大麦β-1,3-葡聚糖酶基因(GⅢ)启动子在转基因水稻中的诱导表达

将大麦β-1,3-葡聚糖酶同功酶基因(GⅢ)启动子(PGⅢ)与其报告基因gus(β-葡聚糖酸醛苷酶基因)耦联,构建植物表达载体,通过农杆菌介导法转化水稻.PCR、DNA印迹法结果显示,构建的pGⅢ-gus表达载体已整合到水稻基因组DNA中.GUS组织化学染色、RNA印迹法及荧光法结果显示,该启动子驱动的gus在水稻叶片中为低水平表达;而用水扬酸(SA)与稻瘟菌来源的激发子处理,可诱导gus的高水平表达.T1代种子的GUS组织化学染色结果也表明,SA与激发子可以诱导高水平的PGⅢ活性.这些结果表明PGⅢ是一种强诱导型启动子,并可能是一种病原菌诱导型的启动子.     

基于COⅠ基因的二化螟种群遗传多样性检测方法

【目的】建立二化螟Chilo suppressalis(Walker)遗传多样性检测与分析方法,以研究转基因水稻是否会对二化螟(靶标昆虫)种群遗传多样性产生显著影响。【方法】从江西、湖南两地采集的二化螟样本中,各随机挑选12只,提取基因组DNA,克隆COⅠ基因的35~692 bp区段(658 bp)进行测序;同时,采用PCR-DGGE技术分析江西3个样本的COⅠ基因遗传多样性,以获取样本群体遗传多样性信息。【结果】对158个COⅠ基因克隆测序结果分析发现,在658 bp的区段中,共有173个位点存在多态,江西二化螟种群的单倍型多样度(h)为0.820,而湖南二化螟种群的单倍型多样度(h)仅为0.542,江西二化螟COⅠ基因多态要比湖南样本丰富。对COⅠ基因1 278~1 493 bp区段(266 bp)进行DGGE分析,共获得5条清晰条带,将分析的3只二化螟样本分成两类,该结果与基因测序结果一致。【结论】测序方法可以获得丰富、详细的二化螟目标基因多态信息,但工作量、实验周期及成本较高;DGGE方法虽然信息量较小,但有通量大、实验周期短、成本低等优点,因此该方法适用于二化螟等昆虫大样本种群遗传多样性研究。本研究建立的方法可以为判断转基因水稻是否会对靶标、非靶标昆虫的遗传多样性产生影响提供可靠的分子依据。     

水稻主茎节位分蘖及生产力补偿能力

本研究选用两个籼稻杂交品种西农优1号和冈优725,采用人工去蘖形成分蘖初期的早发、中发、迟发三个处理,在群体条件下研究分蘖和生产力的补偿能力。本研究发现,迟发处理高节位群的分蘖补偿能力最明显,但绝对补偿量小。迟发处理高节位群的生长势、有效分蘖倍数增加,抽穗期单茎叶面积有增加的趋势,但抽穗期有效穗数、叶面积系数降低;迟发处理冠层光分布增加,叶绿素、蛋白质含量提高,叶片细胞内保护酶类(Superoxide dismutase, SOD、catalase,CAT)活性下降慢,叶片衰老慢,但是漏光率增加,截光率下降;迟发处理净光合生产率（Net assimulation rate, NAR）增加,同化物分配合理,经济系数有增加的趋势,但物质积累速度（Crop growth rate ,CGR）和干物质生产量减少。在本实验条件下,早发与中发处理的经济产量差异不显著,但早发与迟发处理的经济产量差异达极显著。本研究结果表明大苗秧对生物、非生物因素胁迫,如本田前期一定程度的人工去蘖,具有一定的分蘖补偿能力。     

酸雨胁迫对苦槠幼苗气体交换与叶绿素荧光的影响

常绿阔叶树苦槠(Castanopsis sclerophylla)是亚热带地带性顶极群落的建群种之一, 在区域森林资源保护和可持续利用方面具有重要的地位。在该区域日益严重的酸雨胁迫下, 研究其对于胁迫的生理生态响应具有重要的理论价值和实践意义。该文以苦槠幼苗为研究材料, 研究了酸雨胁迫对苦槠幼苗光合生理的影响。结果表明: (1)短时间内, pH 2.5处理下的幼苗叶绿素相对含量最低, 且与pH 5.6处理下的存在显著性差异(p < 0.05); 经过一段时间处理后, pH 4.0处理下的叶绿素相对含量最高, 表明低浓度的酸雨会促进叶绿素相对含量的增加。(2) 2007年4月, 光合速率(P_n)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ的潜在活性(F_v/F₀)在不同酸雨浓度处理下基本无变化。随着酸雨处理时间的延长, pH 2.5处理下的P_n、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率有显著降低, 且与pH 5.6处理下的存在显著性差异(p < 0.05)。pH 2.5处理组与pH 5.6处理组之间的F_v/F_m和F_v/F₀差异性逐渐减小。表观量子效率和气孔导度变化规律不明显。综合来说, 酸雨处理前期, 高浓度的酸雨胁迫对苦槠幼苗叶绿素相对含量、光合生理参数有显著影响, 但随着酸雨处理时间的增加, 酸雨胁迫对苦槠幼苗的影响逐渐减小, 表明其对外界不良环境具有一定的抵御能力和适应能力。     

覆盖旱作水稻群体发育特征分析

通过田间试验,研究了不同覆盖旱作水稻处理与水作处理水稻的群体生育特征。结果表明,旱作水稻营养生长期较水作长,叶片变短、变窄,群体LAI变小,光合生产能力下降,最终粒数变少、粒重变轻,不同旱作处理之间表现为地膜覆盖旱作处理分蘖发生多,成穗率低,穗分化和籽粒形成与灌浆时间缩短,半腐解秸秆覆盖旱作和裸地旱作分蘖发生少,成穗率高,穗分化时间缩短,籽粒形成与灌浆的时间延长,产量表现为水作处理>地膜覆盖旱作>半腐解秸秆覆盖旱作>裸地旱作。     

水稻OsLecRK1基因介导的抗褐飞虱功能分析

褐飞虱Nilaparvata lugens St(a)l是对水稻最具破坏性的害虫之一,OsLecRK1是水稻Bph3基因簇中对褐飞虱抗性贡献最大的基因.本文对RHTd(含Bph3)等材料进行了褐飞虱抗性评价,克隆并构建了OsLecRK1过量表达突变体水稻,利用该突变体分析了OsLecRK1基因对褐飞虱若虫存活率、若虫发育历期等生物学参数的影响.结果 表明,含Bph3基因水稻RHTd对褐飞虱的抗性明显地强于含Bph1基因水稻Mudgo和bph2基因水稻ASD7,RHTd水稻的褐飞虱受害指数仅为Mudgo和ASD7水稻的53.5％和24.1％.过量表达OsLecRK1基因能显著地增加水稻对褐飞虱的驱避性和抗生性,褐飞虱雌成虫偏好于在野生型水稻上产卵;突变体水稻上的褐飞虱若虫存活率显著地降低,仅为野生型水稻上若虫存活率的75.2％ ～81.8％,且若虫发育历期显著地延长,羽化率和初羽化雌成虫体重均显著地降低;此外,褐飞虱在突变体水稻上取食分泌的蜜露量只有野生型上的40.3％ ～ 60.9％,褐飞虱单雌产卵量只为野生型51％ ～61.2％,卵孵化率只有野生型的52.2％～56.7％,均显著地减少.结果 表明,含Bph3基因水稻RHTd对褐飞虱的抗性明显地高于分别含Bph1、bph2的水稻Mudgo和ASD7;水稻Bph3基因座的OsLecRK1单个基因过量表达即可显著增加水稻对褐飞虱的抗性,OsLecRK1协同影响褐飞虱的多个生物学参数降低褐飞虱的适合度.     

水稻、玉米和狼尾草花粉低温贮藏期间激素和维生素含量及呼吸速率变化

测定了水稻、玉米和狼尾草花粉在低温(4±1℃)贮藏时内源激素(IAA、GA3、ZT和ABA)、维生素B.维生素C、维生素E、类胡萝卜素含量和呼吸速率的变化,结果表明IAA、GA3、ZT、维生素B2、维生素C、维生素E、类胡萝卜素的含量和呼吸速率在贮藏期间下降,而脱落酸的含量不断上升.与短寿命的水稻和玉米花粉相比,长寿命的狼尾草花粉的IAA和GA3含量及呼吸速率低,下降速度慢,而ABA始终保持较高水平.     

控制水稻叶片叶绿素含量及其离体叶片叶绿素降解速度相关的QTL定位(简报)

许多研究认为,在一定范围内,叶绿素含量与光合速率成正相关关系、叶绿素含量高的水稻叶片能延缓衰老。理论上推算,水稻叶片如果推迟1天衰老,可使水稻增产2％左右,而实际实验结果表明可增产1％左右。叶片早衰往往也是造成有些水稻品种结实率偏低、空秕率较高及产量降低的主要原因。叶片衰老是水稻发育过程中的生命现象,它是水稻在长期进化过程中形成的适应性。叶片衰老的显著特征之一是叶绿素含量下降,叶色褪绿变黄。[第一段]     

水稻的光合作用、生长、碳同位素分辨作用及抗渗透胁迫性对CO_2浓度增高的响应(英文)

四个水稻 (OryzasativaL .)品种“IR72”、“特三矮 2号”、“桂朝 2号”和“Ⅱ优 44 80”在田间栽于含 35 μmol mol和 6 0 μmol molCO2 的塑料大棚中 ,自然光照。高浓度CO2 下供试水稻品种的光合速率变化表现为提高型 (“IR72”、“特三矮 2号”)、稳定型 (“桂朝 2号”的Pn几无变化 )和下调型 (“Ⅱ优 44 80”)。生长速率、穗重、由Δ1 3 C计算而得的长期水分利用效率和清除DPPH· 自由基的能力皆增加。除“Ⅱ优 44 80”外 ,其他 3个品种明显增高总生物量。供试品种的穗重 总生物量比不同程度地受到高浓度CO2 的改变。叶片段经PEG渗透胁迫后 ,不同的生长于高浓度CO2 者的电解质渗漏率较小。结果表明高浓度CO2 可改变水稻的光合作用和水分关系特性 ,品种间不同的响应显示了选育适于未来高浓度CO2 下具有高产和抗逆性品种的可能性。     

干旱对水稻生物钟基因和干旱胁迫响应基因每日节律性变化的影响

内源生物钟的节律运动不仅调控植物的生长发育,而且在调控植物响应和适应环境过程中发挥重要的作用。为了解水稻(Oryza sativa L.)干旱胁迫响应基因和生物钟基因在干旱条件下每日表达变化情况,本文利用实时荧光定量PCR方法研究旱稻品种IRAT109在干旱胁迫下相关基因的表达变化。结果表明,干旱胁迫导致早晨生物钟基因OsPRRs、OsLHY和OsZTL1的表达量显著下降,振幅减弱;同时导致夜晚生物钟基因OsTOC1、OsGI和OsELF3整体表达量升高,振幅增强,但对OsFKF1基因影响不大。同样,大部分水稻干旱胁迫响应基因在干旱胁迫后整体表达量显著升高,但OsDST基因表达量下降;同时大部分抗逆基因周期性表达被扰乱,但OsCIPK12、OsCDPK7和OsDREB1A依然保持24 h内震荡。本研究结果表明干旱胁迫能影响生物钟元件的基因表达,这种互相影响改变了部分基因每日的震荡变化。