小麦蓝矮病植原体胸苷酸激酶基因(tmk)的分离、原核表达及酶活性分析

[目的]克隆、表达小麦蓝矮病(WBD)植原体胸苷酸激酶基因(tmk),并分析酶活性,进一步研究胸苷酸激酶在植原体感染宿主及繁殖过程中的功能和作用机理,更好地防治植原体病害.[方法]PCR方法扩增tmk基因并进行序列分析,连接pET30a( )表达载体后原核表达,经Ni-NTA柱层析纯化后进行酶催化活性分析.[结果]首次从小麦蓝矮病(WBD)植原体基因组中分离出胸苷酸激酶基因(tmk),该基因包含tmk-1和tmk-2两种,大小分别为630 bp和624 bp,其编码的氨基酸序列均包含3个与结合NTP/NMP相关的保守功能区.表达的融合蛋白TMK-1活性极低,酶活仅16.4 U/mg,而 TMK-2酶活高达112.41 U/mg,且其最适催化条件为32℃、pH 7.3、1.5 mmol/L Mg2 和 1 mmol/L ATP.[结论]分析了胸苷酸激酶活性中心的一级结构序列及其催化活性随条件变化而改变的性质,为深入研究小麦蓝矮病植原体胸苷酸激酶在侵染寄主及其在宿主体内增殖的转录性质奠定基础.     

东北地区玉米出苗速度与水热条件的关系及出苗期气象评估

2010-2011年,开展了田间水分胁迫和分期播种双因子组合试验,以揭示土壤水分和气温对东北地区春玉米(Zea mays)出苗速度的影响,建立基于土壤水分和气温的玉米出苗期评估指标和模式.结果表明:玉米出苗速度与土壤水分和气温的关系密切,在土壤水分较充足和气温偏高条件下,玉米出苗快,干旱和低温均推迟出苗期;播种出苗期间0～20 cm厚度的土壤湿度为(S)21％ ～25％、土壤有效水量为(H)50 ～70 mm、平均气温为(T)18 ～20℃玉米出苗快,播种后10d左右出苗;0～ 20 cm厚度的土壤湿度为18％ ～ 21％、土壤有效水量为30 ～50 mm、平均气温为16.5 ～18℃,出苗速度下降,播种后18d左右出苗;0 ～ 20 cm厚度的土壤湿度＜18％、土壤有效水量＜30 mm、平均气温＜16.5℃出苗缓慢,播种后25 d左右出苗,甚至不出苗;玉米播种至出苗间隔日数(D)与S/H和T的关系方程为D=78.017-1.746S-1.642T或D=60.776-0.288H-1.937T.这些上指标和模式可评估和预测出苗期,指导抗旱生产活动和气象服务.     

吉林省中部玉米出苗率和产量对播种-出苗期水分胁迫的反应及其气象评估

2010-2011年春季,在吉林省中部玉米主产区开展春玉米水分胁迫和分期播种双处理试验,分析玉米出苗率和产量对土壤水分胁迫的反应,建立基于气象条件的玉米出苗率和干旱减产评估模式.结果表明： 研究期间,研究区春玉米出苗率和单产与0～20 cm土壤湿度和土壤有效水含量的关系均呈显著的二次函数关系,耕层土壤水分越充足,玉米出苗率和产量越高,干旱明显降低玉米出苗率和产量.土壤湿度在22%～24%或土壤有效水量在50～65 mm,玉米出苗率和产量较高;土壤湿度<19%或土壤有效水量<35 mm,玉米出苗率和产量明显下降.土壤湿度每下降1%,出苗率下降约6%,产量降低约7%;耕层有效水量每减少10 mm,玉米出苗率降低约13%,减产约14%.本文所设指标和模式可用于玉米出苗率和干旱减产的评估与预测.