AM真菌对盐胁迫下番茄幼苗生理特征及AVP1表达的影响

采用温室盆栽试验研究不同NaCl浓度（0、50 和85 mmol/L）持续胁迫接种摩西球囊霉和地表球囊霉 2种AM真菌对加工番茄耐盐性的影响。结果显示:（1）在0 mmol/L NaCl处理条件下,2种菌的番茄菌根化苗的根系活力、叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、根系脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均高于非菌根植株,且丙二醛含量低于非菌根植株,但差异不显著。（2）在50、85 mmol/L NaCl浓度胁迫下,接种2种菌根真菌可显著提高番茄植株根系活力,促进叶片中可溶性糖、可溶性蛋白及根系脯氨酸含量的积累,显著提高叶片中与抗逆相关的超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性,减少丙二醛在根系中的积累;随着NaCl浓度的增加,效果更为明显。（3）RT-PCR分析显示,AM真菌和盐胁迫共同调控H⁺转运无机焦磷酸酶H⁺- PPase的表达,随NaCl浓度的增加,AVP1基因表达量下降,但菌根化番茄植株的AVP1基因表达量显著高于非菌根植株。研究表明,接种AM真菌后,菌根化植株可通过显著促进幼苗体内渗透调节物质积累和抗氧化酶活性的提高,有效降低体内膜脂过氧化水平,同时过量表达AVP1基因增加了番茄植株中离子向液泡膜的转运,从而缓解盐胁迫对植株的伤害,增强番茄幼苗对盐胁迫的耐性。     

棉铃虫叉头框蛋白A类似蛋白基因HarmFoxAl的克隆及表达谱分析

【目的】本研究旨在克隆并分析一种棉铃虫Helicoverpa armigera叉头框蛋白A (forkhead box protein A, FoxA)类似蛋白基因HarmFoxAl,探讨2-十三烷酮胁迫下棉铃虫中肠中HarmFoxAl的表达情况,为进一步明确棉铃虫FoxA的功能和参与棉铃虫生长发育的调控通路提供依据。【方法】从棉铃虫幼虫中肠中扩增得到HarmFoxAl的cDNA序列,并对其氨基酸序列和蛋白结构进行分析。将HarmFoxAl的ORF序列连接至pET32a载体并转化大肠杆菌Escherichia coli Transetta菌株,IPTG诱导后检测目的蛋白的表达形式,并利用镍柱亲和层析法纯化融合蛋白。通过qPCR检测棉铃虫不同发育阶段(1-6龄幼虫和预蛹),6龄幼虫不同组织(脂肪体、中肠、体壁和头部)以及10 mg/g 2-十三烷酮处理6龄幼虫不同时间后中肠中HarmFoxAl的表达谱。【结果】HarmFoxAl(GenBank登录号:XM021331806)的开放阅读框为669 bp,编码222个氨基酸,蛋白的相对分子质量和等电点分别为25.03 kD和6.34。氨基酸序列分析表明,HarmFoxAl单体蛋白无信号肽、跨膜区和二硫键,核心区域是由4个α螺旋和3个β折叠组成的球状结构。将重组的Transetta (pET32a-HarmFoxAl)菌株用0.5 mmol/L IPTG在25℃条件下诱导5 h,约45 kD的融合蛋白His-HarmFoxAl能以可溶的形式存在于重组菌中,这与预测的分子量(42.8 kD)相一致。发育阶段特异性表达谱表明,HarmFoxAl在棉铃虫1-3龄幼虫期、6龄幼虫期和预蛹期均有表达,且预蛹期的表达量最高。组织表达谱结果表明,该基因在6龄幼虫的脂肪体、中肠和体壁中表达,且脂肪体内的表达量最高,而在头部中不表达。10 mg/g 2-十三烷酮处理棉铃虫6龄幼虫后中肠中HarmFoxAl的表达量显著降低,但随着时间延长其表达量逐渐升高,处理48 h后表达量显著高于对照。【结论】棉铃虫HarmFoxAl在预蛹期和幼虫脂肪体中表达量最高,2-十三烷酮处理幼虫后HarmFoxAl的表达量急速降低后逐渐升高,推测其在棉铃虫变态发育和解毒代谢过程中发挥重要作用。     

豆科模式植物——蒺藜苜蓿

蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）是国际上广泛用于研究仅属于豆科植物或者与之有关的某些生物过程的豆科模式植物,这些生物过程无法采用模式植物拟南芥进行研究。蒺藜苜蓿的基因组较小,二倍体,遗传学简单,遗传转化相对容易,再生时间较短。2003年,国际间合作的蒺藜苜蓿基因组测序计划已经启动。文章概述了蒺藜苜蓿基因组测序、生物信息数据库、遗传转化系统以及功能基因组研究工具的研究进展。     

十字花科植物PEBP基因家族的分子进化

近年来植物基因组测序物种数量的指数增长, 为我们对植物环境适应性状的遗传和变异的全面理解提供了保障。磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidylethanolamine-binding protein, PEBP)在植物的开花转变和株型建立中起着重要作用, 一直是植物生物学研究关注的热点领域之一。然而对该家族并没有利用新近测序的基因组数据进行比较基因组分析, 制约了对其在分子水平上的进化研究。为了确定PEBP基因家族的分子进化机制, 本研究利用生物信息学方法开展了7种十字花科植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)、琴叶拟南芥(A. lyrata)、小鼠耳芥(A. pumila)、亚麻荠(Camelina sativa)、甘蓝(Brassica oleracea)、白菜(B. rapa)和油菜(B. napus)的PEBP基因家族成员的全基因组鉴定、结构特征和比较进化分析。从7个物种中共鉴定出91个PEBP基因, 系统进化分析表明它们分属5个亚家族: MFT、FT/TSF、TFL1、CEN和BFT。基因结构分析发现甘蓝、白菜和油菜的CEN基因内含子明显比其余4个物种的内含子长。蛋白结构域分析表明MFT比其他4个亚家族成员少了一个motif 2, TFL1比其他亚家族多了motif 8。选择压力分析发现7个物种PEBP同源基因均受到较强的纯化选择, 其中TFL1亚家族受到的纯化选择最弱。共线性分析表明十字花科植物PEBP基因家族随古代多倍体事件发生不同程度的扩张, TSF在甘蓝、白菜和油菜中丢失。非生物胁迫下, 在拟南芥中过量表达小鼠耳芥的一个MFT基因, 转基因拟南芥种子的萌发率明显低于野生型, 暗示MFT基因在调控种子萌发上的功能保守。本研究为深入研究十字花科植物PEBP基因的进化特征和生物学功能奠定了基础。     

水肥互作对滴灌玉米氮素吸收、水氮利用效率及产量的影响

优化水、氮供应是实现作物高产与水肥资源高效利用的有效途径.本文研究了田间试验条件下,水(4500、6750、9000 m³·hm^-2)、氮(0、225、330、435、540 kg·hm^-2)互作对高密度(≥105000 株·hm^-2)滴灌玉米干物质积累、氮素吸收及产量的影响.结果表明: 玉米干物质积累与吸氮量均随灌溉和施氮水平的增加明显升高,当施氮量大于435 kg·hm^-2和灌溉量大于9000 m³·hm^-2时则呈减少趋势.完熟期玉米干物质积累对灌水的响应表现为W₆₇₅₀(36359 kg·hm^-2)>W₉₀₀₀(35077 kg·hm^-2)>W₄₅₀₀(33451 kg·hm^-2),施氮对玉米吸氮量的变化表现为N₄₃₅(459.9 kg·hm^-2)>N₅₄₀(458.1 kg·hm^-2)>N₃₃₀(416.3 kg·hm^-2)>N₂₂₅(351.3 kg·hm^-2),N₄₃₅比N₃₃₀、N₂₂₀分别升高9.1%、32.7%,N₅₄₀比N₄₃₅降低0.6%.在施氮量0～435 kg·hm^-2范围内,玉米最大氮素吸收速率随施氮量增加而升高,在施氮量为435 kg·hm^-2时达最大(6.57 kg·hm^-2·d^-1).灌水与施氮均可显著增加玉米产量、穗粒数和穗粒质量,二者有明显的正交互作用,且以氮为主效应.在施氮0～435 kg·hm^-2范围内,氮肥利用率随施氮量的增加而升高,此后反而降低;灌溉水分生产率随施氮量升高而增加,随灌水量增加而明显下降,灌溉定额为4500～6750 m³·hm^-2时,灌溉水分生产率可达2.57～3.80 kg·m^-3.玉米最高产量18072 kg·hm^-2的施氮量为567.0 kg·hm^-2.最佳经济施氮量为427.9～467.7 kg N·hm^-2时,玉米产量在17109～17138 kg·hm^-2,氮素偏生产力和氮肥利用率分别达122 kg N·hm^-2和45.0%.水氮一体化施肥可实现滴灌玉米高产协同水、氮利用效率的共同提高.     

棉花纤维发育相关基因GhPRP10的克隆及其功能分析

利用电子序列拼接结合RT-PCR技术,从12DPA(开花后天数)棉纤维中克隆到1个编码富含脯氨酸蛋白(PRPs)基因,命名为GhPRP10(登录号KP036633)。GhPRP10基因开放阅读框为684bp,编码228个氨基酸,其中脯氨酸(Pro)含量为34.6%。序列分析发现GhPRP10蛋白具有N端信号肽和富含脯氨酸区域,属于第一类PRPs。实时荧光定量PCR(RT-PCR)结果显示,GhPRP10在棉纤维组织中优势表达,在纤维发育过程中的表达量呈现先升高后降低的趋势,在18DPA纤维中表达量最高。利用Gateway技术构建植物过量表达载体,转入烟草BY-2悬浮细胞,表型观察和细胞长度测量结果显示,转GhPRP10基因细胞比野生型细胞显著增长。根据该基因的组织表达特征和转基因细胞表型分析,推测GhPRP10基因在纤维伸长和次生壁合成过程中发挥作用。     

新疆蛾类区系初步分析

对新疆蛾类标本鉴定和资料整理,共得到蛾类12科245属549种。其中种类最多的是夜蛾科Noctuidae136属364种,物种数量超过20种的分别有卷蛾科Tortricidae 24属36种,天蛾科Sphingidae 13属30种,灯蛾科Arctiidae 19属25种和木蠹蛾科Cossidae 8属25种;物种数超过10种的有尺蛾科Geometridae 13属18种,螟蛾科Pyralidae 14属17种和舟蛾科Notodontidae 8属17种;其余几个科种类均少于10种。在世界动物地理中,新疆蛾类以古北界为主,种数占到了434种(79.05%),其他动物地理区划组成类型仅115种(20.95%)。属级区系类型与种级基本一致,古北界162种,占总数的66.12%;古北界+东洋界共有58属,占23.67%,两种分布型占总数的89.79%。在中国动物地理中,新疆蛾类与蒙新区关系最为密切,共计245种(44.63%),其次是蒙新与华北共有56种(10.20%),蒙新与青藏共有52种(9.47%),其他动物区系组成较少。属级的区系类型以蒙新区为主,与同处古北界的东北区、华北区和青藏区关系最为密切。     

三唑锡亚致死浓度对土耳其斯坦叶螨运动速率的影响

【目的】通过研究三唑锡亚致死浓度LC10、LC20及致死中浓度LC50对土耳其斯坦叶螨Tetranychus turkestani运动速率的影响,为杀螨剂对土耳其斯坦叶螨在行为学方面影响提供科学依据,并将此作为评价药剂的作用机理的理论依据。【方法】采用叶片浸渍法,明确致死中浓度和亚致死浓度,使用LC-100昆虫行为记录仪对土耳其斯坦叶螨在受到三唑锡亚致死浓度LC10、LC20和LC50刺激下其运动速率进行记录,观察其运动速率在三唑锡不同浓度、不同天数、不同时间段的变化规律。【结果】在三唑锡不同亚致死浓度作用下,第1天到第3天的10:00―12:00,其运动速率比对照低,从第3天10:00―12:00期间到第5天20:00―22:00期间,其运动速率与对照没有显著性差异。在相同亚致死浓度作用下,第1天10:00―12:00期间,土耳其斯坦叶螨的运动速率显著高于15:00―17:00期间和20:00―22:00期间,而在第3天和第5天的3个时间段,对土耳其斯坦叶螨的运动速率没有显著影响。当作用的时段不同时,LC10第1天10:00―12:00显著高于第3天和第5天,而LC20、LC50在10:00―12:00没有显著性差异。三种浓度的第1天15:00―17:00显著低于第3天和第5天。第3及第5天20:00―22:00没有显著性差异。【结论】总体来看,3唑锡亚不同致死浓度对土耳其斯坦叶螨的运动速率影响受浓度、时间影响,浓度越高土耳其斯坦叶螨运动速率越慢;随着时间延长,农药亚致死浓度对土耳其斯坦叶螨的运动速率基本没有影响。     

中国茶蚕蛾属Andraca Walker,1865记述

记述中国茶蚕蛾属Andraca Walker的种类、寄主及其分布,报道茶蚕蛾属1中国新记录种——纳茶蚕蛾Andraca nabesan Kishida et Owada,并对其外部形态与雄性外生殖器特征给予了简要描述。     

新疆蟠桃叶附生酵母种群结构分析

通过Illumina MiSeq平台, 对石河子143团两个蟠桃园所采集的叶片样本附生酵母菌26S rDNA D1/D2区进行高通量测序, 并分析了其物种的组成、Alpha多样性以及菌种群落结构。结果显示,两个桃园中共检测到1470个OTU (Operational Taxonomic Units, 操作分类单元), 桃园1中含有个1217个OTU, 桃园2中含有609个OTU, 其中有356个为共有OTU。共鉴定出酵母菌2门22属, 属于担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota), 两个桃园共有的酵母属有线黑粉酵母属(Filobasidium), 接合酵母属(Zygosaccharomyces), 红酵母属(Rhodotorula), 隐球酵母属(Cryptococcus), Papiliotrema, 毕赤酵母属(Pichia), 假丝酵母属(Candida), Kwoniella, Cystobasidium, 两个桃园优势属均为线黑粉酵母属。研究结果表明石河子地区蟠桃叶表面附生酵母菌资源丰富, 值得进一步开发与利用。