寄主植物物理性状及营养物质对地红蝽寄主选择性的影响

【目的】地红蝽Pyrrhocoris tibialis是一种重要的农业植食性害虫,寄主范围广泛。本研究测定地红蝽对不同植物的取食偏好及分析寄主植物物理性状和营养物质在地红蝽成虫寄主选择行为中的作用,以期从寄主理化性状的角度来探讨地红蝽寄主选择行为机制,为指导作物抗虫育种提供依据。【方法】通过自由选择方法研究地红蝽成虫对5种寄主植物(谷子Setaria italica、高粱Sorghum bicolor、绿豆Vigna radiata、大豆Glycine max和玉米Zea mays)叶片的取食选择性;使用Y型嗅觉仪进一步检测地红蝽对5种植物叶片气味的趋性反应;测定分析5种植物叶片物理性状及主要营养物质含量与地红蝽取食选择性的相关性。【结果】地红蝽成虫对5种寄主植物叶片的取食选择率存在显著性差异,依次为谷子＞高粱＞绿豆＝大豆＞玉米,与对这5种寄主植物叶片气味的趋性反应百分率结果一致。相关性分析表明,地红蝽成虫的取食选择性与叶片长宽比、含水量和背面茸毛密度呈显著正相关,相关系数分别为0.881, 0.884和0.906,而与地红蝽成虫取食前后寄主植物叶片可溶性糖含量变化和总蛋白质含量变化呈显著负相关,相关系数分别为-0.915和-0.951。通径分析表明,寄主植物叶片背面茸毛密度和总蛋白质含量变化是地红蝽寄主选择性的重要决定因素。【结论】地红蝽成虫对不同寄主植物存在取食选择和趋向性差异,地红蝽成虫取食选择与寄主植物叶片长宽比、背面茸毛密度、含水量以及可溶性糖和总蛋白质含量变化有关。     

Differences in functional traits among distinct populations of the plant invader Bunias orientalis

入侵植物疣果匙荠不同种群间的功能性状差异 特定环境下植物扩大领域入侵到其他区域时,其功能性状会发生改变。原产地环境已形成植物原有功能性状,当植物居住环境发生改变时,其功能性状亦会随之改变。本文旨在探讨居于常见条件与原产地气候条件的原状态、入侵状态、归化状态下不同疣果匙荠(Bunias orientalis)种群间的性状变异。自8个国家收集了12种疣果匙荠种子(每种状态各4种),将其种植于标准条件下的同质园中,并比较不同状态不同种类的物候、生长、繁殖等功能性状变化。 研究结果表明, 物候不因植物状态而异,但某些原产于常年低温地区的原状态植物并未开花。相比原状态植物,入侵状态植物的叶子更多,这表明了其在积累植被生物量上的活力。短角果的数量和质量,以及其他的生长性状在不同的状态间没有差异,但在不同种群间存在差异。一些功能性状的变异可能是由于原生地对当地条件的长期适应和遗传多样性所致,而其他环境因素在新环境下的差异可能导致了较高的性状变异。     

北极苔原土壤中可培养细菌的分离及其抗菌活性测定

【目的】北极地区具有高纬度、低温、高辐射等独特的环境条件。北冰洋及周围大面积的陆地区域鲜有人类踪迹,其中微生物数量不可低估。本研究旨在了解北极土壤中的可培养微生物的多样性及其抗菌活性。【方法】对来源于北极黄河站附近的7份不同植物根下苔原土壤进行直接涂布和富集培养后涂布。【结果】共获得细菌菌株721株,对其中608株进行细菌16S rRNA基因序列测定,归属于86个属,229个种,主要分布于变形菌门(Proteobacteria,54.3%)、放线菌门(Actinobacteria,21.2%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,12.8%)、厚壁菌门(Firmicutes,10.0%)和奇异球菌门(Deinococcus-Thermus,1.6%)。其中从16S rRNA基因序列同源性推测有22株细菌菌株为潜在新种/属。从分离菌株中筛选出16株可抑制金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)或鲍氏不动杆菌(Acinetobacterbaumannii)生长的拮抗菌。【结论】获得了北极土壤地区特有的微生物菌株资源,为进一步筛选拮抗菌的活性物质提供了菌株基础。     

新型产甲烷古菌研究进展

产甲烷古菌是一类能利用简单化合物产生甲烷气体的厌氧菌。近年来,随着测序技术的不断发展,科学家结合宏基因组学和其他技术先后发现了众多之前未被报道的新型产甲烷古菌。基因组分析等研究发现这几类新型产甲烷古菌具有独特的甲烷代谢通路以及广泛的生态分布,科学家推测它们在全球生态调节以及碳循环中可能起到了不可忽视的作用。然而,这些新型产甲烷古菌大部分尚未通过传统培养方法获得纯培养菌株,其确切的生理代谢机制和生态功能还有待深入研究。为了更加系统地了解这些新型产甲烷古菌,本文从它们的分类、系统发育地位、代谢机制、生态分布以及分离培养等方面进行了综述,并对新型产甲烷古菌未来的研究方向进行了展望。     

多孔炭分子筛膜的应用研究

由于多孔炭分子筛膜具有均布的孔隙结构和较强的渗透通量,使其在生产和生活的诸多领域中得到了广泛应用。目前,国内外对多孔炭分子筛膜进行了大量研究,结果表明其可以根据分子筛分机理对混合物进行分离,特别对于分子直径较小气体的分离系数较高,在废水处理、气体分离、氢气回收等领域表现出优异的性能,具有广阔的发展前景。     

国外绿豆种质资源农艺性状的遗传多样性分析

以来自15个国家和地区的352份绿豆种质资源为材料,评价其5个质量性状和10个数量性状的遗传变异水平。结果表明:除美国等5个不同地区的14份材料未正常开花结荚外,其余338份材料的农艺性状具丰富的遗传变异。其中质量性状中叶形和幼茎色的遗传多样性指数最高(0.69),数量性状中荚长(2.08)和百粒重(2.07)的最高。UPGMA聚类将338份参试材料分为6大类群,各类群有其独特的性状特征,其中第5类群早熟、矮秆、大粒,可为杂交育种亲本选配提供理想亲本。亚蔬(ARC-AVRDC)(泰国)、菲律宾、印度、印度尼西亚、韩国、美国和俄罗斯等7个不同地理区域材料间具有显著的遗传变异,其中俄罗斯的遗传多样性指数最高,韩国最低;印度尼西亚的生育期较短,主茎节数、单荚粒数、单株荚数和单株产量最高,属于早熟、大粒、高产的种质,可以为我国新品种的选育提供基础材料;UPGMA聚类可将这7个不同地理区域的材料划分为3类,其中印尼和韩国的材料各被划分为一类,其他5个国家聚为第Ⅲ类,群体间的性状表现与其地理来源有一定的关系。     

古蔺牛皮茶树种质资源性状初步研究

为开展四川重要茶树种质资源古蔺牛皮茶种质资源的收集、保存与评价工作,在古蔺牛皮茶树资源中选取了具代表性的8种不同类型茶树(Ⅰ~Ⅷ类)作为研究对象,并对其植物学特征、生物学特性及主要生化成分进行了观测。结果表明:供试茶树在形态特征、遗传和品质性状等方面,表现出较丰富的多样性。其种群多为灌木,树姿半开张状;芽叶绿色,茸毛中等,叶为椭圆形,叶尖渐尖;花多为中花型,花柱3~4裂;果实多为球形和肾形,种子多为球形,主要表现出栽培型茶树性状。古蔺牛皮茶春梢的生化成分含量较丰富,其茶多酚含量为(19.71±0.39)%~(30.16±0.22)%,游离氨基酸总量为(2.20±0.11)%~(4.88±0.12)%,咖啡碱含量为(3.45±0.17)%~(4.41±0.09)%。结合主要生化成分含量、酚/氨值和儿茶素组分等可推论,Ⅴ、Ⅵ类适制红茶,其他类型则适制绿茶。综合供试茶树的形态和生化成分含量特征,初步鉴定供试的牛皮茶树分属茶组植物分类系统中的秃房茶和茶,Ⅴ和Ⅵ类茶树较为原始,其他类型则进化程度较高。供试茶树中存在具育种价值的资源,其中Ⅴ类和Ⅵ类可作为高儿茶素含量的育种材料,Ⅱ类可作为选育优质绿茶品种的育种材料。     

籼爪交水稻F_2群体的蒸煮食味品质研究

分析了籼型高直链淀粉恢复系CG133R与糯性爪哇稻22号杂交衍生的F2群体的蒸煮品质变异及其与淀粉粘滞性特征间的相关性,以及F2群体颗粒结合淀粉合成酶(Wxa基因)和可溶性淀粉合成酶(SSⅡ-3基因)主效基因的遗传。结果表明:蒸煮品质指标和RVA谱特征值在F2群体中广泛分离,其中变异最大的是消减值,其次为胶稠度、直链淀粉含量。高直链淀粉材料各理化指标与RVA谱特征值的相关性不显著;RVA谱特征值在中、低直链淀粉含量和糯稻群体中与各理化指标存在显著或极显著相关;在中、低直链淀粉材料中,RVA谱特征值与糊化温度(GT)也存在显著或极显著相关。用Wxa基因和SSⅡ-3基因的分子标记检测到这两个基因在F2群体中存在偏分离,分别指向两个亲本类型。除高直链淀粉材料外,可以通过RVA谱特征值来辅助筛选优质水稻品种。     

水稻籽粒矿质元素含量遗传及主要农艺性状相关性分析

通过了解水稻子粒钙、镁、铜、铁、锌和硒等矿质元素含量,以绿旱1号作为父本与102S、KD36S、7HS012及7HS013不育系为母本进行配组,对父本与杂交后代主要农艺及经济性状、水稻子粒中的矿质元素含量进行了遗传分析,并对各杂交后代的主要农艺性状和子粒中矿质元素含量以及各矿质元素含量间进行了相关性分析.结果表明,杂交后代农艺及经济性状多数表现出超高亲分离现象,且LK3的农艺及经济性状均表现为最好.水稻子粒矿质元素含量与部分农艺和经济性状存在明显的正相关或负相关关系,且K、Mg、Zn、Se等元素含量与水稻产量密切相关.水稻子粒中矿质元素含量大小依次为P＞K ＞Mg ＞S＞ Ca＞ Mn ＞Fe ＞Zn ＞Cu ＞Se,4个杂交后代的K元素含量表现出超高亲分离现象,LK2、LK3和LK4的Fe元素含量也表现出超高亲分离现象.水稻子粒大量与微量元素之间相关性最高,微量元素之间相关性次之,大量元素之间相关性最小,以7HS012不育系为母本得到的杂交后代农艺性状表现较好,矿质元素含量最高,7HS013次之,其他不育系表现一般.本研究为选育出耐旱及营养价值高的水稻新品种母本的选择提供了理论依据.     

从黑茶中分离和筛选产单宁酶菌株

茶叶中富含单宁化合物。从分离自黑茶的真菌菌株中,筛选高产单宁酶的菌株;进而分离纯化单宁酶,分析单宁酶对茶汤的转溶效果。从不同产地的3个黑茶样品中,共分离获得44个真菌分离物;经初步鉴定,这些真菌分离物以曲霉属（Aspergillus）、青霉属（Penicillium）和散囊菌属（Eurotium）的真菌居多。以单宁酸为底物的鉴别培养基初筛表明,其中26个真菌分离物在鉴别平板上产生透明圈,显示单宁水解酶活性;通过固体发酵复筛,筛选到1株产单宁酶活性较高的菌株,初步鉴定为青霉属（Penicillium）菌株,命名为青霉MP-24菌株。青霉MP-24可以以茶叶、茶梗和麸皮等农副产品作为原料固体发酵产生单宁酶。以麸皮为原料的发酵产物经过硫酸铵分级沉淀、DEAE阴离子交换层析和葡聚糖G-150凝胶层析等分离纯化步骤,得到分子量为70 kDa的单一蛋白质条带,单宁酶活力达到603.68 U/mg。纯化获得的单宁酶对茶汤有良好的转溶效果。研究结果表明,在黑茶相关微生物中含有丰富的产单宁酶菌株,是工业酶制剂的重要资源。