玉米内生细菌资源研究进展

植物内生菌存在于植物的各个器官,种类繁多,对植物的生长发育具有重要作用。玉米是最重要粮食作物之一,通过研究玉米与其内生细菌的关系,对增产玉米以及生物防治有积极意义。本文归纳了玉米内生细菌资源的分离与收集,包括内生细菌的多样性及新种的鉴定;介绍了玉米内生细菌与宿主的相关性;总结了玉米内生细菌的生物学作用,包括抑菌性、耐受性、固氮作用和促生作用,以及内生细菌对玉米作用机制;并对玉米内生细菌研究趋势进行了前景展望,旨在为玉米内生细菌的研究提供参考。     

日本囊对虾4个地理群体线粒体16S rRNA序列及遗传结构分析

对我国东南沿海日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)的4个地理群体广东群体(GD)、台湾群体(TW)、福建群体(FJ)和浙江群体(ZJ)的线粒体16S rRNA基因片段进行PCR扩增,对产物进行测序后分析。经比对获得470bp的核苷酸分析序列,发现了16个变异位点,得到了10种单倍型。广东、台湾、福建和浙江群体的核苷酸多样性依次分别为0.0008、0.0010、0.0051、0.0015,各群体均存在独有的单倍型和共有单倍型。群体遗传距离分析表明各群体间保持着一定的遗传差异,其中福建群体与其他群体之间存在着较远的遗传距离并保持了较高的遗传多样性。另外,利用其423bp的16S rRNA同源序列探讨了对虾科6个属共12种对虾的系统进化关系,囊对虾属与沟对虾属亲缘关系较近聚为一支,其他4个属的10种对虾聚为一支。     

基于髭鲷属鱼类Cyt b基因全序列探讨髭鲷属在鲈总科的分类地位

为探讨髭鲷属鱼类的分类地位,克隆了两种髭鲷属鱼类(横带髭鲷和斜带髭鲷)的线粒体Cyt 6基因全长序列,并利用线粒体Cyt b基因序列分析了鲈总科6个科29种的分子系统进化关系.结果表明:髭鲷属与石鲈科的其他5个属的遗传距离超过了科问水平的遗传距离,存在较远的遗传分化.29种鲈总科鱼类分成了两大类群,石鲈科的矶鲈属、仿石鲈属、厚唇椒鲷属、异孔石鲈属和石鲈属的物种聚为一起形成石鲈科的一个独立分支,与亲缘关系较近的鲷科、梅鲷科和笛鲷科形成一个类群;而隶属于石鲈科的髭鲷属与石鲷科及雀鲷科形成另一个类群.髭鲷属与其他石鲈科鱼类的亲缘关系已经超过了科问的遗传分化水平,而在遗传距离及系统进化分析上髭鲷属仍然隶属于鲈总科.本研究支持将髭鲷属提升为髭鲷科的观点.     

牙鲆MHC-DAA结构及其等位基因多态性

为了探讨牙鲆MHC-DAA等位基因的多态性, 根据牙鲆 (Paralichthys olivaceus) MHC-DAA的cDNA序列设计特异引物, 扩增内含子序列。牙鲆DAA基因由4个外显子和3个内含子组成, 与大西洋鲑 (Salmo salar) DAA基因结构相同, 在内含子2中存在一个高度多态的微卫星位点(GT)n。根据获得的MHC-DAA基因组序列设计特异性引物, 在45尾牙鲆中扩增了包括完整外显子2和内含子2的长度约670 bp的DNA片段, 克隆测序后共发现30个MHC-DAA等位基因, 各等位基因的频次及其各主型中亚型的数目都不均衡。在249 bp的外显子2序列中共有55个位点发生变异, 核苷酸多样性指数为0.0887, 编码的氨基酸序列中多态变异位点31个, 其中简约信息位点30个, 单变异位点1个。非同义替代与同义替代的比率在PBR(Peptide binding region)和非PBR结合区分别为3.30和2.43, 分析证明平衡选择是牙鲆存在众多DAA等位基因的发生机制。     

聚糠萘水剂对黑龙江省不同积温带玉米籽粒灌浆的影响

2010和2011年在黑龙江省3个积温带(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)上,以不同基因型玉米品种郑单958和丰单3号为试材,研究不同环境温度下外源植物激素复配剂聚糠萘水剂(PASP-KT-NAA,PKN)对玉米籽粒灌浆过程和产量的影响.结果表明:从第Ⅰ积温带到第Ⅲ积温带,玉米灌浆期的温度呈降低趋势;平均最低气温分别为12.16、11.40和9.56℃,玉米籽粒灌浆中后期有效积温不足,平均最低气温低于16℃,严重影响玉米的灌浆过程.施用PKN处理提高了3个积温带玉米籽粒干物质积累和籽粒灌浆速率;延迟了丰单3号籽粒灌浆速率达峰值的时间(Tmax),提早了郑单958的Tmax;提高了两品种籽粒灌浆速率最大时的生长量和籽粒最大灌浆速率;缩短了籽粒的灌浆活跃期.PKN处理明显提高了3个积温带下两玉米品种的产量,第Ⅲ积温带的郑单958和丰单3号产量分别比第Ⅰ、Ⅱ积温带高8.2％、5.1％和3.4％、0.8％.施用外源PKN有助于玉米利用有限的积温,提高籽粒灌浆速率,降低籽粒含水量,最终增加产量.     

玉米籽粒灌浆特性对播期的响应

以‘京科528’(JK528)和‘郑单958’(ZD958)为试验材料,设置早春播(4月10日播种)和春播(5月14日播种)2个播期处理,研究不同播期条件下玉米的籽粒灌浆特性.结果表明: JK528、ZD958在早春播条件下的最终百粒重和产量显著高于春播,增幅分别为6.8%和10.1%、17.8%和9.2%;籽粒最大灌浆速率(G_max)、平均灌浆速率(G_ave)表现为早春播高于春播,而籽粒活跃灌浆期(P)呈相反趋势;JK528百粒重和产量显著高于ZD958,其中JK528百粒重和产量较ZD958高7.4 g和1189.6 kg·hm^-2,增幅分别为21.6%和10.8%;P表现为ZD958大于JK528,而W_max、G_max、G_ave和T_max表现为JK528大于ZD958;同一播期,JK528在灌浆中期的平均灌浆速率高于后期,且高于ZD958.相关分析表明,籽粒干物质积累量与平均气温和积温间呈极显著正相关.可见,充分利用光热资源,提高灌浆速率,有利于获得较高粒重,从而提高玉米产量.JK528在灌浆前中期灌浆速率快的优势弥补了其灌浆活跃期略短的情况,进而在不同播期条件下均可获得较高的粒重.     

不同积温对春玉米灌浆期叶片光合性能的影响

以不同抗冷型玉米品种丰单3(抗冷型)和郑单958(非抗冷型)为试验材料,在黑龙江省Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ积温带进行大田试验,研究了不同积温对不同抗冷型春玉米灌浆期叶片光合性能的影响.结果表明:在3个积温带,丰单3和郑单958抽雄开花期和成熟期按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ积温带顺序依次延长,籽粒容重依次降低;丰单3和郑单958叶片的RuBP羧化酶、PEP羧化酶活性对温度的敏感性不同,其中,丰单3灌浆前期(开花后0 ～20 d)两种酶活性高,在温度限制区可正常成熟;郑单958灌浆前期和后期(开花后0～10 d、40 ～60 d)两种酶活性高,中期(开花后10 ～40 d)对活动积温不敏感,在温度限制区不能正常成熟.两类玉米叶片的光合速率均与开花后0～10 d和30～40 d的活动积温呈显著正相关.3个积温带积温在灌浆初期和后期对春玉米光合性能影响显著,同一品种灌浆期活动积温越高,籽粒产量越高;郑单958产量均高于丰单3.     

聚糠萘水剂对不同积温带玉米花后叶片氮同化的影响

试验于2010—2011年在黑龙江省3个积温带哈尔滨市(Ⅰ)、绥化市(Ⅱ)、依安县(Ⅲ)的试验站进行,以郑单958和丰单3号为材料,研究大田条件下温度差异对花后玉米穗位叶氮同化及产量的影响与化学调控剂——聚糠萘水剂(PASP-KT-NAA,PKN)的调控效应。结果表明:(1)硝酸还原酶活性(Nitrate Reductase Activity,NRA)、硝态氮、叶绿素、叶片氮含量表现为ⅠⅡⅢ;可溶性蛋白与游离氨基酸含量花后0—10 d表现为Ⅲ高于Ⅰ、Ⅱ;在花后30—40 d游离氨基酸Ⅰ高于Ⅱ、Ⅲ;PKN处理提高NRA、硝态氮、叶绿素、叶片氮含量、可溶性蛋白和游离氨基酸含量。(2)玉米产量均表现为ⅠⅡⅢ,郑单958产量均高于丰单3号;PKN处理后,玉米产量均高于清水对照,其中郑单958化控处理(Zhengdan treatment,ZDTR)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的增产幅度分别为为3.09%—8.81%,4.61%—10.91%,5.91%—13.51%;丰单3号化控处理(Fengdan treatment,FDTR)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的增产幅度为2.43%—5.19%,3.03%—6.01%,2.57%—4.62%。PKN处理提高了3个积温带玉米穗位叶片氮同化关键酶活及其产物含量,促进低温条件下氮同化正常进行,最终提高产量。     

鮸鱼EST序列中微卫星标记的初步筛选及特征分析

为大规模发掘和利用Ⅰ型微卫星标记,通过建立全长均一化cDNA文库和随机序列测定,对鮸鱼转录基因组进行较大规模的微卫星序列特征分析和初步筛选。研究从4609条高质量ESTs中筛选到382条微卫星序列,筛出率为8.29%,平均每318 bp的ESTs中就有一段不小于14 bp的微卫星序列。筛选到的微卫星全部在低拷贝区间,且重复类型丰富,其中,二核苷酸和三核苷酸重复类型出现频率较高,分别占微卫星总序列的37.43%和32.98%。这两种类型的微卫星序列占到所有微卫星序列数目的70.41%,而每种重复类型中的优势拷贝类型又存在差异,两核苷酸微卫星中AC型含量最高,达到75.4%;三核苷酸重复的优势重复类型是A、G组合的基元重复类型(AAG和AGG),占三核苷酸类型的44.75%。根据设计的45对引物的多态检测,在可以扩增的33对引物中筛选到9个多态位点,多态位点的比例达到20%。这表明黑鮸EST-SSR中的多态位点比较丰富,适于进行大规模EST-SSR多态标记的筛选。以上结果为近缘物种间的微卫星分布频率和丰度的比较、鮸鱼及近缘物种可用Ⅰ型微卫星标记开发等工作提供基础和分析平台。     

日本牙鲆主要组织相容性复合体DAB等位基因的多态性

根据牙鲆(Paralichthys olivaceus)主要组织相容性复合体(MHC)DAB基因序列设计特异性引物,在日本牙鲆基因组中扩增了包括DAB基因完整外显子2和内含子1在内的长度为408 bp的DNA片段.对该片段克隆测序后,发现了37个MHC-DAB等位基因,各等位基因的频次以及各主型中亚型数目分布都不平衡.在第二外显子273 bp核苷酸序列中有50个位点发生变异,核苷酸多样性PI值为0.0618,在编码的氨基酸序列中存在多态变异位点30个,其中简约信息位点29个,单变异位点1个.非同义替代与同义替代的比率在抗原结合区(PBR)和非PBR编码区分别为10.0和1.62,分析表明正向选择机制可能是产生牙鲆MHC-DAB多态性的主要因素.估计的核苷酸的转换和颠换数随着遗传距离的增加而增加.各等位基因间的系统发生关系表明,19个主型分为两个群.对氨基酸组分和密码子的偏倚性以及分布频率的分析表明各同义密码子的使用频率不均衡.本研究为牙鲆MHC-DAB基因的遗传进化和分子标记辅助育种的研究提供了理论基础.