盐藻对除草剂草丁膦的抗性研究

对分离出的单藻落盐藻进行除草剂草丁膦的抗性实验,液体培养结果显示,野生盐藻对除草剂草丁膦敏感,3.0mg/L剂量的草丁膦能完全抑制盐藻的生长和增殖。     

外源茉莉酸甲酯诱导抗性与敏感稗草对二氯喹啉酸抗性的差异及机理

以遗传背景一致的抗二氯喹啉酸型和敏感型稗草为供试材料,分析了经外源茉莉酸甲酯(MeJA)预处理后,稗草种群间应对二氯喹啉酸胁迫的抗性水平及4种内源激素含量的变化。结果表明: 外源MeJA处理可显著提高抗性稗草对二氯喹啉酸的抗性,而对敏感稗草的抗性影响不显著。供试稗草间植株体内生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)的含量及其变化幅度存在显著差异。二氯喹啉酸处理显著增加了稗草ABA、SA和JA的含量,且敏感稗草ABA和JA含量升高幅度明显高于抗性稗草;外源MeJA预处理能显著增强二氯喹啉酸对稗草ABA和JA含量的诱导,且敏感稗草变化幅度较大。表明敏感稗草较快的激素变化不利于其应对除草剂胁迫,抗性稗草相对平缓的激素变化赋予了其对除草剂的适应性,且MeJA处理增强了其对二氯喹啉酸的抗性。稗草植株体内ABA和JA激素信号在其抵抗二氯喹啉酸胁迫过程中可能发挥重要的生物学功能。     

bar基因、PAT蛋白和草丁膦的特性与安全性

在转基因技术得到认同并且给全球带来了巨大的经济和社会价值的同时,也引起了人们对其安全性的关注.目前在转基因作物中抗除草剂作物种植面积最大.本文对除草剂草丁膦及其抗性基因之一--bar基因及其产物PAT蛋白的一些特性和安全性作了阐述.bar基因及筛选剂草丁膦在植物基因工程中发挥着重要作用.bar基因无多效性,与食物中的DNA一样安全.PAT蛋白对小鼠无直接毒性,与已知毒素和过敏原无同源性、无糖基化位点,其热稳定性和消化稳定性无食物过敏原和毒素的特性,对人体和动物安全无毒性.草丁膦是一种生物除草剂,在土壤中易被快速分解,作物收获时未检出残留,对哺乳动物无毒性作用.     

苯噻草胺与水稻DNA和稗草DNA作用的谱学研究

提出了苯噻草胺用于水田除草的新除草机理 ,BTMPA在DNA和RNA分子表面堆积 ,抑制DNA复制 ,阻止RNA参与植物体内的蛋白质合成 ,造成稗草等杂草细胞不能分裂 ,从而杀除杂草。发现水稻DNA对BTMPA有解毒作用。用苯噻草胺除草时 ,在植物体内的有效浓度为 1 7× 10 - 5mol L - 5 1× 10 - 5mol L ,最宜施药期为芽期至三叶期 ,最宜施药温度为 2 0℃ - 2 5℃。     

抗咪唑啉酮油菜种质的发现与鉴定

在喷施豆施乐除草剂的大豆试验田,发现抗咪唑啉酮类除草剂的自生油菜突变株,经连续3年自交纯合和抗性鉴定,该突变体抗咪唑啉酮类除草剂的浓度是除草剂有效杀草浓度的2倍以上,抗性性状稳定、抗性效应明显。该材料的发现对于开发具有自主知识产权的抗除草剂新基因,选育不受环境释放限制的油菜新品种,均具有重大的理论和现实意义。     

以草甘膦为筛选标记的大豆转基因体系的建立及抗除草剂转基因大豆的培育

抗草甘膦转基因大豆能显著提高大豆生产效率,具有重大的应用前景.本实验室前期研究建立了农杆菌介导、草胺膦为筛选剂的大豆转基因体系,转化效率在4%以上.在此基础上,利用G6-EPSPS和G10-EPSPS 2个具有自主知识产权的草甘膦抗性基因,通过优化转化体系,成功建立了以草甘膦为筛选剂的大豆遗传转化体系,转化效率达1%以上.浓度梯度实验发现,当草甘膦的筛选浓度为100 mg/L时,虽然丛生芽的再生率下降了50%～60%,但最终转化效率不受影响.进一步通过基因表达分析、Western blot、Southern blot和除草剂抗性鉴定等方法对转基因大豆进行了分子检测和验证,最后获得了分子特征明确、对草甘膦抗性稳定的抗草甘膦转基因大豆后代.结果对国内抗草甘膦转基因大豆转基因方法研究及抗除草剂新品种选育具有意义.     

二氯喹啉酸诱导稗草EcDnaJ基因表达

DnaJ作为分子伴侣在植物抗逆中起重要作用. 但目前在二氯喹啉酸逆境下,其在抗药性稗草中表达特点却鲜有报道. 本研究采用RACE技术从抗二氯喹啉酸稗草中克隆了1个DnaJ基因, 命名为EcDnaJ1 (GenBank登录号：JX518598), 其cDNA全长为2 154 bp, 开放阅读框为1 350 bp,编码449 个氨基酸, 理论分子量为48.4 kD, 等电点为9.5. 该蛋白质氮端含有1个保守的J结构域, 中部含有4个模式为CxxCxGxG的锌指结构. Real-time PCR分别测定EcDnaJ1在二氯喹啉酸抗性和敏感的稗草生物型苗期叶、根及成株期根、茎、叶和种子中的表达, 在感、抗生物型的相对表达量分别是0.8～20.9和7.4～30.2, 其中在抗性稗草苗期叶片中相对表达量最高为30.2, 而在敏感稗草种子中最低为0.8, 抗性稗草是敏感稗草的1.4～9.2 倍. 受二氯喹啉酸诱导后, 其在感、抗稗草的相对表达量分别为35.8～72.5和84.9～261.9, 在抗性稗草苗期叶片中相对表达量最高为261.9, 而在敏感稗草的种子中相对表达量最低为35.8, 抗性稗草是敏感稗草的2.4～3.6 倍. 诱导前后, 无论是在苗期根和叶中还是成株期的根、茎、叶和种子中, EcDnaJ1表达量均是抗性稗草高于敏感稗草. 抗、感稗草生物型的EcDnaJ1在mRNA水平差异表达暗示,它可能参与了稗草对二氯喹啉酸的抗药性.     

稗草主要生物学特性及其防除

本文概述了稗草(Echinochlon spp．)的生物学特性及其防除效果。试验证明稗草萌发的最低温度为12℃,稗草种子在充足的水分条件下,当有效积温达33.8—49.5℃(生物零度为10℃)时,出现田间稗草的发生高峰期。提出消除稗草要从秧田入手,并应掌握在稗草3叶期以前、化学防除应以药效期相吻合,才能达到预期的效果。通过试验对9种除草剂进行了综合评价,实践证明化学防除配套技术和农业措施协调应相结合,能有效地控制稻田稗草的危害。     

N-磷酸甲基甘氨酸除草的作用特性

N-磷酸甲基甘氨酸(称草干膦或镇草宁)是近年来出现的广谱性新除草剂,它对各种多年生杂草有强烈的防除作用。目前我国正广泛地开展这种除草剂的应用研究。为了充分发挥其除草作用,我们以多年生禾本科杂草狗牙根(Cynodon dactylon L.)为主要防除对象,研究了这种除草剂的作用特性,以便为合理的使用技术措施提供依据。     

小蓬草精油化感作用的生物测定

采用水蒸气蒸馏法从小蓬草[Conyza canadensis (L.)Cronq.]地上部分分离出精油,利用GC-MS技术对该精油的主要化学成分进行了鉴定,结果显示:精油提取率为0.07%;该精油主要含有2,3-二甲基-4(3H)-喹唑啉酮、α-佛手柑油烯、柠檬烯二醇、反式-β-金合欢烯和α-姜黄烯等成分,其中,2,3-二甲基-4(3H)-喹唑啉酮的相对含量最高,达到54.41%.以青菜(Brassica chinensis L.)、白菜[B. pekinensis (Lour.)Rupr.]、小麦(Triticum aestivum L.)和高粱[Sorghum bicolor (L.)Moench]为供试植物,采用培养皿法对不同质量浓度(0.75、1.5、3.0和6.0 g·L-1)小蓬草精油的化感效应进行了生物测定,结果显示:经不同质量浓度小蓬草精油处理后4种供试植物的种子最终发芽率和发芽指数以及幼苗的根长和株高等4个生物测定指标总体上均低于对照,且随精油质量浓度的提高不断降低,其中,0.75 g·L-1 精油处理组的4个生物测定指标均与对照无显著或极显著差异,而6.0 g·L-1精油处理组的4个指标与对照则有显著或极显著的差异.4种供试植物的4个生物测定指标的化感效应敏感指数几乎均为负值,且随精油质量浓度的提高敏感指数的绝对值逐渐增大,说明小蓬草精油对供试植物的化感作用为抑制作用,且抑制作用的强度与精油质量浓度有关.在4种供试植物中,小蓬草精油对青菜种子的最终发芽率的抑制作用最明显,其半抑制浓度(IC50)约为3.0 g·L-1;在4个生物测定指标中,种子最终发芽率以及幼苗根长对小蓬草精油的化感作用较敏感.研究结果表明,小蓬草精油具有一定的化感活性,可将其作为植物源除草剂原料进行开发利用.     

苯噻草胺抑制旱地杂草DNA复制的研究

证实了苯噻草胺通过嵌入旱地植物DNA双螺旋中,使DNA变性而抑制DNA复制的旱地除草新机理。杂草不同,BTMPA的药效浓度不同,用苯噻草胺杀除早熟禾时,药效浓度为3.0×10-5mol/L~6.0×10-5mol/L,最宜施药期为芽期至三叶期,最宜施药温度为15℃~30℃,旱地双子叶作物黄豆对苯噻草胺有解毒作用。     

乙草胺降解菌系的分离鉴定及其生长降解特性研究

乙草胺是一种主要用于防除禾本科杂草的酰胺类除草剂,苄嘧磺隆是一种用于防除阔叶杂草的磺酰脲类除草剂,乙·苄复配制剂由于扩大了除草谱而被广泛应用于稻田中,但大量使用也带来了环境隐患。本研究从长期施用乙·苄复配制剂的稻田土壤中筛选到1个可耐受600 mg/L苄嘧磺隆的乙草胺降解复合菌系,从中分离到4个细菌菌株66C-1、66C-2、66C-3、66C-4,利用形态、生理生化及分子生物学方法,分别鉴定为粘质沙雷式菌(Serratia marcescens)、Psedomona shunanensis、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和硝化还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)。这4个菌株等比例混合构成的降解菌系HXDW可以利用乙草胺为唯一碳源、但不能利用丁草胺、异丙甲草胺和吡氟酰草胺等其他酰胺类除草剂。降解菌系HXDW在乙草胺初始浓度为100 mg/L的无机盐培养基中,0.1%~2.0%Na Cl浓度范围内生长良好,最适培养温度为25℃。提取降解菌系不同部位粗酶液对50 mg/L乙草胺进行处理,胞外提取液的24 h乙草胺降解率为44.95%,表明降解菌系HXDW对乙草胺的降解作用主要存在于胞外。     

几种物质对苯噻草胺在水中光降解的影响

高压汞灯下不同物质对水中的苯噻草胺光化学降解的影响研究表明,NO₂^-和NO₃^-对苯噻草胺的光解有猝灭作用,其中NO₃^-在10∶1的添加浓度(质量浓度)下猝灭作用最明显,照光15 min猝灭率达53.3%;卤素离子对苯噻草胺光解有重原子猝灭效应,作用最强的是添加10∶1的I^-(质量浓度),照光15 min 猝灭率达76.9%;4种表面活性剂随添加浓度的增大对苯噻草胺光解的阻滞作用增强,除农乳404在较低添加浓度下(质量浓度比1∶5和1∶1)对苯噻草胺的光解表现出微弱的敏化效应外,其余均表现为猝灭作用;4种除草剂(杀草丹、苄嘧磺隆、甲草胺和绿磺隆)中,只有苄嘧磺隆在低添加浓度(质量浓度比1∶10)时对苯噻草胺有光敏化作用,照光25 min光敏率为18.2%,其余除草剂各添加浓度下均对苯噻草胺表现出光猝灭作用;充氮气10 min,苯噻草胺的光解半衰期由不充氮气的7.14 min缩短为6.70 min.     

入侵害草薇甘菊的防除研究进展

对薇甘菊MikaniamicranthaH.B.K.防除的最新研究进展进行了综述。薇甘菊的防除,目前主要采用人工清除、化学防除、生态防除和生物防治等方法,其中生物防治是最有效的防治方法之一。生物防治中艳婀珍蝶Actinotethaliapyrrha和安婀珍蝶A.anteas是较有前途的两种昆虫;柄锈菌PucciniaspegazzinideToni能使薇甘菊生长受阻、矮化、枯萎和死亡,在中国有利用的可能;凤凰木Delonixregia、血桐Macarangatanarius、榥伞枫Heteropanaxfragrans可以利用植物相克作用控制薇甘菊;菟丝子属Cuscuta的3种菟丝子能侵染薇甘菊,其中田野菟丝子Cuscutacampestris对薇甘菊控制作用较强,是以草治草的一种新方法。     

苄嘧磺隆的室内生物活性测定

苄嘧磺隆是应用最为广泛的磺酰脲类除草剂品种之一,主要用于防除水稻田阔叶类杂草。本文采用盆栽法对苄嘧磺隆作研究测定,其结果苄嘧磺隆对供试植物稗草有一定抑制作用,对供试植物反枝苋具有良好的抑制活性。当前,农作物的杂草治理仍然以使用除草剂为主。21世纪对除草剂的要求是高活性、高选择性和环境友好,这就对除草剂的应用和发展提出了很高的要求。除草剂生物测定法作为开发新的除草剂、筛选除草剂新品种的重要手段已得到广泛的应用。     

衰亡期黑藻与生长期菹草交替生长对水体磷迁移的影响

为利用冷暖种交替控制水体磷污染、抑制水体富营养化,揭示湖泊演化规律和机理。研究设置单季植物组(黑藻组、菹草组)和交替生长组(黑藻组+菹草组)进行实验。交替生长组在黑藻衰亡期种植菹草,监测各组上覆水和底泥中各形态磷含量的变化,计算黑藻衰亡释放磷及菹草生长吸收磷的总量,同时测定环境因子指标。分析沉水植物交替生长(黑藻+菹草)过程对衰亡期沉水植物(黑藻组)释放磷所带来的二次污染的消减作用,并分析环境因子变化与磷含量之间的关系。实验结果表明:黑藻+菹草组显著(P<0.05)降低了上覆水中总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)和溶解性活性磷(SRP)的浓度;显著(P<0.05)降低了间隙水中DTP和SRP的浓度。底泥TP含量黑藻组呈上升趋势,黑藻+菹草和菹草组呈下降趋势。在采用菹草生物量期望2倍于衰亡植物黑藻生物量的模拟实验条件下,每实验组沉水植物黑藻衰亡分解所释放的磷为1.51 g,沉水植物菹草生长所富集吸收的磷为1.83 g。因此,菹草具备消减黑藻所释放磷的能力,可作为冷暖种交替控制水体富营养化的备选物种。实验组磷的迁移方向分别为:黑藻组磷迁移最终方向为底泥,黑藻+菹草组和菹草组磷的迁移方向为植物。黑藻+菹草组通过提高环境中DO和ORP,使得水相中磷向沉积物相中迁移,从而使得水相中各形态磷浓度保持在相对较低的水平。     

一种安全高效大豆转化筛选体系的建立

以灭草烟作为筛选剂,利用基因枪法建立一种安全高效的大豆遗传转化体系.比较不同筛选剂对大豆胚尖外植体丛生芽诱导数目的影响.与卡那霉素、潮霉素和草胺膦等传统筛选剂相比,以灭草烟作为筛选剂可使丛生芽的数目增加1倍以上.克隆了拟南芥突变体csrl-2中突变的乙酰羟基酸合成酶基因(ahas),以其作为筛选标记基因,构建可利用灭草烟作为筛选剂的植物表达载体.利用基因枪法将该载体转化大豆,获得6棵灭草烟抗性植株,分子检测证明外源ahas基因整合到5棵转基因大豆植株的基因组中.     

2株草螺菌的鉴定及其对煤矸石胁迫下香根草的促生作用

[背景]植物-微生物联合修复技术在减轻环境胁迫作用、增强植物抗性、改善矿区景观等方面发挥重要作用,其中根际促生菌可与植物相互作用,促进植物生长,增强植物对非生物胁迫的耐受性.[目的]鉴定铜尾矿中分离得到的2株根际细菌,研究其对植物生长的促生特性,测定2株菌的接种对于煤矸石胁迫下香根草的影响.[方法]对铜尾矿中分离得到的...     

几种除草剂对入侵生物少花蒺藜草的防治效果

【背景】2009~2012年辽宁省草原沙化治理工程在辽西北展开,以彰武县为重点治理地区。由于长期缺乏对草原毒害草的重视,少花蒺藜草在彰武县全县范围内扩散蔓延,并已发展到难以控制的局面,给草原生态环境带来极大影响。【方法】对精喹禾灵、烯禾啶、咪唑乙烟酸、烟嘧磺隆、乙草胺＋烟嘧磺隆、乙氧氟草醚、高效氟吡甲禾灵等几种除草剂（组合）进行筛选,并进行大面积示范,调查其防治效果。【结果】供试的7种药剂（组合）对少花蒺藜草均有一定的防除作用。其中,精喹禾灵和高效氟吡甲禾灵2种芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂防除入侵生物少花蒺藜草效果最为理想,能够有效控制其生长和危害,施药15 d后防除效果分别可达到89%和79%。此外,药剂筛选试验结果还显示：咪唑乙烟酸、烟嘧磺隆和乙草胺＋烟嘧磺隆对少花蒺藜草也有较好的防治效果,施药19 d后防效基本达到80%以上;乙氧氟草醚最差,防治效果只有66%。【结论与意义】5%精喹禾灵乳油除草效果较好,虽然对试验区内的其他禾本科牧草有一定的杀害作用,但对区内的补播牧草草木樨、小叶锦鸡儿等未产生任何药害。这对草原补播改良区少花蒺藜草的综合治理有着积极意义。     

汞、镉、铜污染对鱼草细胞膜系统的毒害作用

通过生理生化反应测定、激光共聚焦扫描显微镜及透射电镜观察等实验手段,研究了汞（Hg²⁺）、镉（Cd²⁺）、铜（Cu2⁺）对高等水生植物鱼草(Cabomba caroliniana A. Gray)细胞膜系统的毒害作用.结果表明：在3种重金属离子作用下,鱼草叶细胞活性氧（ROS）与丙二醛（MDA）含量上升,保护酶系统活性紊乱,膜脂过氧化程度加剧;质膜受损,膜透性增加,质壁分离;叶绿体膨胀至解体,类囊体膜上的光合色素光激发过程受阻,平均自发荧光强度降低;线粒体嵴突膨胀、减少,膜破损;核膜破裂.Hg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺对鱼草细胞膜系统的影响存在着一定的剂量效应关系.膜系统的稳定性在植物抗重金属胁迫的过程中起着关键性的作用.鱼草对Hg²⁺污染较为敏感,致死浓度为0.3～0.5 mg·L^-1,而对Cd²⁺、Cu²⁺具有较强的抗性,可用作生物防治中的抗性植物.