量,相应的经济、生态２适宜产量为７３７９．５～７５４８．６ｋｇ／ｈｍ＾２。