蔗糖梯度离心纯化人类中期染色体

蔗糖梯度离心纯化人类中期染色体①施家琦唐冬生夏家辉（湖南医科大学医学遗传学国家重点实验室,长沙４１００７８）ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＨｕｍａｎＭｅｔａｐｈａｓｅＣｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓｂｙＳｕｃｒｏｓｅＧｒａｄｉｅｎｔＣｅｎｔｒｉｆｕｇａｔｉｏｎＳ...     

普通小麦各染色体组有效利用土壤磷基因的遗传分析

以部分中国春双端体为材料用土培盆栽法对小麦各染色体组有效利用土壤潜在磷基因的遗传分析表明：小麦不同染色体臂上所携基因对小麦有效利用土壤潜在磷特性具有不同效应,在供试材料中,Ｂ组染色体所缺失的臂在缺磷下对籽粒产量的贡献较大,其中以４Ｂｓ、５Ｂｓ,效应最强,而Ｄ组所有缺失的染色体臂及大部分Ａ组所缺失的染色体臂在缺磷下则对籽粒产量有较强的抑制效应,其中以５Ｄｓ、３ＤＬ及２ＡＬ,１Ａｓ的效应最强。     

黑麦基因组中不同染色体在缺磷胁迫下对普通小麦根系分泌酸性磷酸 …

以一整套中国春－帝国黑麦二体附加系为材料，通过在低磷胁迫下对其根系分泌Ａｃｐｈ能力测定及同工酶等电聚焦分析证明：缺磷胁迫是Ａｃｐｈ基因表达的诱导因子，帝国黑麦不同染色体的中国春小麦背景中对其根系在低磷胁迫下Ａｃｐｈ的分泌具不同的正效应，其中以１Ｒ染色体的效应最为强烈，Ａｃｐｈ等电聚焦（ＩＥＦ）的酶谱清楚地表明黑麦的１Ｒ染色体上携有在缺磷胁迫下诱导表达的Ａｃｐｈ基因。     

利用杀配子染色体2C诱导中国春-黑麦二体附加系染色体畸变的研究

将中国春-黑麦(1R-7R)二体附加系与中国春-2C(Aegilops cylindrica)二体附加系杂交,获得F1,对F1体细胞染色体进行C分带鉴定和花粉母细胞减数分裂行为的观察与分析,发现减数分裂行为异常。对自交获得的430株F2进行单株染色体C分带和荧光原位分子杂交鉴定,检测到易位、缺失、等臂染色体、双着丝点染色体等染色体畸变类型。此外还检测到2C与小麦2A、2B、2D染色体的二体或单体自发代换系。杂交F。染色体畸变的规律与频率如下：研究共得到含黑麦染色体的变异22株,变异频率为5,1％。其中含黑麦染色体的易位系为10株,占2,3％;缺失12株,占2．79％;黑麦的等臂染色体3株,占O．7％。易位染色体既有含小麦着丝点的(大部分),也含有黑麦着丝点的(仅1例)。黑麦的染色体畸变中,发生于不同同祖群的频率不同,1R为5个,2R为3个;3R为1个;4R为3个;5R为6个;6R为4个。易位多为端部易位。共鉴定出小麦的缺失系54株,其中A基因组有27个,占6.27％;B基因组有20个,占4,65％;D基因组有7个,占1.66％。对杀配子染色体对小麦及黑麦不同同祖群染色体作用的差异性及作用特点进行了探讨。     

黑麦基因组中不同染色体在缺磷胁迫下对普通小麦根系分泌酸性磷酸酯酶(Acph)遗传效应的研究

以一整套中国春－帝国黑麦二体附加系为材料,通过在低磷胁迫下对其根系分泌Ａｃｐｈ 能力测定及同工酶等电聚焦分析证明：缺磷胁迫是Ａｃｐｈ基因表达的诱导因子,帝国黑麦不同染色体在中国春小麦背景中对其根系在低磷胁迫下 Ａｃｐｈ的分泌具不同的正效应,其中以 １Ｒ 染色体的效应最为强烈, Ａｃｐｈ等电聚焦（ＩＥＦ）的酶谱清楚地表明黑麦的１Ｒ染色体上携有在缺磷胁迫下诱导表达的Ａｃｐｈ基因。     

小麦-黑麦二体异附加系分子细胞遗传学鉴定

用形态学、细胞学、生化及分子标记方法,对小麦-黑麦衍生系N9436-0-2-29-9进行分析鉴定,以明确N9436-0-2-29-9中具体的外源染色体。农艺性状调查表明,N9436-0-2-29-9衍生系在形态上整齐一致,对白粉病高抗;细胞学分析表明,染色体构型稳定,2n=44=22Ⅱ;Giemsa C-分带和SSR分析表明,该衍生系为普通小麦-黑麦6R二体异附加系;高分子量麦谷蛋白亚基分析(HMW-GS)表明,外源染色体的导入使该衍生系的高分子量麦谷蛋白亚基表达受到影响。     

小麦-黑麦附加系的创制及5R抗白粉病新基因的发现

以重复序列pAS1和pSc119.2为探针,对八倍体小黑麦×普通小麦的F5代植株进行了FISH分析,同时对这些材料进行了田间抗病性鉴定。从中鉴定出了1R、2R、3R、4R、5R、6R、7R单体附加系和1R、2R二体附加系,1R和4R附加系出现频率相对较高。5R和6R单体附加系对白粉病免疫,推测5R染色体上带有新的白粉病抗性基因。此外,还检测到不少植株染色体组发生了变异,且小麦4B染色体优先缺失。     

长穗偃麦草酸性磷酸酶与碱性磷酸酶编码基因的染色体定位

以一套中国春-长穗偃麦草二体异附加系与二体异代换系为材料,用等电聚焦(IEF)研究长穗偃麦草基因组中酸性磷酸酶(AcPh)与碱性磷酸酶(APH)编码基因的染色体定位。结果表明,AcPh大多聚焦于pH5～7范围内,其编码基因位于3E染色体,而APH编码基因则位于4E染色体。由于5E染色体的附加,AcPh活性带强度显著减弱。     

利用AABBDDDD八倍体培育小麦一簇毛麦二体附加系的研究

对普通小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ）－节节麦（Ａｅｇｉｌｏｐｓ ｓｑｕａｒｒｏｓａ）八倍体（２ｎ＝８ｘ＝５６,ＡＡＢＢＤＤＤＤ）与硬粒小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ｄｕｒｕｍ）－簇毛麦９Ｈａｙｎａｌｄｉａ ｖｉｌｌｏｓａ）六倍体（２ｎ＝６ｘ＝４２,ＡＡＢＢＶＶ）杂交后,将所得七倍体杂种（ＡＡＢＢＤＤＶ）进行连续自交,在Ｆ４代中利用Ｃ－分带鉴定出可能的簇毛麦６Ｖ二体附加系９５－７和２Ｖ二体附加     

黑麦基因组特异DNA片段的分离与SCAR标记的建立

以2个栽培黑麦、2个野生黑麦和4个普通小麦为材料,从200条10碱基RAPD随机引物中筛选出1条引物H11。H11在小麦中有1条低拷贝扩增,而在黑麦中却有极高拷贝的扩增。对H11在黑麦中的高拷贝片段进行克隆、测序,得其全长679 bp,记作OPH11679。根据OPH11679设计特异PCR引物H11-F和H11-R,对小麦族其它物种和含黑麦染色质的物种进行验证,结果发现仅含黑麦染色质的物种能扩增出长为643 bp的片段(命名为pScH643),这表明该片段为黑麦所特有。用H11-F和H11-R对1套中国春-Imperial黑麦附加系等进行扩增,结果显示pScH643片段分布在黑麦整套染色体上,这一结果在小麦-黑麦异源材料的分析中得到进一步验证。即表明pScH643片段可作为SCAR标记用于含黑麦染色质材料的检测。     

长穗偃麦草基因组中与耐低磷营养胁迫有关的基因的染色体定位

以中国春－长穗偃麦草二体异附加系和二体异代换系为材料，对其耐低磷营养胁迫特性进行鉴定和遗传分析，结果表明（１）长穗偃麦草的４Ｅ一＾ 色体携有耐低营养胁迫的基因，且其效应远远超过背景亲本中国春。     

磷肥输入对稻田土壤剖面胶体磷含量的影响

磷肥管理与土壤磷素赋存息息相关,选取杭嘉湖地区典型稻田定位实验,研究磷肥输入下稻田土壤剖面胶体磷含量的变化,分析不同施肥管理下胶体磷在土壤中的分布规律。结果表明,(1)胶体磷是磷素在土壤中赋存的重要形式,能够占到土壤胶体溶液(1μm)总磷的85%以上,土壤全磷的0.1%—2%;(2)磷肥施用增加了土壤胶体磷含量,特别是在有机肥处理下0—5 cm土壤胶体磷含量达到了8.0 mg/kg;(3)随着土壤深度的增加,胶体磷含量减少,有机肥输入下对深层土壤胶体磷含量的影响较无机肥明显;(4)水稻收割后表层土壤胶体磷含量与油菜收割后相比减少明显,0—5 cm土壤胶体磷含量减少了90%左右,但有机肥施用下胶体磷含量减少较小;(5)水稻收割后30—60 cm土壤胶体磷含量有所增加,可能与胶体磷发生的纵向迁移有关。了解磷肥输入对稻田土壤剖面胶体磷含量的影响,为研究土壤磷素赋存形态及迁移变化提供科学依据,对有效评估胶体磷的环境风险起到指导作用。     

丘岗稻田地下水位动态及对土壤氮磷有效性的影响

对红壤丘岗区渍潜田地下水位动态变化规律及对土壤氮磷有效性的影响进行了研究。结果表明,渍潜田地下水位的月变化具有十分明显的规律性,一般以秋冬季节（1－3月份和9－12月份）地下水位最低,而以春夏季节（4－8月份）地下水位最高,故以早稻受渍害最为严重,其原因主要是受降雨和灌溉的共同影响。根据渍潜田地下水位的变化特点不同,可将其分为地下水位和相对稳定型和非稳定型两种类型,并提出了相应的水分管理模式,地下水位的变化能明显影响土壤养分的有效性,随着地下水位的升高,土壤有效氮和磷含量下降。渍潜田土Fe-P和O－P含量也有随地下水位的升高而呈下降的趋势,其含量亦显著低于非渍潜田土壤,因而导致了土壤磷素有效性的下降。     

秸秆还田及磷细菌对土壤微生态及豆角产量的影响

为研究秸秆还田及外源添加磷细菌对土壤微生态及农作物产量的影响,以玉米秸秆和具有解磷能力的恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)为研究对象,通过在设施大棚中栽培豆角,研究了不同处理对土壤和豆角根际解磷类细菌数量、土壤有效磷含量、解磷能力以及豆角产量的影响。研究结果显示,玉米秸秆(处理1)、玉米秸秆+磷细菌(处理2)、磷细菌(处理3)三个处理的土壤中解磷类细菌数量有较大差异,其中处理2数量最高,比对照区高31.89%,差异显著(P<0.05);三个处理均能明显增加豆角根际解磷类细菌数量,差异达到显著水平(P<0.05),其中处理2最高,比对照高86.30%,差异达到极显著水平(P<0.01);三个处理土壤有效磷含量均明显高于对照,差异显著(P<0.05),其中处理2最高,比对照高9.8%;三个处理土壤解磷能力差异较大,处理1和处理2可明显提高土壤解磷能力,分别比对照高50.2%和65.2%,差异极显著(P<0.01);三个处理对豆角均有增产效果,但差异较大,处理2比处理1、处理3产量增加明显,分别增产6.8%、10.3%,差异达到显著水平(P&l...     

Effects of Continuous Cropping of Rye on Soil Biota and Biochemistry

Long-term studies on the ecological effects of continuous rye cultivations carried out in Poland are summarized. It was shown that in continuous cropping of rye, despite the decrease of crop yields, no significant difference was observed in annual primary production rates compared with estimates found for rye fields cultivated in diversified crop rotation patterns. In continuous cultivation of rye fauna impoverishment was observed, while at the same time the number of crop pests increased. The animal groups reduced by continuous cropping of rye belong to Protozoa, Lumbricidae, Acarina, and winged insects. The cultivation of rye in continuous cropping influenced the increase of fungi with bacteria and actinomycetes becoming less abundant. In soils under continuous rye the average concentration of phenolic acids was 400% higher than under rye in diversified rotation. Five different phenolic acids were identified. The mean content of bound amino acids in soils under diversified rotation was 417?mg×kg^?1and in soils under continuous rye cropping was 371?mg×kg^?1. The energetic cost of total soil animal community maintenance calculated per unit of biomass under continuous cropping of rye was almost twice as high as under the diversified rotation. The accumulation of toxic metabolites caused negative effects among biota under continuous cropping of rye.     

土壤氮磷化学计量特征对小麦光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响

选取‘镇麦168’为实验对象,采用盆栽实验,设置16个不同土壤氮磷梯度,测定不同土壤氮磷化学计量比处理下小麦叶片叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的响应特征,以揭示不同土壤氮磷化学计量关系对小麦叶片光合特性影响的生理生态机制。结果表明:(1)不同生育期内小麦叶片叶绿素含量均随土壤速效N或速效P含量的增加而增加。(2)随着土壤化学计量比N∶P下降,小麦叶片净光合速率(Pn)在土壤中低氮水平(≤258.4mg·kg~(-1))下持续增加,在高氮水平(308.4mg·kg~(-1))下则呈现先增后降的趋势。(3)在土壤速效N相同水平处理下,土壤化学计量比N∶P的降低显著提高了小麦叶片叶绿素荧光参数最小荧光(F0,7.27%~20.00%)、最大荧光(Fm,5.28%~16.15%)、光化学猝灭系数(qP,6.64%~20.92%)及实际光化学效率(ΦPSⅡ,6.95%~18.82%),显著降低了非光化学猝灭系数(NPQ,7.42%~25.63%,P0.05)。研究认为,在中、高氮磷养分水平下,土壤化学计量比N∶P为2.88时,‘镇麦168’叶片净光合速率和实际光化学效率均达到最高水平,表现出较强的光能利用能力。     

湿地水鸟栖息对土壤磷和植物群落特征的影响

为了探究水鸟栖息对土壤磷和植物群落特征的影响,分别在广东顺德水鸟天堂、广东星湖湿地及江门小鸟天堂3地的水鸟栖息区(水鸟区)和非水鸟栖息区(对照区)进行了植物群落调查和土壤理化性质检测。结果表明,水鸟活动提高了各栖息地土壤的总磷、有效磷和无机磷,而在顺德、星湖两地水鸟区土壤有机磷含量亦显著高于对照区。各栖息地植物物种丰富度和shannon多样性指数均显著小于对照区。土壤pH、容重、有机质和有效磷4种环境因子对植物群落变异影响的总解释率为46% (P＜0.05),其中有效磷是最大影响因子。这说明水鸟活动显著提高了土壤中各种磷组分的含量,降低了植物的多样性。     

黑麦草-内生真菌共生体对磷缺乏的生理生态反应

选取感染和未感染的黑麦草为材料,在田间盆栽条件下研究内生真菌感染对宿主植物抵抗磷胁迫方面的贡献。结果表明,土壤中缺磷或内生真菌感染对黑麦草地上部生长的影响不显著,但内生真菌感染对植株地下部生长和生理指标有明显影响。缺磷条件下,内生真菌感染有助于黑麦草地下部分的生长,表现在根系总长度更长,生物量更大;同时根中酚类物质和有机酸的含量也显著高于未感染植株,但因酚类物质和有机酸总量增加的同时并未伴随着二者浓度的增加,由此推测,内生真菌在改变宿主黑麦草根系代谢活动方面的贡献有限。此外,内生真菌感染显著提高了宿主植物的磷利用效率,这可能和缺磷条件下内生真菌感染植株具有更高的酸性磷酸酶活性有关。