接种刺状无梗囊霉对番茄生长及psy1与psy2基因表达的影响

本研究利用前期筛选获得的丛枝菌根真菌(AMF)刺状无梗囊霉XJ27侵染矮化观赏型番茄品种"小汤姆",分析番茄植株生物量、叶绿素含量以及果实番茄红素含量等相关指标,并采用半定量RT-PCR与实时PCR检测对番茄红素合成相关基因psy1与psy2的表达情况.结果表明:与对照组相比,刺状无梗囊霉处理组番茄的生物量显著增加,增产效果明显;番茄红素合成相关基因psy1与psy2表达增强,果实中的番茄红素含量显著提高.表明刺状无梗囊霉XJ27是一株很有应用潜力的AM真菌.     

拟南芥psy基因cDNA的克隆及其植物表达载体的构建

为了获得胚乳组织特异性表达八氢番茄红素的转基因小麦,以拟南芥幼叶RNA为模板,由特异型引物通过RT-PCR一步法得到大小约为1.3kb的基因片段,将此片段连接在克隆载体pMD18-T进行测序,结果表明,该基因片段为八氢番茄红素合成酶基因(psy)cDNA片段。将psy基因片段正向插入植物表达载体pLRPT中高分子量麦谷蛋白亚基基因1Dx5启动子与nos终止子之间,pLRPT载体无1Dx5基因开放阅读框,运用菌落PCR对重组子进行筛选与鉴定,说明拟南芥psy基因已正确插入pL-RPT,成功构建了植物表达载体pLRPTPSY。     

金沙江干热河谷(元谋段)丛枝菌根真菌多样性研究*

从金沙江干热河谷(元谋段)75种植物的根际土壤中分离鉴定了44种丛枝菌根真菌, 分属无梗囊霉属Acaulospora、古孢霉属Archaeospora、内养囊霉属Entrophospora、巨孢囊霉属Gigaspora、球囊霉属Glomus和盾巨孢囊霉属Scutellospora, 其中,球囊霉属和无梗囊霉属为金沙江干热河谷中丛枝菌根真菌的优势属。齿状无梗囊霉A. denticulata、刺状无梗囊霉A. spinosa、瘤状无梗囊A. tuberculata,近明球囊霉Glomus claroideum、明球囊霉G. clarum、根内球囊霉G. intraradices、单孢球囊霉G. monosporum、弯丝球囊霉G. sinuosa是金沙江干热河谷(元谋段)的优势种。金沙江干热河谷土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度为5~6400个/100g土壤,平均1504;每个根际土壤中丛枝菌根真菌的物种丰富度1~18种,平均9种。     

金沙江干热河谷(元谋段)丛枝菌根真菌多样性研究

从金沙江干热河谷(元谋段)75种植物的根际土壤中分离鉴定了44种丛枝菌根真菌, 分属无梗囊霉属Acaulospora、古孢霉属Archaeospora、内养囊霉属Entrophospora、巨孢囊霉属Gigaspora、球囊霉属Glomus和盾巨孢囊霉属Scutellospora, 其中,球囊霉属和无梗囊霉属为金沙江干热河谷中丛枝菌根真菌的优势属。齿状无梗囊霉A. denticulata、刺状无梗囊霉A. spinosa、瘤状无梗囊A. tuberculata,近明球囊霉Glomus claroideum、明球囊霉G. clarum、根内球囊霉G. intraradices、单孢球囊霉G. monosporum、弯丝球囊霉G. sinuosa是金沙江干热河谷(元谋段)的优势种。金沙江干热河谷土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度为5~6400个/100g土壤,平均1504;每个根际土壤中丛枝菌根真菌的物种丰富度1~18种,平均9种。     

金沙江干热河谷（元谋段）丛枝菌根真菌多样性研究

从金沙江干热河谷(元谋段)75种植物的根际土壤中分离鉴定了44种丛枝菌根真菌,分属无梗囊霉属Acaulospora、古孢霉属Archaeospora、内养囊霉属Entrophospora、巨孢囊霉属Gigaspora、球囊霉属Glomus和盾巨孢囊霉属Scutellospora,其中,球囊霉属和无梗囊霉属为金沙江干热河谷中丛枝菌根真菌的优势属。齿状无梗囊霉A．denticulata、刺状无梗囊霉A．spinosa、瘤状无梗囊A．tuberculata,近明球囊霉Glomus claroideum、明球囊霉G．clarum、根内球囊霉G．intraradices、单孢球囊霉Gmonosporum、弯丝球囊霉G．sinuosa是金沙江干热河谷(元谋段)的优势种。金沙江干热河谷土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度为5-6400个／100g土壤,平均1504;每个根际土壤中丛枝菌根真菌的物种丰富度1～18种,平均9种。     

番茄果实成熟过程中番茄红素含量及合成相关基因表达的分析

以2个高代自交系粉果番茄MLK1和红果番茄FL1为材料,利用实时荧光定量PCR技术及色差仪法,对果实成熟过程中4个时期的番茄红素含量分析及八氢番茄红素合成酶(Psy1和Psy2)和番茄红素环化酶(Lcy)基因的表达进行研究。结果表明,在番茄果实成熟的过程中,番茄红素的含量也逐渐增高,在完熟期达到最高,且红果中的含量高于粉果中的。在2个番茄品种果实不同部位中,Psy1、Psy2和Lcy基因在果实逐渐成熟的过程中转录水平均逐渐增加,在完熟期表达量最高,且红果FL1中的表达量高于粉果MLK1表达量,果实中Psy基因的表达量高于Lcy基因的表达量。     

番茄果实内番茄红素含量的遗传

番茄成熟果实内番茄红素含量,决定了以 它为原料的番茄罐头的红度和质量等级,成为 选育优良罐藏番茄品种的主要质量指标之一。 有关番茄红素含量遗传的研究50多年前就开 始了,迄今已知控制或影响番茄红素含量遗传 的基因达17对以上。如番茄果实基本色素基 因R/,和TI 1[91,果实表皮色素基因YZy [l],抑 制番茄红素合成的杏黄果肉基因ar[71, 9-胡萝 卜素基因B/b及其修饰基因MOB"",可提高 番茄红素含量和胡萝卜素含量的高色素基因 仰。‘,,可增加番茄红素含量但降低胡萝卜素含 量的深红基因ogCu21,可抑制果实成熟的基因 tin N nor-, Nr. gr[8J,以及绿条纹基因gs,无绿果 肩基因“,绿肉基因gf,灰绿基因“g等［弋     

靶向番茄SlACS2基因CRISPR-Cas9 sgRNA的设计和分析

番茄为呼吸跃变型果实,伴随呼吸跃变产生大量乙烯,即系统II乙烯,易使番茄果实过熟,导致腐烂变质。SlACS2是番茄系统II乙烯合成的限速酶,通过CRISPR-Cas9基因组编辑系统修饰该基因,调控系统II乙烯过量表达,将迟滞番茄过熟。本研究基于RNA-seq建立了SlACS2基因的数字表达谱,表明该基因呈果实特异性表达,在植株的根、茎、叶等部位不表达。SlACS2位于番茄1号染色体,含4个外显子和3个内含子。利用在线工具CRISPRdirect 和CRISPR-P发现第1、2、3外显子分别具有18、9和11条sgRNA。其中,sgRNA1-14和sgRNA3-8及二者的近PAM的12 nt 种子序列在番茄基因组是唯一序列,GC含量高于40%,不存在TTTT终止序列。BLAST结果表明,sgRNA1-14和sgRNA3-8与GenBank公布的8条SlACS2同源序列高度一致,位于该基因的保守区,而与SlACS4和SlACS6的同源序列存在多个SNP,预示这2条sgRNA可用于番茄不同品种SlACS2基因的靶向编辑,并可规避对SlACS家族其他同源基因的脱靶效应。     

接种AM真菌对喜树幼苗生长及光合特性的影响

 喜树(Camptotheca acuminata)是我国特有的多年生亚热带落叶阔叶树种, 因其次生代谢产物喜树碱具有良好的抗肿瘤活性而备受关注。通过温室盆栽接种试验, 观察了3属6种丛枝菌根(AM)真菌木薯球囊霉(Glomus manihot)、地表球囊霉(G. versiforme)、透光球囊霉(G. diaphanum)、蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)、光壁无梗囊霉(A. laevis)和弯丝硬囊霉(Sclerocystis sinuosa)对喜树幼苗生长及光合特性的影响。结果表明, 除地表球囊霉外, 其余菌根幼苗生物量显著高于无菌根幼苗, 蜜色无梗囊霉、弯丝硬囊霉和透光球囊霉的菌根幼苗生物量分别达到无菌根幼苗的1.6倍、1.4倍和1.3倍。与无菌根幼苗相比, 蜜色无梗囊霉菌根幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)均有显著提高, 而胞间CO₂浓度(C_i)与气孔限制值(L_s)则变化不明显。接种透光球囊霉、蜜色无梗囊霉、光壁无梗囊霉和弯丝硬囊霉的喜树幼苗叶片叶绿素a含量、总叶绿素含量、叶绿素a/b和类胡萝卜素含量均显著高于无菌根幼苗, 而叶绿素b含量只有木薯球囊霉和弯丝硬囊霉菌根幼苗显著高于无菌根幼苗。接种AM真菌对喜树幼苗叶片叶绿素荧光参数影响较小, 只有透光球囊霉菌根幼苗叶片的最大光能转换效率(F_v/F_m)显著高于无菌根幼苗, 接种木薯球囊霉和弯丝硬囊霉的喜树幼苗的PSⅡ有效光化学量子产量(EQY)显著高于无菌根幼苗, 弯丝硬囊霉菌根幼苗的光化学淬灭(qP)显著高于无菌根幼苗, 非光化学淬灭(NPQ)则显著低于无菌根幼苗。     

西藏高原针茅草地土壤因子对丛枝菌根真菌物种多样性的影响

在对西藏高原北部针茅草地根围土壤中的丛枝菌根(AM)真菌种类分离鉴定基础上,研究了藏北针茅草地的土壤质地、pH、有机质和有效磷含量对AM真菌孢子密度、分离频度、相对多度、重要值、物种多样性指数和均匀度的影响.结果表明: 针茅草地根围土壤中共分离鉴定出AM真菌3属15种,其中,球囊霉属9种、无梗囊霉属6种、盾巨孢囊霉属1种.球囊霉属和无梗囊霉属为藏北针茅草地AM真菌的优势属;近明球囊霉和光壁无梗囊霉为藏北高寒草原针茅属植物根围AM真菌的优势种.不同质地土壤中AM真菌孢子密度、分离频度、相对多度和重要值均表现出球囊霉属＞无梗囊霉属＞盾巨孢囊霉属的趋势;土壤pH值对AM真菌种群组成无明显影响,球囊霉属和无梗囊霉属真菌分离频度、相对多度和重要值随土壤pH升高而增加,盾巨孢囊霉属则呈现相反趋势;不同土壤有机质含量范围内,AM真菌孢子密度等各项指标均呈球囊霉属＞无梗囊霉属＞盾巨孢囊霉属,而AM真菌属的分布没有明显规律;土壤有效磷含量对AM真菌种丰度和孢子密度影响较小.研究区域内AM真菌物种多样性指数和均匀度随着土壤有效磷含量升高而增加.     

安徽茶区茶树丛枝菌根真菌多样性

调查了安徽茶区茶树丛枝菌根真菌(AMF)资源分布情况,为菌根生物技术在茶产业中的应用提供了具有应用价值的菌种资源.采用醋酸-墨水染色法观察茶树丛枝菌根(AM)的侵染率、侵染级数、侵染强度和菌根类型;采用湿筛法获得AMF孢子,进行形态学鉴定.结果表明: 在安徽茶区,AMF能够侵入茶树根系形成典型的共生体,侵染率在36%～95%,侵染级数均在3级以上,侵染强度大;从安徽茶树根际土中共鉴定出8属36种AMF,其中缩管柄囊霉是优势种,网状球囊霉、刺无梗囊霉、孔窝无梗囊霉、詹氏无梗囊霉、双网无梗囊霉和凹坑无梗囊霉是常见种,褐色管柄囊霉、疣突管柄囊霉、毛氏无梗囊霉、近明管柄囊霉、瑞氏无梗囊霉、空洞无梗囊霉、晕环球囊霉、细齿无梗囊霉、地管柄囊霉、幼套球囊霉、蜜色无梗囊霉、稀有内养囊霉是稀有种,其余17种为少见种;不同采样地茶树根际AMF群落相似性系数(0.14～0.55)较低,多属于低和中等水平;相关性分析表明,孢子密度与侵染率呈显著正相关,种的丰度与侵染率和总球囊霉素相关土壤蛋白呈显著正相关.安徽茶区茶树根系存在典型的AM结构,其根际AMF多样性丰富,为开发茶树专用AMF肥料提供了丰富的菌种资源.     

大兴安岭兴安落叶松森林不同林型AMF分布特性

为了初步了解内蒙古大兴安岭兴安落叶松森林生态系统丛枝菌根真菌(AMF)多样性状况, 调查了5种落叶松林型和火烧迹地土壤中AMF状况。从90份土样中共分离到AMF 4属53种, 其中无梗囊霉属Acaulospora 25种(47.17%), 球囊霉属Glomus 23种(43.40%), 此二属为优势属, 内养囊霉属Entrophospora 4种(7.55%), 巨孢囊霉属Gigaspora 1种(1.89%)。杜香落叶松林的优势种为浅窝无梗囊霉A. lacunosa; 草地落叶松林没有优势种, 最常见种为浅窝无梗囊霉A. lacunosa; 柴桦落叶松林的优势种为一种无梗囊霉Acaulospora sp. 3和缩球囊霉G. constrictum; 落叶松皆伐林的优势种为刺无梗囊霉A. spinosa; 落叶松渐伐林的优势种为一种球囊霉Glomus sp. 3; 火烧迹地的优势种为刺无梗囊霉A. spinosa。5种林型中以柴桦落叶松林的孢子密度(41.00个/50 g 风干土)、物种丰富度(12.66种/土样)、多样性指数(H = 2.12, D = 0.85)都为最高。孢子密度与有机质含量呈明显正相关(r = 0.956*), 物种丰富度与速效磷含量呈明显的负相关(r = -0.899*)。     

三七丛枝菌根（AM）的研究

研究发现,丛枝菌根真菌(AMF)能侵染三七根系并形成典型的丛枝菌根(AM),侵染率在12%～30%,但侵染强度较弱。从三七根际采集的10个土样中共分离出15种AMF,Glomus属11种,Acaulospora属4种,分别是瘤状无梗囊霉、刺无梗囊霉、孔窝无梗囊霉、细齿无梗囊霉、地球囊霉、明球囊霉、缩球囊霉、单孢球囊霉、近明球囊霉、地表球囊霉、小果球囊霉、摩西球囊霉、何氏球囊霉、晕环球囊霉和网状球囊霉。其中,地球囊霉是三七的优势种。因此,AMF是三七丰产栽培中的一种潜在应用价值的生物资源。     

黄土高原柠条锦鸡儿AM真菌多样性及空间分布

通过对陕西安塞、绥德、横山和榆林等4个不同生态条件下柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）AM真菌多样性和生态分布研究,共分离出4属11种AM真菌,其中球囊霉属（Glomus）5种,无梗囊霉属（Acaulospora）3种,巨孢囊霉属（Gigaspom）1种和盾巨孢囊霉属（Scutellospora）2种。结果表明,缩球囊霉（G．constrictum）和摩西球囊霉（G．mosseae）是柠条锦鸡儿的优势种;不同AM真菌种类出现的生境不同,如刺无梗囊霉（A．spinosa）和美丽盾巨孢囊霉（S．calospora）只出现在绥德,浅窝无梗囊霉（A．lacunosa）仅出现在横山,而易误巨孢囊霉（Gi．decipiens）和红色盾巨孢囊霉（S．erythropa）仅发生在延安样地。AM真菌定殖率及孢子密度与样地生态条件密切相关,泡囊定殖率和孢子密度在绥德最高,丛枝定殖率在榆林最高。采样深度对AM真菌定殖率和孢子密度有显著影响,最大孢子密度发生在10～20cm土层;而AM真菌定殖率在0～10cm或20～30cm土层有最大值。孢子密度与泡囊定殖率呈正相关,与丛枝定殖率呈负相关。孢子密度与土壤有机质、速效P、速效K和Cl含量呈负相关;泡囊定殖率与土壤pH呈正相关,而与土壤湿度、速效K和Cl^-含量呈负相关。     

番茄(Solanum lycopersicum)类胡萝卜素降解关键基因筛选

类胡萝卜素衍生挥发物对提升番茄风味至关重要。为筛选调控类胡萝卜素衍生挥发物合成的关键基因,以90个番茄自交系中香气寡淡的TI4001和香气浓郁的CI1005为材料,分析了番茄类胡萝卜素裂解双加氧酶(SlCCDs)基因在不同组织及不同发育期果实中的表达量,果实不同成熟期类胡萝卜素及其衍生挥发物的含量。发现在7个SlCCDs基因中,SlCCD1A和SlCCD1B基因在番茄果实中表达量最高,且随着果实发育成熟表达量显著升高。果实中类胡萝卜素及其衍生挥发物含量也显著升高。SlCCD1A和SlCCD1B基因表达量与类胡萝卜素及其衍生挥发物含量之间极显著正相关。推测SlCCD1A和SlCCD1B基因是裂解类胡萝卜素合成挥发物的关键基因。     

低pH对番茄幼苗菌根丛枝形成和磷营养功能的影响

以番茄Solanum lycopersicum为宿主,在pH 4.5和pH 6.5条件下分别接种3种丛枝菌根真菌(AMF),即根内球囊霉Rhizophagus irregularis、珠状巨孢囊霉Gigaspora margarita和脆无梗囊霉Acaulospora delicata,探讨低pH对AMF在根系中的丛枝形成和功能的影响。结果表明,低pH能够显著抑制AMF对根系的侵染以及丛枝的形成;3个菌种之间存在差异,表现为珠状巨孢囊霉的侵染强度最高,根内球囊霉的丛枝丰度对低pH最敏感;AMF显著增加番茄的生物量,降低其根冠比;番茄在pH 6.5的菌根依赖性低于在pH 4.5的对应值,对根内球囊霉的菌根依赖性最低;低pH对碱性磷酸酶(ALP)活性的影响与根系侵染有相似的模式;AMF显著提高地上部磷含量,增强根系LePT4的表达,但pH的影响并不显著。以上结果表明,低pH对AMF与植物共生关系的建立和维持有一定的抑制作用,低pH胁迫条件下AMF的促生作用更大,不同AMF菌种/菌株提高植株低pH抗性的能力存在差异。     

都江堰地区丛枝菌根真菌多样性与生态研究

 调查了都江堰地区3个不同生境样地（般若寺、馒头山、龙池）中85种优势及常见植物的丛枝菌根真菌侵染率,其中78种植物（91.8%）被丛枝菌根真菌侵染。同时对其中58种植物根围土壤中丛枝菌根真菌的多样性进行分析,共分离到5属47种丛枝菌根真菌,其中球囊霉属（Glomus）35种,无梗囊霉属（Acaulospora）7种,原囊霉属（Archaeospora）1种,内养囊霉属（Entrophospora）2种,巨孢囊霉属（Gigaspora）2种。无梗囊霉属和球囊霉属是3个样地共有的优势属。光壁无梗囊霉（Acaulospora laevis）是龙池的优势种,而地表球囊霉（Glomus versiforme）是般若寺和馒头山的优势种。丛枝菌根真菌的孢子密度和种的丰度显著受到海拔相关因子影响,同时丛枝菌根真菌的种类组成也受较大影响。乔木砍伐没有显著影响丛枝菌根真菌的孢子密度和种的丰度,同时对种类组成影响也较小。根围土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度与根系侵染率之间没有显著相关性（R2=0.024 8）。     

雨生红球藻八氢番茄红素合成酶基因的克隆及表征

雨生红球藻是一种单细胞绿藻,在多种逆境胁迫条件下能够大量合成并迅速积累虾青素,其积累量最高可达细胞干重的4%,从而成为目前最理想的天然虾青素合成工具.八氢番茄红素合成酶(PSY)是虾青素合成途径中第一个限速酶.分离了八氢番茄红素合成酶基因(psy)的全长cDNA及基因组DNA.其全长cDNA包括1200个碱基,编码400个氨基酸,基因组DNA包括5个外显子,4个内含子.系统发育分析结果显示,绿藻的八氢番茄红素合成酶基因形成一个进化枝,它们与高等植物的psy亲缘关系比较近.通过GenomeWalking的方法,分离了psy基因约1kb的5′侧翼序列.将含有TATA-box和CAAT-box的297bp的序列与LacZ报告基因构成嵌合的表达载体,用基因枪法转化雨生红球藻.lacZ的瞬间表达检测结果表明,这段上游序列能够驱动lacZ表达,具有启动子活性.     

丛枝菌根对喜树幼苗生长和氮、磷吸收的影响

喜树(Camptotheca acuminata)是我国特有的多年生亚热带落叶阔叶树种,因其次生代谢产物喜树碱具有良好的抗肿瘤活性而受到人们的广泛关注。该文通过温室盆栽接种试验,观察了2属6种丛枝菌根真菌即蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)、光壁无梗囊霉(A. laevis)、木薯球囊霉(Glomus manihot)、地表球囊霉(G. versiforme)、幼套球囊霉(G. etunicatum)和透光球囊霉(G. diaphanum)对喜树幼苗生长和氮、磷养分吸收的影响。结果表明,丛枝菌根的形成对喜树幼苗的生长以及氮、磷营养的吸收均有影响。从生物量看,除幼套球囊霉和光壁无梗囊霉侵染形成的丛枝菌根喜树幼苗与无菌根幼苗(CK)差异不显著外,其余菌根幼苗的生物量均明显大于无菌根幼苗,透光球囊霉和蜜色无梗囊霉菌根幼苗尤为突出,分别达到无菌根幼苗的1.9和1.4倍。丛枝菌根的形成似乎不利于喜树幼苗的氮素营养吸收,并且主要体现在叶片的氮含量上。相反,丛枝菌根形成总体上促进喜树幼苗对磷素营养的吸收,并且主要体现在根的磷含量上。与无菌根幼苗比,所有菌根幼苗根的氮、磷分配比例增加,而叶片的氮、磷分配比例减少。     

SlCBL1基因调控番茄果实成熟发育的分子机理

以番茄(Solanum lycopersicum L.)品种‘Micro Tom’为试材,从其果实中克隆得到番茄类钙调磷酸酶B基因(Tomato Calcineurin B-Like gene,SlCBL1),构建其带有报告基因的e-GFP植物表达载体,分析番茄果实中SlCBL1基因超表达与成熟发育进程的相互关系。结果显示:(1)与对照非转基因植株以及转空载植株相比,转SlCBL1基因番茄中SlCBL1基因过量表达,而且能够使番茄果实成熟期提前3~5d,表明SlCBL1基因可促进番茄果实成熟。(2)番茄果实成熟相关基因的表达量也受到不同程度调控,其中番茄成熟过程中的色素合成基因、乙烯路径基因以及果实成熟相关转录因子都受到强烈的调控,与对照相比表达量分别上调5~10倍。研究表明,SlCBL1基因能够促进番茄果实成熟,而且通过影响色素合成基因以及果实成熟相关转录因子来调控番茄果实成熟。