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摘要:[目的]在水稻中建立高效RNA干涉(RNAi)技术体系。[方法]构建适合水稻转化的RNAi诱导载体pCADS1341;为检测其有效性,使用它构建针对GUS基因的RNAi载体,并利用基因枪转化法导入GUS基因稳定表达的转基因水稻愈伤组织;为探讨影响水稻中转基因诱导的RNAi效率的因素,针对水稻基因AK121286进行系统的RNAi分析:通过Southern和Northern杂交从To代RNAi植株中筛选出T-DNA为单拷贝插入,且基因的表达被高效抑制的株系,对来源于该株系的T1代植株进行半定量RT-PCR检测。[结果]GUS染色分析结果表明RNAi诱导元件的瞬时表达可显著抑制GUS基因的表达;RT-PCR结果表明RNAi效应可以遗传给后代,但是不同个体中的RNAi效率存在差异。[结论]RNAi系统的表达量可能是决定RNM效率的最关键因素;本研究建立的高效RNAi技术体系对于水稻功能基因组学研究具有重要意义。
摘要:[目的]利用cDNA-AFLP技术对耐盐性受主效基因控制的小麦品系98-160盐胁迫前后基因表达的变化进行分析。[方法]对Il2个克隆的cDNA差异表达片段进行了B1ast-x分析。[结果]约有65.2%的片段与已知基因有较高的同源性,从中筛选出18个与小麦耐盐性密切相关的片段,主要包括转录因子、与离子转运有关的蛋白、信号传导相关蛋白、胁迫相关蛋白以及与蛋白-蛋白相互作用有关的蛋白。以94号片段为基础,通过电子延伸和RT-PCR,克隆了小麦液泡膜ATPaseC亚基(TaVHA~C)的全长cDNA,Northern结果表明,在胁迫的早期(0~2h)TaVHA-C基因的表达基本不变,随着胁迫时间的延长(6~12h),乃VIIA-C基因的表达逐渐减弱,以后(24~72h)又逐渐增强。低温对TaVHA-C基因的表达有明显的抑制作用。[结论]利用cDNA-AFLP技术分离差异表达片段进行相关基因的研究是可行的。
摘要:[目的]克隆四川小麦地方品种AS1643中的α/β-醇溶蛋白基因,并进行序列分析,探讨小麦AS1643的优良品质与其贮藏蛋白基因间的关系。[方法]采用PCR扩增的方法。[结果]从四川小麦地方品种AS1643中克隆到3个α/β-醇溶蛋白基因,即Gli-AS1643-1(GenBank No.DQ166376)、Gli-AS1642-2(GenBank No.DQ166377)和Gli-AS1643-3(GenBank No.DQ166378)。其中,Gli-AS1643-1和Gli-AS1643-2的编码区长度分别为873和852bp,可编码270和263个氨基酸残基的成熟蛋白。Gli-AS1643-3由于在编码区的第535~537位存在一个提前终止密码子,推测为不能编码成熟蛋白的假基因。序列比较显示Gli-AS1643-1、Gli-AS1643-2和Gli-AS1643-3分别与GenBank中的α/β-醇溶蛋白基因具有较高的一致性,且序列结构非常相似。它们的N-端氨基酸序列与各种α-、β-、γ-和α/β-醇溶蛋白的基本一致,但与ω-醇溶蛋白和低分子量谷蛋白亚基的明显不同。在N-端具有12肤串联重复序列特征,即紧密相关的5个脯氨酸框,在Ⅱ区和Ⅳ区具有类似于微卫星序列编码的2个多聚谷氨酰胺区域。在Gli-AS1643-2N-端存在与腹泻疾病相关的序列,C-端含有12型腺病毒感染序列。Gli-AS1643-1、Gli-AS1643-2和G1i—AS1643-3中都有可形成3个分子内二硫键的6个保守的半胱氨酸残基。[结论]小麦AS1643具有较好品质可能在于其贮藏蛋白基因间的相互作用等所致。
摘要:[目的]验证pinA和pinB对小麦籽粒质地的影响。[方法]将含有控制硬度的主效基因pinA和pinB的单子叶植物高效表达载体pUBPa和pUBPb,分别通过花粉管通道法将其转入小麦品种中优9507(pinB-Dlb)中。[结果]获得了转基因植株,PCR检测和基因组Southern杂交证实了外源基因在受体小麦基因组中的整合,水洗淀粉表面蛋白的定量分析表明外源基因的导入影响了friabilin表达。与非转基因对照相比,小麦籽粒质地发生变化。[结论]结果表明,PINA和PINB共同作用形成frlabilin,从而直接影响小麦籽粒质地的形成。
摘要:[目的]研究大豆不育性自然变异的特点,发掘新不育种质。[方法]1998~2003年通过田间观察和实验室镜检从8327份大豆资源和414个大豆杂种后代群体中分别筛选出11和6个不育新种质,对其进行雌雄育性表现及遗传研究,并通过5个品种的大群体估算大豆不育性自然突变频率。[结果]对这17个不育种质与原亲代形态性状比较结果表明,10个从大豆资源群体所获得的不育种质与原亲本相似,其不育性可能由基因突变所致。17个不育材料中13个雄性完全不育,4个部分不育,由人工平行杂交试验结果及不育株自然结荚状况可将不育种质的雌性育性分为可育、部分不育和完全不育3类,雌雄育性组合有6种不育类型。17个不育材料中7个为雄性完全不育-雌性可育类型(MS-FF),其中NJS-3H、NJS-4H、NJS-8H具有良好的自然异交结荚能力;分别有2个为雄性完全不育-雌性部分不育(MS-FPS)和雄性部分不育-雌性可育类型(MPS-FF);另各有1个分别为雌雄完全不育(MS-FS)、雌雄部分不育(MPS-FPS)和雄性部分不育-雌性完全不育类型(MPS-FS),还有3个雄性不育,雌性育性有待进一步分析。遗传分析表明新发现的不育材料均为由核基因控制的核不育材料。其中NJS-8H(单显性基因遗传的MS-FF类型)、NJS-2H和NJS-12H(单隐性基因遗传的MS-FPS新类型)、NJS-9(双隐性基因控制的MPS-FF类型)、NJS-7H(双隐性基因控制的MPS-FPS类型)、NJS-10H(花和叶形均异常的MPS-FS类型)等不育性类型为以往未曾报道的。其他材料的不育性均受单隐性基因控制。5个品种大群体测定结果,不育性突变频率为0~1.87×10^-4。[结论]通过自然变异选择获得了不同类型的大豆核不育种质,包括单显性基因遗传的MS-FF类型等尚未见报道的新不育表型和基因型类型,自然界不育性变异并不少,应重视自然变异的选
摘要:[目的]通过历史分析,揭示已发生的气候变化对长江中下游水稻生产的影响,为适应气候变化背景下不断增加的高温危害提供依据。[方法]应用1981~2003年长江中下游的湖北、湖南、安徽、江西、江苏和浙江的48个早稻和30个中稻站点的水稻常规观测及同期的气象观测数据,利用SAS软件建立水稻开花期、乳熟前期和乳熟后期平均最高气温和日降水量与空壳率、秕谷率和千粒重的统计回归关系,分析水稻各生育期气象要素对水稻生产的影响。[结果]早稻的空壳率随着各个生育期平均最高气温的升高而减小,随着平均日降水量的增加而增大;中稻空壳率与开花期的气象要素关系明显,它随着开花期的平均日降水量和平均最高气温的升高而升高;早、中稻秕谷率都随着乳熟后期平均日降水量的增加而增大,随着平均最高气温的升高而减小;早稻千粒重与乳熟前期和乳熟后期的平均最高气温呈正相关,与乳熟前期和乳熟后期的平均日降水量呈负相关。中稻千粒重与乳熟后期的日降水量呈负相关,与乳熟后期的平均最高气温呈正相关。[结论]对早稻产生负面影响的是整个生殖生长期的过量降水,对中稻产生负面影响的是开花期和乳熟后期的持续高温或阴雨天气。与全球变暖相应的长江中下游高温危害主要影响的是中稻,对早稻影响较小。
摘要:[目的]研究超级杂交稻及其亲本在结实期的根系活力与籽粒灌浆特性关系。[方法]以两系超级杂交稻粤杂122、粤杂889和粤杂922及其亲本为试验材料,在田间常规栽培条件下比较不同超级杂交稻及其亲本在结实期的根系活力与籽粒灌浆特性。[结果](1)各供试材料根系伤流强度最大值出现的时期各不相同。它们的最大值分别出现在始穗期、抽穗后第5天和抽穗后第10天。除母本GD-1S外,其它供试材料的伤流强度均迅速下降,抽穗后第15天是下降的拐点。(2)超级杂交稻与其父母本的受精颖花根活量之间呈显著或极显著正相关,表明利用根系活力强的亲本组配可望获得根系活力强的超级杂交稻组合。(3)超级杂交稻及其父本均有不同程度的两段灌浆现象,其弱势粒最大灌浆速率一般比强势粒推迟2.72~9.33d,活跃灌浆期长,籽粒增重缓慢。(4)抽穗后15d左右,强势粒的灌浆速率与伤流强度、颖花根活量和受精颖花根活量均呈极显著正相关;抽穗后10、15和20d,弱势粒的灌浆速率与受精颖花根活量均极显著正相关;并在抽穗后15和20d,与伤流强度和颖花根活量呈显著或极显著正相关。[结论]选育出根系活力强的超级杂交稻组合,以及从栽培上维持和提高超级杂交稻中后期根系活力,是解决超级杂交稻的两段灌浆和充实度差等问题的根本途径。
摘要:[目的]探明硅提高小麦抗寒性的生理机制。[方法]采用水培试验,以抗寒性不同的两个小麦品种(临麦2号,高抗和扬麦5号,低抗)为材料,研究了不同硅处理(0、0.1和1.0mmol·L^-1 Si)对低温胁迫条件下小麦幼苗光合作用、叶绿素和可溶性糖含量的影响。[结果]加硅处理显著提高小麦体内硅含量,低温胁迫条件下,高抗品种临麦2号体内硅含量显著高于低抗品种扬麦5号;低温胁迫条件下,小麦幼苗的光合作用显著受到抑制,扬麦5号的下降速率要大于临麦2号。施硅能够提高低温胁迫条件下小麦幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)、水分利用率(WUE);蒸腾速率(Tr)在低温胁迫条件下降低,加硅处理后蒸腾速率下降。低温胁迫条件下两个小麦品种的叶绿素含量和叶绿素a/b的比值下降,可溶性糖含量显著升高;施硅能减缓低温胁迫对叶绿素含量、Ch1 a/Ch1 b比值和可溶性糖含量的影响。[结论]低温胁迫下,高抗小麦品种加硅处理后体内较高的硅含量是高抗品种较低抗品种具有更强抗寒性的原因之一。
摘要:[目的]检验小麦模型WCSODS在河南省的适用性。[方法]采用大田方法,分别设置了播期和氮肥试验,以播期试验为基础进行参数调试,以氮肥试验验证模型。[结果](1)WCSODS对河南小麦生育期和产量的模拟精度较高,全生育期模拟值与实际观测值仅相差1~2d,拔节期和抽穗期模拟相差较大,分别为3~6d和O~4d,产量模拟相差42~463.5kg·ha^-1;(2)WCSODS以绿叶分配系数和地上部干重为基础,对小麦LAI动态变化进行模拟,从而在方法上避免了叶面积定量计算时造成的误差,适用于不同分蘖能力的小麦品种,具有较好的通用性。结果显示其对LAI、茎蘖数及干物重的模拟值与实测值比较吻合,相关系数达到0.9393~0.9949:(3)WCSODS需要改进的问题是没有考虑氮肥胁迫对小麦生长发育的影响。[结论]小麦生长模型WCSODS用于河南省小麦生产的预测和决策是适宜的,但在氮肥限制下小麦的生长模拟还有待进一步完善。
摘要:[目的]通过研究小麦叶片水分利用效率与主要生理性状之间的遗传相关性,明确各生理性状在影响水分利用效率上的相对重要性,在小麦水分利用效率生理遗传育种中应用。[方法]选用4个水旱地不同生态型的小麦品种,按Griffing(1956)方法Ⅱ组成4×4完全双列杂交试验,共获得6个正交子代。用LI-6400便携式光合仪,测定灌浆期亲本和杂交后代叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间c0:浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、叶温(T1)等生理指标,通过表型和遗传相关分析,考察五性状对叶片WUE的影响。[结果]在小麦灌浆早、中、晚时期,叶片水分利用效率(WUE)与光合速率(Pn)呈显著或极显著正相关;与蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)呈负相关,且达到极显著水平;与叶温(T1)呈负相关,且在灌浆晚期达到极显著性;与气孔导度(Gs)呈现二次曲线的趋势。[结论]明确了在灌浆时期各相关性状对叶片WUE的动态相关影响,指出叶片WUE和相关生理性状间在灌浆期有很好的遗传相关关系。
摘要:[目的]以对玉米丝黑穗病高感的黄早四和抗病的Mo17自交系为材料,用丝轴黑粉菌进行接种,研究病菌对玉米的侵染率及扩展进程。[方法]采用丝黑穗病病原菌基因组特异引物的PCR技术,分别对幼苗期的根、叶和成熟期的根、茎、叶、雄穗生长锥DNA进行PCR扩增。[结果]特异引物的PCR技术不仅能够在早期准确鉴定玉米幼苗是否受到病菌的侵染,而且可以跟踪丝轴黑粉菌在体内扩展进程。[结论]玉米对丝黑穗病的抗性差异主要表现为抗侵染和抗扩展,抽穗期雄穗对病樱的形成不能表现出明显的抗性效应。
摘要:[目的]研究黄瓜霜霉病菌不同发育阶段对烯肟菌酯的敏感性,明确建立敏感性基线的生物测定方法。[方法]本研究以专性寄生菌黄瓜霜霉病菌为靶标菌,采用凹玻片法和叶碟保湿法,测定了该病原菌不同发育阶段对烯肟菌酯的敏感性。[结果]研究结果表明,烯肟菌酯对黄瓜霜霉病菌休止孢的萌发没有影响,对黄瓜霜霉病菌游动孢子释放、游动孢子游动、芽管伸长、菌丝扩展、孢囊梗形成及孢子囊产生均有抑制作用,而且对黄瓜霜霉病菌的游动孢子释放、游动孢子游动和芽管伸长有显著的抑制作用。其中对黄瓜霜霉病菌的游动孢子释放和芽管伸长EC50值分别为0.0250和0.0037μg·ml^-1;并且当烯肟菌酯浓度为0.05Pμg·ml^-1时能使游动孢子消解,抑制休止孢的形成;当药剂浓度为5μg·ml^-1时,对病斑的扩展和孢子囊产生抑制率分别达到60.41%和92.10%,目对和囊梗的产生也有显著的抑制作用。[结论]综合考虑试验方法的可操作性和稳定、准确性,推荐使用叶碟保湿法测定烯肟菌酯对菌丝扩展的EC50用以建立敏感基线并进行田间抗药性监测。
摘要:[目的]以吉林省四平地区网翅蝗科(直翅目:蝗总科)3种优势蝗虫为试验材料,探讨在蝗虫精子发生过程中c-kit蛋白表达和调控机制。[方法]应用免疫组织化学和统计分析等方法,对精子发生过程中4个代表性阶段c-kit蛋白特异性表达动态进行了研究,3种蝗虫分别为:绿牧草蝗[Omocestus viridulus(Linnaeus)],素色异爪蝗[Euchorthippus unicolor(Ikonn,)]和条纹异爪蝗(Euchorthippus vittatus Zheng)。[结果](1)精原细胞时期阳性表达强度较弱,阳性颗粒细小;(2)初级精母细胞时期阳性表达强度显著增强,阳性颗粒粗大;(3)次级精母细胞时期阳性表达强度继续增强,阳性颗粒细小;(4)成熟精子时期阳性表达强度较强,阳性颗粒细小,并分布于精子头部和尾丝等处;(5)在精巢小管末端发现大量阳性蛋白颗粒成团存在;(6)c-kit蛋白表达存在种间差异。[结论]c-kit蛋白在生精细胞中阶段性的特异表达,说明它具有如下功能:直接参与和调控精子增殖与分化进程,同时参与成熟精子生理活性维系和受精等功能,甚至还参与调控不同种蝗虫精子发生的进程和种间生殖隔离的维系。
摘要:[目的]研究苄嘧磺隆对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生长效应,评价苄嘧磺隆的生态风险。[方法]通过不同浓度的苄嘧磺隆对蛋白核小球藻的96h急性毒性试验,研究苄嘧磺隆对小球藻的生长及藻细胞中叶绿素和蛋白质含量的影响。[结果]低浓度苄嘧磺隆(〈1mg·L^-1)具有刺激藻细胞生长的作用,其叶绿素含量和蛋白质含量均有明显的增加;高浓度的苄嘧磺隆(〉5mg·L^-1)抑制藻的生长,藻细胞叶绿素含量和可溶性蛋白质含量随药剂浓度增加而明显下降,且表现出较好的计量-效应关系,其对蛋白核小球藻的96h-EC50值为15.7mg·L^-1.[结论]苄嘧磺隆对蛋白核小球藻的生长有一定的抑制作用,属低毒。
摘要:[目的]研究典型喀斯特峰丛洼地系统土壤养分的空间分异特征,并探讨土地利用方式和地形因素对土壤养分的影响。[方法]采用网格和线形取样,利用经典统计方法,对土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、pH值和C/N等进行了研究。[结果]土地利用方式是影响土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷等养分含量的主要环境因子。其中有机碳、全氮、碱解氮含量随着土地利用强度的增加而降低。受施肥影响,耕地土壤的金磷和速效磷含量较高,全钾含量在各土地利用类型间则无明显差异;地形因子对有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾和pH值有显着影响,其中立地因子对速效钾影响较大,高程因子对pH值影响较大。各因子对土壤C/N均没有显著影响。[结论]耕作对喀斯特脆弱生态系统土壤具有重要影响,是造成土壤养分流失、退化的主要原因。建议在喀斯特地区进行农业生产时应加强有机肥的施入。