水稻叶片水势的QTL定位与候选基因分析

为探究叶片水势(LWP)相关基因在水稻(Oryza sativa)抗旱中的作用及其遗传机制, 以热研2号(Nekken2)和华占(HZ)为亲本以及构建的120个重组自交系(RILs)群体为实验材料, 对水稻分蘖期叶片水势进行检测, 并利用前期基于高通量测序构建的分子遗传连锁图谱进行数量性状基因座(QTL)分析。结果表明, 共检测到5个与水稻分蘖期叶片水势相关的QTLs, 分别位于第2、3、4、11和12号染色体上, LOD值均达2.5以上, 其中位于4号染色体物理距离24 066 261- 30 847 136 bp内QTL的LOD值高达5.15。对这些QTL区间内与水势相关的候选基因进行定量分析, 发现LOC_Os02g56630、LOC_Os02g57720、LOC_Os02g57580、LOC_Os04g43730、LOC_Os04g46490、LOC_Os04g44570和LOC_Os04g44060这7个基因在双亲间表达量差异显著。位于4号染色体QTL区间内LOC_Os04g46490基因的表达在两亲本间存在显著差异。对基因LOC_Os04g46490进行测序分析, 发现该基因在两亲本间共存在6处差异, 从而导致氨基酸序列的改变。通过QTL挖掘及相关基因表达分析, 发现这些基因与水稻叶片水势调控相关, 可能间接影响水稻的抗旱性。检测到的QTL位点对水势相关基因精细定位和克隆具有重要参考价值, 有助于进一步理解水稻叶片水势的遗传基础, 并为培育耐旱水稻新品种提供有利的基因资源。     

茶树花挥发物对叶蝉三棒缨小蜂的引诱增强效应

茶树(Camellia sinensis)是我国重要的经济作物。小贯小绿叶蝉(Empoasca onukii)是为害茶树的主要害虫之一。叶蝉三棒缨小蜂(Stethynium empoascae)是小贯小绿叶蝉的主要卵寄生蜂, 但茶树花对叶蝉三棒缨小蜂的引诱机制尚不明确。基于析因设计的方差分析结果显示, 茶树花可引诱天敌叶蝉三棒缨小蜂, 显著缩短其寄生行为的搜寻时间。茶树花可显著增强叶蝉为害茶梢对缨小蜂的吸引作用, 而对健康茶梢的增强效应不显著。基于气相色谱-质谱(GC-MS)的结果显示, 健康茶梢中的挥发物种类和相对含量较少, 而叶蝉为害茶梢和茶树花中挥发物种类和相对含量显著增多。偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)结果显示, 茶树花挥发物具有明显的聚类特征。变量重要性投影结果表明, 17种茶树花挥发物在判别分析中可能起重要作用。行为测定结果显示, α-水芹烯、顺式氧化芳樟醇、反式氧化芳樟醇、苯甲醛和苯乙酮对叶蝉三棒缨小蜂具有显著的引诱效果。研究初步阐明了茶树花通过释放挥发物引诱叶蝉三棒缨小蜂的机制, 为制定叶蝉的生物防治策略提供了理论依据。     

水稻粒形遗传的研究进展

水稻（Oryza sativa）粒形性状包括粒长、粒宽、粒厚、粒重和长宽比等,是构成水稻产量的重要因素之一。因此,阐明水稻粒形遗传控制的机理,对提高水稻产量具有十分重要的意义。水稻粒形的遗传是多基因共同作用的数量性状遗传,相对于单一基因控制的性状,研究要相对复杂。该文综述了水稻粒形的遗传特点、QTL定位和基因克隆,并展望了粒形遗传的研究前景。     

真菌中一氧化氮生物合成、降解及功能的研究进展

一氧化氮是一个有较高活性的自由基气体分子,无论在动植物还是微生物中,作为一个细胞内和细胞间的信号传导分子,它在许多的生理和病理过程中都发挥着双向的调节作用.研究发现真菌细胞可以合成一氧化氮,适当浓度的一氧化氮在真菌细胞内发挥多种重要的生物学功能,一旦一氧化氮过量累积,这个自由基分子会对细胞造成伤害,导致细胞凋亡.一氧化氮介导生成的环鸟苷酸(cGMP)作为一种重要的第二信使分子涉及到真菌细胞内多种信号途径的调控,调节了整个真菌类群的生长发育、形态发生、孢子形成和萌发、繁殖和细胞凋亡的过程,影响了真菌整个生命周期的生理活动.到目前为止,尽管一氧化氮在动植物中作用的机制得到了广泛的研究,但一氧化氮在真菌中的研究报道很有限.关于一氧化氮在真菌中的合成和降解途径,一氧化氮介导的信号传导机制的研究还不透彻,它在真菌细胞内的功能和毒理还有待于更深入的研究.     

腺嘌呤对大肠杆菌DH5α和其耐乙酸突变株DA19 代谢流分布的影响

【目的】本文通过分析在基本培养基中添加腺嘌呤对大肠杆菌DH5α和其耐乙酸突变株DA19代谢流分布的影响,从而进一步了解二者在代谢调控方面的差异。【方法】对2个菌株分别在氮源限制基本培养基及添加腺嘌呤的氮源限制基本培养基中进行连续培养,分析两者代谢流变化差异,并与酶活测定结果进行比较。【结果】添加腺嘌呤降低了DH5α的葡萄糖比消耗速率和乙酸的比生成速率,提高了菌体关于葡萄糖的得率,而丙酮酸比生成速率变化不明显。与MN培养基相比,添加腺嘌呤后DH5α降低了乙酸分流比,提高了分泌丙酮酸和三羧酸循环分流比,同时明显改变了磷酸果糖激酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶和乙酸激酶酶活。与DH5α不同,添加腺嘌呤使得DA19的丙酮酸比生成速率增加了近57%,而其它参数无明显改变。与MN培养基相比,DA19在添加腺嘌呤后降低了三羧酸循环分流比,大大提高了分泌丙酮酸分流比,而关键酶活未发生明显改变。酶活变化与代谢流结果基本一致。【结论】由于大肠杆菌DH5α和DA19嘌呤核苷酸从头合成途径能力存在差异,因此添加腺嘌呤对两个菌株的代谢流分布产生了完全不同的影响。     

吲哚乙酸对铝胁迫下栝楼生理响应及DNA损伤的缓解作用

为探究IAA(吲哚乙酸)对铝胁迫下栝楼生理响应及DNA损伤的缓解,本研究以河北安国栝楼(耐铝品种)和浙江浦阳栝楼(铝敏感品种)为材料进行水培试验,研究300、800 μmol·L^-1(分别用Al₃₀₀和Al₈₀₀表示)铝环境下不同浓度IAA(0、10、25、50、75 μmol·L^-1,分别以I₀、I₁₀、I₂₅、I₅₀和I₇₅表示)对2个栝楼品种的抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)、光合特性、根系活力、叶绿素含量和DNA损伤的影响。结果表明: 与对照相比,铝胁迫条件下,安国和浦阳品种栝楼的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、光合作用能力、根系活力等生理指标受到不同程度的抑制,MDA含量明显升高,DNA损伤加重。铝胁迫条件下,与无IAA喷施相比,10～50 μmol·L^-1IAA作用下安国和浦阳栝楼的SOD、CAT和POD酶活性最大增幅分别为15.0%、31.2%、72.3%和13.8%、26.9%、26.4%,叶绿素含量显著增加49.9%和17.9%,MDA积累量减少39.2%和22.4%,荧光参数得到明显改善。25 μmol·L^-1IAA使安国和浦阳栝楼根系活力显著增加159.1%和90.9%,50 μmol·L^-1IAA可有效减缓2个品种栝楼根系DNA拖尾现象,尾部 DNA 百分含量与尾部距离的乘积(OTM)值最大降幅可达27.6%。10～50 μmol·L^-1 IAA能有效提升铝胁迫下栝楼的生理活性,减缓DNA损伤程度,且安国品种的耐铝胁迫能力大于浦阳品种。     

高Vir毒力根癌农杆菌AGL-1菌株介导丝状真菌转化研究进展和应用

根癌农杆菌介导的真菌转化(ATMT),是分离真菌基因和分析基因功能的重要方法.目前有多种农杆菌菌株可运用于ATMT法,例如LB4404、C58C1、EHA104、AGL-1等.其中AGL-1菌株因其具有Vir毒力高、转化效率高、稳定性好等诸多优点,近年来有关AGL-1菌株高效转化丝状真菌的应用越来越多.就其转化机制、转化过程、转化率影响因素的最新研究进展进行概述.     

佛手低温胁迫相关基因的差异表达

佛手(Citrus medica L.var.sarcodactylis Swingle)是药用及观赏价值都很高的经济植物,但它对低温反应敏感,容易发生冻害现象.因此,了解其冷敏感机制对提高抗寒性起着重要的作用.以佛手为试材,-4℃低温处理24 h后,采用mRNA差异显示技术(DDRT-PCR)和半定量RT-PCR技术,分析和鉴定与冷敏感相关的差异表达基因.DDRT结果获得差异片段121个,经生物信息学分析,差异表达序列中有33条为功能已知序列,88条为未知序列(其中5条具有开放性阅读框);半定量结果获得34个阳性基因片段,其中上调基因片段29个,下调基因片段5个.除了3个基因功能未知外,其余基因主要涉及植物防御/应激反应,细胞壁的修饰,信号转导,代谢,氨基酸转运,氧化损伤,转录和蛋白质的合成,其中与植物防御/应激反应和光合作用有关的基因可能是造成佛手寒敏感的主要原因.     

利用皆伐法估算黔中喀斯特森林地上生物量

精确估算森林生物量对理解全球碳循环至关重要。已有的喀斯特森林地上生物量估算研究存在很高的不确定性,缺乏校准数据检验研究结果的精度。利用皆伐法,首次精确估算了我国西南贵州省中部喀斯特森林的地上生物量,并检验了已有生物量回归方程和平均标准木法对该喀斯特森林地上生物量的估算效果。该喀斯特森林的地上生物量为122.81 Mg/hm~2,胸径(D)≥1 cm的木本植物、D1 cm的木本植物和草本植物的地上生物量分别为120.00、2.56、0.24 Mg/hm~2。D在10—30 cm范围内的植株(83.89 Mg/hm~2)是地上生物量的主要贡献者。4个优势树种(云南鼠刺Itea yunnanensis、川钓樟Lindera pulcherrima、猴樟Cinnamomum bodinieri和化香树Platycarya strobilacea的地上生物量为103.03 Mg/hm~2,占森林总地上生物量的83.89%。干(61.04 Mg/hm~2)和枝(40.56 Mg/hm~2)的生物量远高于皮(11.61 Mg/hm~2)和叶(6.80 Mg/hm~2)。在物种水平上,已有生物量回归方程(误差-56.10%—84.61%)和平均标准木法(误差-36.43%—-5.14%)对该喀斯特森林地上生物量的估算效果均较差。最后,建立了5个新的生物量回归方程。本研究可为我国西南喀斯特地区精确估算森林碳储量提供基础校验数据和方法指导。     

连作对浙贝母生长及土壤性质的影响

采用大田试验,分别在浙贝母种植的头茬、二茬及四茬田里进行植物及土壤取样,分析土壤理化性质、微生物区系、关键酶等指标.结果表明:随着连作年数的增加,浙贝母连作土壤中有效氮、有效磷及有效钾的含量显著降低,但有机质含量逐年增加,土壤呈酸化趋势;根区土壤中细菌、放线菌及微生物总量呈线性减少,但真菌数量呈线性增长;重茬根区土壤的脲酶、过氧化氢酶活性显著低于头茬土,但多酚氧化酶及蔗糖酶活性出现增加现象.在连作障碍下,浙贝母叶内膜脂过氧化程度加剧,SOD、POD等抗氧化酶活性降低,地上、地下部生物量以及根长、根表面积均显著降低.说明浙贝母连作障碍是由于土壤营养元素缺乏、根际酸化、微生物区系改变、氧化胁迫加剧等多原因造成的.