日本刀角瓢虫对不同番茄品种的产卵选择性及其影响因素

【目的】明确日本刀角瓢虫Serangium japonicum对叶毛密度和类型不同的番茄Lycopersiconesculentum品种的产卵选择性。【方法】以4个番茄品种(砧木101、闽粉樱1号、砧木301和以色列超级金刚)作为日本刀角瓢虫的寄主植物,观察番茄叶片背面超微结构,统计叶片背面叶毛类型及密度;用叶蝶法和植株法测定日本刀角瓢虫雌成虫在带烟粉虱Bemisia tabaci卵的4个番茄品种上的产卵量占比;并测定日本刀角瓢虫在这4个番茄品种叶片上的子代及成虫表现(生长发育、繁殖和捕食能力)以及对叶片的附着力,雌成虫对4个番茄品种健康叶片和受烟粉虱为害叶片的气味选择以及4个番茄品种叶碟和植株上日本刀角瓢虫卵被同类捕食的风险。【结果】4个番茄品种叶片背面叶毛类型均具有非腺毛和腺毛,其中,非腺毛有Ⅱ, Ⅲ和Ⅴ型,腺毛有Ⅰ, Ⅳ Ⅵ和Ⅶ型,且均以Ⅴ型非腺毛密度最高。以色列超级金刚叶片背面的叶毛密度显著低于其他3个供试番茄品种。日本刀角瓢虫偏好在以色列超级金刚上产卵,在以色列超级金刚、砧木101和闽粉樱1号上的繁殖力(165~223.92粒/雌)显著高于在砧木301上的(2809粒/雌)。日本刀角瓢虫子代由卵发育至成虫的历期在闽粉樱1号上最短(15.73 d),在砧木101上最长(23.00 d)。日本刀角瓢虫在4个番茄品种上的产卵选择性与子代表现及亲代表现无显著相关性,而与日本刀角瓢虫卵的被捕食风险存在显著正相关关系。日本刀角瓢虫在4个番茄品种上的产卵选择性与日本刀角瓢虫对番茄叶片的附着力及番茄叶片上各类型叶毛密度均无显著相关性。番茄的7种叶毛类型其叶毛密度在4个番茄品种上都存在显著差异,除番茄Ⅰ型腺毛密度与日本刀角瓢虫的繁殖力(30 d内单雌产卵量)存在显著负相关关系外,其他6种类型的叶毛密度与日本刀角瓢虫子代表现及亲代表现均无显著相关性。日本刀角瓢虫雌成虫对4个番茄品种的气味无明显偏好。日本刀角瓢虫卵在4个番茄品种叶蝶和植株上的被捕食比例差异显著。【结论】日本刀角瓢虫雌成虫偏好在叶毛密度低的番茄品种叶片上产卵,番茄腺毛对日本刀角瓢虫成虫生命活动影响显著。     

美洲南瓜转录组SSR信息分析及其分子标记开发

该文对美洲南瓜(Cucurbita pepo L.)开展转录组测序分析,共获得83 650条Unigene,利用MISA软件搜索1 Kb以上的15 356条Unigene,共检测出7 478个SSR位点,分布于5 786条Unigene中,出现频率为48.7%,平均分布距离为4.08 Kb。优势重复基序为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸,分别占总SSR的47.90%、20.57%和22.36%。二核苷酸重复基序中以AG/CT为优势重复基序,三核苷酸重复基序以AAG/CTT为主。利用Primer 3.0共设计出5 786对SSR引物。从114对有效扩增引物中随机选择50对引物,对28个美洲南瓜种质进行多态性验证分析,其中35对(占70%)引物表现稳定可重复的多态性。利用UPGMA作图,将28份供试材料分为2类。利用美洲南瓜转录组数据进行SSR标记开发能获得较高频率的SSR位点,且类型丰富,为美洲南瓜遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更丰富可靠的标记选择。     

苦瓜果实不同发育时期细胞壁组分及相关酶活性的差异分析

为了解苦瓜(Momordica charantia)果实品质差异的原因，以厚肉型种质‘LX1-3’和薄肉型种质‘ZK54’为材料，对果实发育过程中细胞壁组分含量及相关酶活性进行了分析。结果表明，花后17 d，‘LX1-3’果实的横径(FD)、腔径(FLD)、果肉厚度(PT)、单瓜鲜质量(FFW)和干质量(FDW)均超过‘ZK54’。细胞壁组分和酶活性表现品种间差异，水溶性果胶含量整体水平表现为厚肉型高于薄肉型，且与PT、FFW和FDW呈显著正相关；花后17~23 d ‘LX1-3’的半纤维素(HCE)和纤维素(CE)含量均高于‘ZK54’；花后3 d，两种质的β-半乳糖苷酶(β-Gal)和β-木糖苷酶(β-Xyl)活性显著高于其他3个时期，多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-Gal和果胶酶变化趋势与离子型果胶和共价型果胶含量的变化一致。β-Gal、β-Xyl和纤维素酶活性与5个生长性状间呈极显著/显著负相关，PG与FD、FLD和PT呈极显著/显著负相关。因此，细胞壁组分和酶活性与果实发育密切相关，β-Xyl和β-Gal在苦瓜早期发育中发挥主要效应，而HCE和CE对果实中后期发育影响较大。     

基于表型性状的叶用莴苣资源多样性分析

对从国内外引进的153份叶用莴苣种质资源的15个表型性状进行了系统鉴定,主要包括叶片性状、植株性状、抽薹开花时间等。结果表明:15个表型性状的平均变异系数为28.98%,其中叶缘变异系数最大(49.85%),开花期的最小(7.05%)。15个表型性状的平均遗传多样性指数为1.08,抽薹期(1.41)、叶形(1.56)、株高(1.39)的遗传多样性指数均较大,叶裂刻的遗传多样性指数最小(0.3)。通过SAS对这些材料进行聚类分析,将153份材料分为4组群,结果表明第l I和IV组群包含资源60和65份,其余组群包含材料较少。总体来讲叶用莴苣资源型性状的变异程度和遗传多样性指数较高,具有丰富的变异程度和多样性。     

丝瓜苯丙氨酸解氨酶基因PAL克隆及表达分析

苯丙氨酸解氨酶(PAL,phenylalanine ammonia-lyase)是苯丙烷途径代谢的关键酶,在果蔬褐变中发挥着重要作用。为了探究丝瓜中PAL基因的功能,本研究以丝瓜果实为材料,采用RACE和RT-PCR技术从丝瓜果肉中分离获得丝瓜PAL基因,命名为Lc PAL,Gen Bank登录号为:KP341758。该基因全长2406 bp,具有完整的开放阅读框(ORF),共2145个碱基;预测编码715个氨基酸,理论分子量(Mw)为77.69 k D,等电点(p I)为6.11,编码的蛋白与黄瓜和香瓜的同源蛋白相似性均在93%以上,显示其高度的保守性。系统进化树分析显示,丝瓜与同为葫芦科的黄瓜、香瓜的PAL蛋白的亲缘关系较近,聚为同一类。Motif Scan分析显示,Lc PAL编码的蛋白包含有PAL-HAL(60~525位)、PLN02457(8~715位)及phe_aml_yase(24~705位)3个保守结构域和1个酶活性中心序列(197~212位),属于典型的Lyase_I_Like超家族。Wolf Psort预测其亚细胞定位于叶绿体或内质网中。实时荧光定量PCR分析显示,Lc PAL基因在普通丝瓜果实、花、茎、叶和根中均有表达。Lc PAL在所选的8个丝瓜品种中表达存在一定差异,在普通丝瓜中的表达量均高于有棱丝瓜;在普通丝瓜品种闽丝3号鲜切及采后储藏褐变过程中,Lc PAL初期表达上调,后期表达量受到抑制,且与其酶活性的变化趋势基本一致。普通丝瓜Lc PAL表达与果肉褐变的发生过程高度相关,表明Lc PAL在普通丝瓜果肉褐变中发挥着作用。     

上海农作物种质资源库管理信息系统建设北大核心CSCD

种质资源管理工作是一项基础性工作,环节多、流程长、所涉及的相关信息量大。随着国家对种质资源工作的重视,今后种质资源的收集、保存量还会进一步增大,对种质资源的需求越来越多,对外服务量也不断增加。因此,需要利用现代化的管理信息系统来实现种质资源库的高效管理,规范进出库的每一个流程。上海市农业生物基因中心基于十多年的运行经验,遵循简单实用、规范性强、安全可靠、可扩充四大原则,建立了一套种质资源库管理信息系统。本文详细介绍了该系统的总体设计框架,以及本系统所包含的库位管理、种子信息管理、种子进出库管理、种子预警、统计汇总、用户管理、反馈管理这7个主要的功能模块,希望为其他种质资源库建立类似的管理信息系统提供参考。     

西葫芦NCED基因家族鉴定及其响应干旱胁迫分析

NCED基因家族成员在调节植物响应干旱胁迫中发挥着关键作用,该研究通过生物信息学技术分析NCED在西葫芦基因组中的分布、结构及进化,研究家族成员在不同组织中的表达特异性及其对10%PEG 6000模拟干旱、0.1 mmol·L-1ABA激素和自然干旱胁迫的响应,以解析NCED基因家族的生物学功能。结果表明:(1)从西葫芦全基因组中鉴定出6个NCED家族基因(CpNCED1~6),且6个基因均不含内含子、分别分布于西葫芦的1、10、12、14、19和20号共6条染色体上。(2)理化性质分析发现,CpNCED1~6蛋白长度为569~590 aa,理论分子量在62.64~65.54 kD之间。(3)蛋白保守元件分析显示,除CpNCED3蛋白在遗传进化过程中出现3个基序(motif 12、motif 13和motif 15)的缺失外,其余5个蛋白都有完整的16个motif保守基序,且分布在600个氨基酸以内,同时大部分NCED蛋白序列保守性较高。(4)顺式作用元件分析显示,西葫芦CpNCED1~6基因均含ABRE、W box、MBS、P-box、TCA-element、CGTCA-motif、TGA-element和TGA-box等潜在的干旱胁迫响应元件。(5)qRT-PCR分析表明,CpNCED1~6基因在西葫芦不同组织中的表达具有组织特异性,其中,CpNCED4和CpNCED1在茎中的表达量显著高于其他4个基因,CpNCED2、CpNCED4、CpNCED6在花中的表达显著高于其余3个基因且CpNCED2表达量最高,CpNCED1~6在果实和叶中的表达量均相对较低;与对照组相比,CpNCED1~6受模拟干旱、ABA激素和自然干旱胁迫均上调表达;伴随干旱胁迫的产生,叶片中脱落酸(ABA)含量逐渐升高,暗示CpNCEDs在西葫芦干旱胁迫响应与ABA的生物合成过程中发挥着正向调控作用。研究发现,6个CpNCED1~6基因与西葫芦干旱胁迫响应密切相关,且对西葫芦干旱胁迫的响应以及ABA生物合成具有重要作用,尤其以CpNCED2和CpNCED4基因的作用更为明显。     

西葫芦CpWRKY2基因的分离、鉴定及其对非生物胁迫分析

为了解西葫芦(Cucurbita pepo)的WRKY2的功能，通过转录组测序技术从叶片中分离到1条长度为1 071 bp的c DNA，并对其进行序列分析。结果表明，该序列包含1个840bp的开放读码框，预测编码279个氨基酸，与中国南瓜(Cucurbita moschata,XM＿023091218.1)的WRKY核苷酸序列相似性为98.51%，命名为CpWRKY2 (GenBank登录号:XM＿023676898.1)。CpWRKY2定位于细胞核内，CpWRKY2蛋白包含有1个保守的WRKY结构域(第201～267位)，206～266位为WRKY蛋白DNA结合区域，锌指结构域(第232～264位)为C2H2型，且含有1个保守RTGHARFRRAP (第76～86位)氨基酸序列，属于典型的Ⅱd亚类WRKY家族蛋白。CpWRKY2基因上游启动子区域(ATG前的1 513 bp的序列)含有ARE、ABRE、MBS、TCrichrepeat和W-box等可能的胁迫响应顺式作用调控元件。CpWRKY2具有组织表达特异性，在花中表达量最高，其次为根和茎，在叶片和果实中的表达量较低。经5℃、10...