水稻优势内生细菌鉴定、定位与重组研究

对水稻品种D优527体内筛选到的优势细菌SR-15、SR-25、SL-37进行浸染、扫描电镜和透射电镜观察．结果表明。菌株主要在水稻组织的细胞间隙、细胞质内和液泡内定位。SR-15菌株通过质粒PUC-18转化和ERIC-PCR再分离实验验证,结果显示重组菌株在植株体内稳定定位,具有稳定的内生特性。生理、生化指标结合形态特点研究确定该菌株属盐敏芽孢杆菌Bacillus halmapalus 。致病性和促生性试验表明,菌株对水稻植株无致病性,在水稻生长中后期有明显促生作用。将带有Cry1Ac基因的质粒转入菌株SR-15,并经southern分析证明,其表达产物具有致死水稻二化螟84．7％的效应。     

水稻显性早熟材料D64B的发现、遗传分析和分子标记定位

D64B是从籼型杂交稻保持系D63B中发现的一个无色早熟突变株。用不育系、保持系、恢复系以及早稳型水稻品种与之杂交,F1的抽穗期多数与早熟亲本D64B相同或相近,部分偏向早熟亲本。这些结果表明D64B具有显性早熟特性。将D64B在海南陵水短日照和温江长日照下分期种植,观察到两地点因生长发育期间温度变化引起的抽穗期的变化的程度是一致的,并且在一定范围内随着生长发育期间温度升高,D64B抽穗缩短,可知D64B不感光,感温性中等。种植D64B与蜀恢527的正反交F2和回交一代BC1,三者的抽穗期均呈双峰分布,并且峰谷处于同一位置,以峰谷值103d为转折点进行分组,早熟与迟熟植株的分离比经x^2检验分别符合3：1和1：1,表明D64B的早熟特性主要受一对显性早熟核基因控制。用356对微卫星引物对亲本D64B和蜀恢527进行多态性分析,并用多态性引物扩增蜀恢527／D64B的F2早熟和迟熟近等基因池,找到多态引物RM279,进一步用RM279附近的微卫星引物扩增F2早熟和迟熟近等基因池、迟熟植株,筛到多态性引物RM71。用MAPMAKER／EXP3．0软件分析,将该早熟基因定位于第2染色体的短臂端,位于RM179和RM71之间,遗传距离分别为12．6cM和13．3cM,该基因拟名EF-3(t)。在育种实践中用D64B育成早熟不育系D64A。     

水稻msp1-4突变体的鉴定及其UDT1和GAMYB基因的表达分析

通过对粳稻‘9522’辐射诱变,得到一隐性雄性不育突变体msp1-4（MULTIPLE SPOROCYTE）,用遗传定位方法将该基因座位定位在分子标记WY-4和WY-8之间,相距0．8cM,物理距离247kb。测序分析证明这247kb区间中的MSP1基因的编码区在第758bp到767bp之间发生了10个碱基的缺失。形态学观察结果表明该突变体和已经报告过的msp1突变体的表型基本一致。为分析水稻其它与花药发育相关的基因在msp1-4中的表达变化,用半定量RT-PCR技术检测到影响绒毡层和花粉发育的重要基因UDT1和GAMYB的表达在突变体中比在野生型水稻中低,说明这2个基因可能位于MSP1基因的下游。     

水稻种子活力QTL定位及上位性分析

利用1个粳／籼交来源(Lemont／Teqing)、包含264个重组自交系的作图群体,采用纸卷法在18℃培养箱中进行2次重复的发芽实验,考察了种子发芽7d、9d和1ld的发芽率,种子发芽15d后的芽长及干重等种子活力的相关性状。结合一张含有198个DNA标记的连锁图谱,用作图软件QTLMapper1．0定位与种子活力相关的QTL。共检测到13个主效应QTL,这些QTL对性状的贡献率为2．9％～12．7％,平均贡献率为6．2％。同时检测到18对贡献率≥5％的互作位点,其贡献率为5．1％～11．8％,平均贡献率为6．9％,比检测到的主效应QTL的平均贡献率稍大。种子活力相关性状的大多数主效应和互作QTL成串分布于少数几个染色体区段(Chromosome Regions,CRs),并且成串分布在同一染色体区段的QTL效应的方向总是一致,该结果与这些性状在表型上的正相关相一致。若将成串分布有3个及3个以上种子活力相关性状QTL的CRs视为与种子活力高度相关的CRs,则共检测到7个上述与种子活力高度相关的CRs,分别分布在水稻12条染色体中的7条染色体上。根据所含QTL的种类(主效应QTL或／和上位性QTL)可将这些CRs分成以下3种：1)M-CRs：只含有主效应QTL,如CR^sv-7;2)E-CRs：所含位点没有主效应,但与其他位点发生互作,如CR^sv-1、CR^sv-6和CR^sv-12;3)ME-CRs：既含有主效应QTL、也含有与其他位点产生互作的互作位点,如CR^sv-2、CR^sv-5和CR^sv-8。另外还发现,有的CR上的位点同时与多个不同CR上的位点互作,影响种子活力的相关性状。与前入的研究结果相比较,发现有些与种子活力高度相关的CR可在不同研究者所用的不同定位群体中被检测到,而有的CR只在特定的定位群体中被检测到。由此表明,水稻种子活力具有丰富的遗传多样性和复杂的遗传基础,其主效QTL和互作位点可能基于遗传背景的不同而相互转化。     

水稻雄性不育恢复系明恢63的感光基因分析

水稻恢复系明恢63是中国应用面积最大、利用最广泛的恢复系。利用抽穗期感光性近等基因系EG0～EG7及ER～LR对明恢63进行的分析表明,明恢63在E1、E2、E3位点分别带有E1、e3、E3基因,在Se-1位点带无感光功能的Se-1^e基因。进一步用抽穗期QTL近等基因系NIL(Hd1)和NIL（Hd4)进行的研究表明,明恢63带有显性感光基因E1和无感光功能的Se-1^e基因,并推测明恢63带有能抑制E,基因表达的隐性抑制基因。认为籼型杂交稻抽穗期受不育系和恢复系感光基因及感光性抑制基因的共同作用。初步讨论了明恢63广适性的遗传基础。     

水稻内生联合固氮细菌的筛选,鉴定及其分布特性

利用乙炔还原法和固定１５Ｎ２ 活性测定法对分离自水稻（ Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）“越富”种子、根、茎和叶的内生细菌进行了筛选,获得２９ 株具有体外固氮能力的水稻内生联合固氮细菌。鉴定结果表明它们分属于根癌土壤杆菌（ Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ （Ｓｍｉｔｈ ｅｔ Ｔｏｗｎｓｅｎｄ） Ｃｏｎｎ） ,放射土壤杆菌（ Ａ． ｒａｄｉｏｂａｃｔｅｒ （Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋ ｅｔ ｖａｎ Ｄｅｌｄｅｎ） Ｃｏｎｎ） ;阴沟肠杆菌（ Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｃｌｏａｃａｅ （Ｊｏｒｄａｎ） Ｈｏｒｍａｅｃｈｅ ｅｔ Ｅｄｗａｒｄｓ） ,成团肠杆菌（ Ｅ． ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ （Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋ） Ｅｗｉｎｇ ｅｔ Ｆｉｆｅ） ,坂崎肠杆菌（ Ｅ． ｓａｋａｚａｋｉｉ Ｆａｍｅｒ ｅｔ ａｌ．） ;皮氏产碱菌（ Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｐｉｅｃｈａｕｄｉｉ Ｋｉｒｅｄｊｉａｎ ｅｔ ａｌ．） ,反硝化产碱菌（ Ａ． ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ （Ｌｅｉｆｓｏｎ ｅｔ Ｈｕｇｈ） Ｒｕｇｅｒ ｅｔ Ｔａｎ） ;类产碱假单胞菌（ Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｓｅｕｄｏａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ Ｓｔａｎｉｅｒ） ,产碱假单胞菌（ Ｐ． ａｌｃａｌ     

水稻紫色柱头的遗传分析与基因定位

rdh是四川农业大学水稻研究所通过组织培养和连续自交得到的一个具有红色籽粒和紫色柱头,遗传上稳定的籼稻材料。抽穗期在rdh与3个无色柱头品种蜀恢527、蜀恢368和蜀恢168之间分别做正反交,结果显示F1群体在柱头颜色上正反交之间没有明显区别,全部是紫色的。F2群体发生分离成为两组,一组具有紫色柱头,另一组具有无色柱头。每一个F2群体的紫色柱头对无色柱头均适合3：1的比例,表明rdh紫色柱头性状的遗传是由一对显性核基因控制的。组合rdh／蜀恢527 F2分离群体中40个具有紫色柱头的显性单株和284个具有无色柱头的隐性单株构成定位群体。从两个亲本rdh和蜀恢527提取的基因组DNA,用涵盖水稻整个基因组的252对微卫星标记作引物扩增片段。结果发现有78对微卫星标记在两亲本之间具有多态性。然后用这78对标记作引物,扩增亲本、F1、F2显性单株和F2隐性单株、,结果显示位于水稻第6染色体的RM276、RM253以及RM111与rdh紫色柱头基因有连锁关系。再用RM276、RM253以及RM111作引物扩增剩余的全部具有无色柱头的隐性单株。结果表明：在RM276的扩增产物中,有20个单交换和2个双交换;在RM253中有2个单交换：在RM111中有3个单交换。因此,rdh紫色柱头基因被定位于水稻第6染色体。根据公式P=（h＋2b）／2n,计算得到微卫星标记RM276,RM253和RM111与rdh紫色柱头基因的遗传距离分别是4．2cM、0．35cM以及0．53cM。根据已经发表的RM276、RM253和RM111在第6染色体上的位置以及计算得到的rdh与RM276、RM253和RM111之间的遗传距离,构建了部分连锁图谱,并暂时将这个紫色柱头基因命名为Ps-4。     

水稻矮脆突变体dwf1的特性与基因定位

矮脆突变体dwf1(dwarf and fragile 1)来源于EMS诱变处理的籼型恢复系缙恢10号,主要表现为根、茎、叶、叶鞘、子粒等器官特别脆,同时植株变矮、叶片披垂。株高、穗长、结实率、节间长以及千粒重有不同程度降低,细胞壁中纤维素和木质素含量下降、半纤维素含量增加,机械强度下降。茎秆表面锯齿状突起尖锐,薄壁细胞较野生型小、细胞大小不一致、排列紊乱,细胞形状不规则、长度稍有变短。该突变性状受一对隐性核基因控制,位于第9染色体上标记Ind6与Ind4之间,dwf1相对于野生型在LOC_Os09g25490第7外显子上有一个碱基的错义突变,导致氨基酸由半胱氨酸突变为精氨酸,该突变发生在基因的高度保守区域内。dwf1对深入研究水稻变矮变脆机制具有重要意义。     

水稻低温发芽性QTL的分子标记定位

利用1个粳／籼交来源的重组自交系群体,采用纸卷法在15℃低温条件下进行发芽试验,在发芽培养的6～14d中每天观测统计1次发芽率(％)。结合一张含有198个DNA标记的连锁图谱,用复合区间作图法定位水稻低温发芽性QTL。共检测到7个主效应QTL,分别位于水稻1、3、5、6和8号染色体上,单个QTL对性状的贡献率为5％～16％。其中,位于3号染色体标记区间RM148-RM85的qLTG-3-2和位于8号染色体标记区间RM223-RM210的qLTG-8-1对性状的贡献率最大,分别达16％和14％。QTL qLTG-3-2在发芽培养6～10d中表达,其效应由强渐弱,对性状的贡献率由发芽培养6d时的16．4％逐渐降低为发芽11d时的5．1％;而QTL qLTG-8-1则在发芽培养9～14d中起作用,其效应值由小逐渐增大,对性状的贡献率由发芽9d时的8．6％逐渐上升为发芽13～14d的14％。尽管这2个QTL加性效应的大小在低温发芽过程中按一定趋势变化,但加性效应的方向始终是一致的。QTL qLTG-3-2的增效基因来源于亲本特青,而QTL qLTG-8-1的增效基因来自于亲本Lemont。这2个QTL的增效等位基因有望作为分子标记辅助育种的操作对象,用于水稻品种低温发芽性的遗传改良。     

骏枣内生生防细菌的分离、筛选与鉴定

选择交城骏枣(Zizyphus jujube cv.Jiaocheng Junzao)作为分离内生细菌的材料,从中共分离到18株内生菌株,运用平板对峙法从中筛选出5株对大枣病原菌及部分植物病原菌有拮抗作用的内生细菌。抑菌试验结果表明:筛选出的5株细菌对刺盘胞菌Colletotrichum gloeosporides、链格孢菌Alternaria alternata、尖孢镰刀菌Fusarium oxysporium、烟草赤星病菌Alternarial longipes、稻瘟病菌Pyricularia oryzae、人参立枯病菌Rhizoctonia solani、人参菌核病菌Sclerotinia schinseng和小麦根腐病菌Bipolaris sorokiniana均有一定的抑菌活性。对这5株内生细菌进行了形态特征观察和生理生化鉴定。     

COLONIZATION AND MODULATION OF HOST GROWTH AND METAL UPTAKE BY ENDOPHYTIC BACTERIA OF SEDUM ALFREDII

Sedum alfredii Hance is a Zn and Cd co-hyperaccumulating plant species found in an old mining area in China. Four bacterial strains, Burkholderia sp. SaZR4, Burkholderia sp. SaMR10, Sphingomonas sp. SaMR12 and Variovorax sp. SaNR1, isolated from surface-sterilized S. alfredii plants were used to investigate their endophytic nature and root colonization patterns and effects on phytoextraction of Zn and Cd. Laser scanning confocal microscopy revealed that gfp-tagged SaZR4, SaMR12, and SaNR1 cells formed biofilms on roots and that SaZR4 and SaMR12 cells could invade root tissues. SaMR10 showed the lowest total population associated with S. alfredii and little effect on plant growth and phytoextraction. SaZR4 significantly promoted Zn-extraction but not Cd-extraction. SaMR12 and SaNR1 significantly promoted plant growth in substrates supplemented with Zn or Cd and phytoextraction of Zn and Cd. Together, this study have shown that the four native endophytic bacteria differently colonize the host plants and modulate metal uptake and growth of host plant, and that SaMR12 and SaNR1 strains are promising assistants of S. alfredii plants for phytoremediation of Zn/Cd-contaminated soil.     

抗羟脯氨酸水稻变异系的筛选及其特性的研究

利用Hyp反复筛选经EMS处理的水稻愈伤组织,得到4个抗性细胞系。它们的游离脯氨酸含量高于对照2—25倍。Hyp(2 mmol/L)和NaCl(1%)胁迫对M_1、M_2变异系γ-谷氨酰磷酸合成活力及游离脯氨酸积累的影响呈一定的正相关性。变异系在0.8%,15NaCl 培养基中分化出植株。与对照相比,各变异系在愈伤组织、植株水平上均表现较强的耐盐性,且与游离脯氨酸的积累量呈正相关。     

马铃薯内生细菌的分离及其对环腐病菌的拮抗作用检测(简报)

马铃薯是世界四大作物之一,我国是世界上马铃薯种植面积最大的国家,种植面积达6000万亩。近年来,在马铃薯经济良好发展的带动下,马铃薯生产在种植面积和单产水平上有了大幅度提高。然而各种病害随之表现出逐年上升的趋势。环腐病、黑胫病、干腐病是造成北方马铃薯田间和窖存烂薯的主要病害,一般经济损失达20%—30%,严重年份可达50%。马铃薯环腐病害难以防治是因为病菌侵染部     

铁-锰氧化鞘细菌的生境条件及分离鉴定

从水库采集不季节和不同水层的水样及水下输水管道堵塞物刊物分析和分离,表明,铁－锰氧化鞘细菌分布在水库不同水层的低浓度有机营养的水流和水下输水管道的堵塞物中。菌在水库中较适的生境条件在夏秋两季,温度为２１￣２５℃、ｐＨ６．１６￣６．８７,总铁含量〉０．４３ｍｇ／Ｌ和微氧环境的中下层及底层。该菌的采用富集培养和限制营养浓度的选择培养基。富集鞘细菌以尿素－葡萄糖－几机盐培养基和Ｓｔｏｋｅｓ培养基为较有效     

植物内生真菌研究的应用潜力分析

近年来 ,有关植物内生真菌的研究发现 ,内生真菌能产生许多具有潜在经济价值的代谢产物 ,并且在分类学、生物防治等方面都有一定的应用价值。这表明 ,植物内生真菌的研究具有重要的意义     

ENDOPHYTIC BACTERIA FROM SEEDS OF NICOTIANA TABACUM CAN REDUCE CADMIUM PHYTOTOXICITY

Although endophytic bacteria seem to have a close association with their host plant, little is known about the influence of seed endophytic bacteria on initial plant development and on their interactions with plants under conditions of metal toxicity. In order to further elucidate this close relationship, we isolated endophytic bacteria from surface sterilized Nicotiana tabacum seeds that were collected from plants cultivated on a cadmium-(Cd) and zinc-enriched soil. Many of the isolated strains showed Cd tolerance. Sterilely grown tobacco plants were inoculated with either the endogenous microbial consortium, composed of cultivable and noncultivable strains; single strains; or defined consortia of the most representative cultivable strains. Subsequently, the effects of inoculation of endophytic bacteria on plant development and on metal and nutrient uptake were explored under conditions with and without exposure to Cd. In general, seed endophytes were found to have a positive effect on plant growth, as was illustrated by an increase in biomass production under conditions without Cd. In several cases, inoculation with endophytes resulted in improved biomass production under conditions of Cd stress, as well as in a higher plant Cd concentration and total plant Cd content compared to noninoculated plants. These results demonstrate the beneficial effects of seed endophytes on metal toxicity and accumulation, and suggest practical applications using inoculated seeds as a vector for plant beneficial bacteria.     

涝渍害对稻飞虱及其节肢类天敌生态位关系的影响

尝试将生态位理论应用到分析环境条件变异和人类干扰活动对天敌和猎物关系的影响，通过与非涝渍稻田对比分析，发现涝渍害综合作用对稻飞虱及其节肢类天敌的时间生态位，空间生态位以及时间一空间生态位均产生深刻的影响，涝渍害的作用使节肢类天敌和稻飞虱空间生态位宽度普遍缩小，使涝渍地各物种间空间生态位重叠亦普遍减小；使除稻红瓢虫和球腹蛛外的天敌时间生态位宽度扩大；各天敌和中性昆虫与飞虱的空间一时间生态位重叠亦普遍缩小，还讨论了这种影响的机制及改良的生态对策。     

耐氨固氮菌分泌物对水稻秧苗生长的影响

研究了催娩克氏菌（Klebsiella oxytoca)的不同菌株（耐氨固氮型,野生型,不固氮型）对杯栽水稻秧苗生长的影响,发现耐氨固氮菌可分泌某种植物生长促进物质,此类物质可被阳离子树脂吸附,在80℃下活性不受影响,在适宜浓度下,可使水稻秧苗的根重和苗重增加30%。