中国北方黑唇苜蓿盲蝽种群遗传多样性和遗传分化分析

【目的】本研究旨在基于线粒体基因序列检测中国北方黑唇苜蓿盲蝽Adelphocoris nigritylus地理种群遗传多样性和遗传分化。【方法】使用采自中国北方地区12个地理种群的233头黑唇苜蓿盲蝽成虫标本,通过PCR扩增线粒体ND5,ND4和Cytb基因片段;利用MEGA, DnaSP和Arlequin等软件对黑唇苜蓿盲蝽种群遗传多样性、遗传分化和分子变异等进行分析。【结果】本研究获得的黑唇苜蓿盲蝽线粒体ND5,ND4和Cytb基因的串联序列长度为2 226 bp,共检测到87个单倍型,其中单倍型Hap3, Hap9和Hap8被多个个体共享。遗传多样性分析结果显示,黑唇苜蓿盲蝽种群具有较高的单倍型多样性和较低的核苷酸多样性。SAMOVA分析结果表明遗传变异主要来自组内的种群间;Mantel检验结果显示黑唇苜蓿盲蝽种群间遗传距离与地理距离两者不具有显著相关性。【结论】中国北方黑唇苜蓿盲蝽种群整体遗传多样性较高,可能经历了近期种群扩张。     

异源多角体蛋白对家蚕核型多角体病毒粒子的包装

利用PCR方法从AcMNPV基因组DNA中分离出多角体蛋白基因 ,将该扩增片段克隆到转移载体pBacPAK8中 ,得到重组转移载体pOAc。将该质粒DNA与线性化的Bm BacPAK6病毒基因组DNA共传染BmN细胞 ,得到了能形成多角体且不产生蓝色空斑的重组病毒hp BmNPV。纯化该重组病毒的多角体颗粒 ,并对多角体蛋白、病毒核酸及多角体病毒颗粒进行分析 ,发现AcMNPV的多角体蛋白能在家蚕细胞中大量表达且能在细胞内识别家蚕核型多角体病毒并组装成多角体颗粒 ;病毒基因组DNA因部分交换 ,其酶切行为发生了相应的变化 ;电镜观察发现经AcMNPV多角体蛋白包装的家蚕核型多角体病毒的多角体颗粒大小为1 2 μm～ 2 9μm ,明显小于野生型家蚕核型多角体病毒的多角体颗粒     

苜蓿夜蛾葡萄糖氧化酶cDNA的克隆、表达及特性研究

【目的】从苜蓿夜蛾Heliothis viriplaca体内克隆葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GOX)基因cDNA序列,并进行原核表达及活性测定。同时对GOX在不同组织的特异表达及对葡萄糖诱导反应的特性进行研究。【方法】以苜蓿夜蛾为材料提取总RNA,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术,扩增苜蓿夜蛾GOX基因全长cDNA序列。利用原核表达载体p ET-21b在大肠杆菌中表达苜蓿夜蛾的GOX基因,并用Ni-NTA亲和层析柱将带His-tag的目的蛋白进行纯化,再利用梯度透析法进行复性,以葡萄糖为底物进行酶的活性测定。同时利用Real-time PCR分析GOX的组织特异性表达和对葡萄糖的诱导反应。【结果】该cDNA序列有2 154个碱基,开放阅读框1 824个碱基,编码607个氨基酸组成的多肽,分子量为67.04 ku,多肽的等电点为5.13。该序列命名为Hv GOX,在Gen Bank的登录号为KT907054。序列分析表明,Hv GOX的氨基酸序列与其他昆虫的GOX氨基酸序列高度同源。该基因在大肠杆菌表达系统中成功地进行了诱导表达,表达出与预测的蛋白分子量相符的融合蛋白。由原核表达载体表达后的蛋白经过变性、纯化和复性后有活性。Real-time PCR结果表明,该基因在苜蓿夜蛾的不同组织均有m RNA水平的特异表达,其中在唾腺中的表达量最高;同时用0.01%、0.1%、1%和10%葡萄糖溶液浸泡的大豆叶喂食的幼虫,幼虫体内的GOX的表达均被诱导,且在10%的浓度时诱导表达量最高。【结论】本研究在苜蓿夜蛾体内获得一个新的葡萄糖氧化酶基因,该结果为进一步研究葡萄糖氧化酶在昆虫体内的生物功能奠定基础。     

干旱胁迫对不同根型苜蓿根系生长及根际土壤细菌的影响

为明确干旱胁迫对根茎型清水紫花苜蓿、直根型陇东紫花苜蓿、根蘖型公农4号杂花苜蓿根系生长及根际土壤细菌群落的影响,采用盆栽试验,运用16S rRNA基因测序技术,研究了幼苗期干旱胁迫下各根型苜蓿根系生长及根际土壤细菌群落结构的变化。结果表明：干旱胁迫下各根型苜蓿的Chao1和ACE丰富度指数均在中度胁迫下最大,Simpson和Shannon-wiener多样性指数各处理间差异不显著;根际土壤细菌群落均以变形菌门、绿弯菌门、类杆菌门、放线菌门和厚壁菌门为主,干旱胁迫均显著增加了变形菌门和厚壁菌门的相对丰度,显著降低了绿弯菌门的相对丰度,但类杆菌门和放线菌门先提高后下降。统计学分析显示,幼苗期干旱胁迫显著影响各根型苜蓿生长发育,随胁迫程度增加,其株高、地上生物量、地下生物量、根系活力、根体积、根系总长均显著降低,根冠比先增加后下降且在中度胁迫时达到最大值。重度胁迫下,清水苜蓿的株高、根系活力显著大于其他品种,而根冠比、根系干重显著小于其他品种;陇东苜蓿的根长、根尖数均显著大于其他品种;根系平均直径、根系总表面积各根型苜蓿间差异不显著。研究结果为植物的抗干旱胁迫以及提高各根型苜蓿在干旱胁迫下的水分利用提供参考。     

苜蓿属3种不同花色基因型的染色体核型分析

基于形态学的显著差异,对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、黄花苜蓿(Medicago falcata L.)和白花苜蓿(Alfalfa with Cream flower)进行染色体核型分析,结果表明,3种类型的苜蓿材料在染色体核型方面有显著差别,白花苜蓿和黄花苜蓿都是随体染色体,其中,黄花苜蓿有2条为端部着丝点染色体,其核型公式分别为:紫花苜蓿2n=4x=24m+8sm、黄花苜蓿2n=4x=24m+6sm+2T(SAT)、白花苜蓿2n=4x=24m+8sm(SAT)。紫花苜蓿与白花苜蓿的染色体具有89%的相似性,只是在紫花苜蓿7号染色体和白花苜蓿15号染色体存在随体有无的区别;黄花苜蓿染色体具有独特性,显著区别于紫花苜蓿和白花苜蓿,但从其19号染色体来看,参与了紫花苜蓿或白花苜蓿的构建;白花苜蓿15号随体染色体与黄花苜蓿25号随体染色体和紫花苜蓿7号染色体有高度的相似性,但也存在随体有无的区别。     

苜蓿与沙打旺苗期生长和水分利用对土壤水分变化的反应

通过室内生长箱内盆栽实验,比较了苜蓿和沙打旺苗期的根冠生长和水分利用对种土壤水分环境变化的响应和差异.结果表明,充分供水下苜蓿和沙打旺苗期生物量和蒸腾效率均最高,苜蓿均显著高于沙打旺.土壤水分减少后苜蓿苗期生物量和蒸腾效率下降幅度均大于沙打旺.从低水到阶段低水处理后土壤水分逐渐降低和降低后再复水到低水处理,苜蓿和沙打旺的生物量分别较持续低水处理显著减少47.8%和27.9%.旱后复水后苜蓿根冠比和单位根量耗水量较显著增加,蒸腾效率显著下降; 沙打旺根冠比显著下降,单位根量耗水量和蒸腾效率变化不显著.