水稻白叶枯病抗性基因Xa21的分子生物学研究进展

由黄单胞杆菌水稻致病变种Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)引起的白叶枯病是水稻重要细菌性病害之一。迄今,已有7个水稻白叶枯病抗性基因被克隆。Xa21是第一个被克隆的白叶枯病抗性基因,因具有广谱抗性而受到广泛的关注。对Xa21的发现、定位及克隆、表达特征、编码产物XA21的生化特性、作用与调控以及XA21介导的免疫反应模式等方面的研究结果进行综述,并对今后的研究方向进行展望。     

紫叶水稻光温敏核不育系及其杂种生育后期几种与叶片衰老相关生理指标的变化

测定紫叶水稻光温敏核不育系‘桂紫-(?)S’及其配组杂种生育后期与叶片光合及衰老相关生理指标、杂种产量和农艺性状的结果表明:‘桂紫-(?)S’剑叶的叶绿素含量、可溶性蛋白含量,光合速率和超氧化物歧化酶(SOD)活性均比对照绿叶水稻不育系‘GD-(?)S’高,丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性则较低,显示其未表现出早衰现象;其配组的杂种间叶片衰老生理指标差异较大,部分优于对照品种‘博优253’,也未出现早衰:籼粳中间型父本所配杂种的产量和主要农艺性状显著优于对照品种‘博优253’。     

沙葱萤叶甲成虫越夏期间糖类、蛋白及脂肪含量的变化

【目的】明确沙葱萤叶甲Galeruca daurica成虫在越夏不同阶段主要生理生化指标变化的特点,为进一步揭示其越夏的机理提供基础。【方法】分别采用蒽酮硫酸法和氯仿-甲醇法测定越夏不同阶段(越夏前、越夏期和越夏后)的沙葱萤叶甲成虫体内总糖、海藻糖、糖原、脂肪及水分含量;采用考马斯亮蓝G-250染色法测定总蛋白含量。【结果】总糖、水分和总蛋白含量在沙葱萤叶甲成虫越夏前(分别为26.81μg/mg,77.47%和63.17μg/mg)和越夏后(分别为26.41~26.85μg/mg,75.29%~76.65%和59.53~64.93μg/mg)显著高于越夏期(分别为18.77~21.14μg/mg,61.50%~67.20%和39.82~52.54μg/mg),而糖原含量变化趋势正好相反(越夏前:8.43μg/mg;越夏后:5.91~6.14μg/mg;越夏期:10.18~11.58μg/mg),脂肪含量在越夏后(11.48%~11.65%)显著低于越夏前(42.48%)和越夏期(36.05%~64.79%);脂肪和总蛋白含量在越夏期间逐渐下降,而水分、总糖和糖原含量变化不明显;海藻糖含量在越夏不同阶段波动较大(2.66~25.31μg/mg)。【结论】脂肪和糖原是沙葱萤叶甲成虫越夏的主要能源物质。     

亚洲小车蝗对内蒙古典型草原3种禾本科植物取食特性研究

通过了解亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus的取食特性,为有害生物的防治和草原生态环境的保护提供理论依据。在分析亚洲小车蝗发生与羊草Leymus chinensis、克氏针茅Stipa krylovii及糙隐子草Cleistogenes squarrosa等3种禾本科植物特征参数关系的基础上,通过罩笼试验调查了罩笼内亚洲小车蝗3~5龄蝗蝻的存活率,比较了亚洲小车蝗的取食数量、取食高度及取食率等特性。结果表明,克氏针茅和糙隐子草生态优势度与亚洲小车蝗发生数量显著正相关,亚洲小车蝗喜食克氏针茅和糙隐子草(0.25≤RFN<0.5),少食羊草(0.025≤RFN<0.25)。4龄和5龄蝗蝻对克氏针茅和糙隐子草取食量显著大于羊草。亚洲小车蝗取食高度位于植物中下部(9~10cm),与3种植被高度无关;取食后上部掉落造成损失,特别是对克氏针茅的为害更大;亚洲小车蝗取食克氏针茅和糙隐子草时的存活率显著高于取食羊草时的存活率。结论:以克氏针茅和糙隐子草为优势植物的典型草原更适合亚洲小车蝗的发生与为害,应加强该类草原亚洲小车蝗的监测预警和防控。     

基于转录组数据高通量发掘沙葱萤叶甲微卫星引物

【目的】沙葱萤叶甲Galeruca daurica(Joannis)是近年来在内蒙古草原上猖獗发生为害的一种新害虫。本研究从其高通量转录组数据中查找微卫星序列,并进行微卫星位点的信息分析和微卫星引物的发掘,将为进一步研究沙葱萤叶甲遗传多样性及遗传分化奠定必要的基础。【方法】应用软件MISA对沙葱萤叶甲转录组中72 352条unigenes的数据进行搜索。【结果】共找到3 880个微卫星位点,分布于3 277条unigenes中,其主要重复类型为单核苷酸重复(80.85%),其次为三核苷酸重复(11.08%),再次为二核苷酸重复(7.37%)。单核苷酸重复中主要是A/T基序,占总量的77.76%。从1 814条unigenes中成功设计出2 160对引物,从中随机选取10对引物对沙葱萤叶甲DNA进行扩增,结果全部扩增出目的 DNA片段。【结论】利用沙葱萤叶甲转录组数据开发微卫星引物是可行的,本研究开发的微卫星引物为研究沙葱萤叶甲种群遗传学和功能基因组学奠定了必要的基础。     

基于引物扩增受阻突变技术开发水稻耐冷基因CTB4a特异性分子标记

水稻(Oryza sativa)作为热带与亚热带起源的作物对低温敏感.对水稻种质进行耐冷性鉴定,能筛选出耐冷性强的种质,发展耐冷基因分子标记,能够有效鉴别种质中耐冷基因的基因型.本研究使用芽期4℃低温处理10d对41份水稻材料进行芽期耐冷鉴定,对品种的芽期耐冷能力进行评价,获得了参试材料中除了'昆明小白谷'之外的芽期耐冷性最强的品种'南特号'.对已克隆的耐冷基因CTB4a开发分子标记,能够辅助选择水稻的耐冷育种.水稻孕穗期耐冷基因CTB4a来源于'昆明小白谷',能够影响水稻抵抗低温的能力.参照公布的CTB4a序列信息,从中挑选出序列中的作用位点SNP(单核苷酸多态性,single nucleotide polymorphism),结合引物扩增受阻突变技术(Penta-primer amplification refractory mutation system,PARMS),用Primer 6.0设计引物,建立CTB4a基因荧光分子标记GM-CTB4a,使用荧光分子标记GM-CTB4a对41份水稻品种进行鉴定,使用酶标仪在'昆明小白谷'中检测到利用标记扩增产物中包含'昆明小白谷'特异SNP、T碱基引物携带的FAM荧光信号,在另外40份品种的扩增产物中检测到包含作用位点的C碱基引物携带的HEX荧光信号.本研究利用设计的分子标记,鉴定了 41份水稻品种的耐冷性和基因型.比对分析耐冷性和基因型鉴定结果,说明我们开发的分子标记GM-CTB4a特异性较强,具有实际应用价值.研究结果为利用水稻孕穗期耐冷基因CTB4a培育强耐冷水稻品种奠定坚实基础.     

大鵟对长爪沙鼠秋季的集群捕食策略

2003年9月10日—15日,在内蒙古东乌珠穆沁旗嘎达布其口岸附近的典型草原区鼠害草场研究了大鵟(Buteo hemilasius)对长爪沙鼠的捕食策略。鉴于秋季是长爪沙鼠的活跃期,直接采用鼠丘核心区的沙鼠洞口数作为衡量长爪沙鼠集群大小的指标,分析了大鵟对不同大小集群的长爪沙鼠家族集群的捕食选择偏好。实验涉及了3hm2的实验样地,样地中具有符合实验统计的长爪沙鼠洞群为87个。5d内作者观察到大鵟蹲守在样地中的长爪沙鼠29只次,共涉及23个沙鼠洞群。通过分析大鵟蹲守和没有蹲守过的沙鼠洞群的洞口数量,利用非参数的Mann-Whitney U检验法分析,结果表明:大鵟蹲守的洞群的洞口数量总秩和为2569.5,大鵟没有蹲守的沙鼠洞群的洞口数量秩和统计量为1258.5,统计量U值为489.5。校正之后的Z值为-2.37459,两组差异达到显著的水平(P=0.017574)。此外,分析还显示:沙鼠洞群洞口数量(S)与大鵟蹲守次数(F)呈显著的正相关关系,相关式为:F=-0.0559+0.023×S,(r=0.2707,P﹤0.05)。结果表明,大鵟会首先在洞口数量多的长爪沙鼠集群蹲守捕食,因此在越冬期间,长爪沙鼠的集群数量会被限制,进而可能形成一种最优化集群数量的模式。本文的研究结果从一定角度支持了鼠类通过形成最优集群以降低天敌捕食概率的理论。长爪沙鼠可能借助扩散行为,以及秋季的分群行为来降低集群密度从而降低被捕食风险。     

储草期增加食物对布氏田鼠越冬存活率的影响北大核心CSCD

布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)是内蒙古典型草原区主要鼠种之一。该鼠种在秋季将食物储存在储草仓内,以此来度过植被贫瘠的冬季。为探究储草期增加食物对布氏田鼠越冬存活率的影响,2004年10月,于内蒙古阿巴嘎旗白音图噶苏木的布氏田鼠鼠害草场随机选取两块100 m×200 m的样地,分别设为增食样地和对照样地。增食样地内给每个布氏田鼠洞群补充食物,每天补充500 g小麦,连续补充2 d共计1000 g。对照样地内则不做任何处理。2004年10月,采用标志重捕法调查两块样地内布氏田鼠种群数量,调查显示,增食样地和对照样地内,布氏田鼠数量分别为310只和318只,以该结果作为计算其越冬存活率的基数。2005年5月,返回样地再次进行标志重捕,分别计算两样地布氏田鼠的越冬存活率。卡方检验显示,储草期增加食物能显著提高布氏田鼠越冬存活率。增食样地布氏田鼠越冬存活率为41.3%,显著高于对照样地布氏田鼠越冬存活率(24.2%,P<0.01)。增食样地雌性和雄性布氏田鼠越冬存活率分别为45.4%和37.3%,均显著高于对照样地雌性和雄性布氏田鼠越冬存活率(25.8%和22.6%,P<0.01)。但样地内雌性和雄性越冬存活率均无明显差异(P>0.05)。本研究结果表明,补充食物可大幅度提升布氏田鼠冬季存活率,增加布氏田鼠越冬存活基数,对来年种群增长起重要作用。