科研产出
超表达OsPup1基因可提高烟草低磷胁迫及减轻铝毒性
《分子植物育种 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：磷是植物生长的必需元素之一,对植物生长发育、生理代谢、产量与品质形成起着十分重要作用。研究耐低磷植物,有助于提高作物产量,降低化肥用量,提高化肥利用率。本研究通过在不同供磷条件下对转OsPup1基因植株的形态进行研究,阐明该基因在不同供磷水平对植株生长特性的影响。通过农杆菌介导法将OsPup1基因遗传转化烟草,经抗性筛选和PCR鉴定获得转基因植株。对不同转基因烟草株系,设置4个磷水平处理进行耐磷性及铝毒性分析。结果显示,转OsPup1基因烟草以0.25 mmol/L KH2PO4作为低磷处理较适合,与野生型植株相比,转基因株系植株根系数量增多,主侧根增加。在低磷胁迫及三氯化铝(Al Cl3)处理条件下转OsPup1基因烟草的生长情况明显优于野生型植株。说明转OsPup1基因对环境中的低磷胁迫逆境能产生明显应答,初步推断OsPup1基因的表达,具有增加植株根系,改善植株生长状态和延缓铝毒的生物学功能。本研究表明,OsPup1基因在介导植株不同供磷水平下的根叶形态建成发挥着重要作用。
关键词： 烟草(Nicotiana tabacum L.) OsPup1基因 低磷胁迫 三氯化铝
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基于CRISPR/Cas9技术的水稻转录因子tify1a和tify1b突变体的创建与分析
《农业生物技术学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：低温寒害严重影响水稻(Oryza sativa)的生长、发育和产量。为了更好的解析水稻响应低温的分子机制,改良水稻对低温的耐受能力。本实验室前期构建了贵州特有的抗寒粳稻"告公鬼"的低温胁迫响应抑制差减文库,从文库中筛选克隆了一个冷诱导表达的基因LOC_Os03g52450。该基因含有保守的TIF[F/Y]XG氨基酸排列形式,编码水稻TIFY转录因子家族中的TIFY1b。本实验利用成簇规律间隔的短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated 9,CRISPR/Cas9)基因组编辑系统,分别构建TIFY1b及其同源基因TIFY1a(LOC_Os03g47970)的单基因以及双基因敲除载体。通过农杆菌(Agobacterium tumefaciens)介导的愈伤转化法侵染水稻品种日本晴(Nipponbare),潮霉素抗性筛选之后获得T_0代转基因植株。对转基因植株的靶位点进行测序分析发现有纯合,杂合和双等位等多种突变类型。进一步分析氨基酸序列发现突变株系的蛋白质翻译均存在着不同程度的变异。本研究成功实现了水稻转录因子TIFY1家族2个基因,TIFY1a和TIFY1b的单基因和双基因编辑,获得了一系列不同类型的tify1a和tify1b的单基因突变株系以及双基因突变株系,为进一步揭示TIFY1响应水稻低温应答的作用机制提供材料和理论依据,并为利用CRISPR/Cas9技术研究功能冗余的基因家族提供了新思路。
关键词： 水稻 抗寒 CRISPR/Cas9 TIF[F/Y]XG氨基酸排列形式 转录因子 双基因敲除
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不同植茶年限茶园土壤有效营养元素分析
《热带作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同植茶年限下土壤有效营养元素的变化情况,以凤冈县不同种植年限的茶园土壤为研究对象,采集0~20 cm和20~40 cm两层土壤样品,分析土壤基本理化特性、土壤有效态大量营养元素和土壤有效态微量营养元素的变化情况。结果表明,植茶使茶园土壤呈酸化趋势,且逐渐低于优质高产高效茶园土壤p H的最低标准;土壤有机质、全氮随植茶年限的增加而极显著增加,且逐渐达到并超过优质高产高效茶园土壤的最低标准;土壤有效磷有先增后减的趋势,但仍远低于优质高产高效茶园土壤有效磷的最低标准;土壤交换钾随植茶年限的增加而极显著增加,但仍处于贫乏状态;土壤有效硫、有效硼、有效锌和有效铁随植茶年限的增加极显著增加;土壤有效镁、有效铜和有效锰随植茶年限的变化不显著。随着植茶年限的增加,应该采取必要的措施防止土壤酸化,合理控施氮肥,增施磷、钾肥。
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粘虫在贵州成功越冬的实证
《环境昆虫学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：粘虫Mythimna separata(Walker)是一种典型的季节性远距离迁飞害虫,也是我国及其它亚洲和澳洲国家粮食作物上重大害虫。贵州省地处我国西南部,是二代粘虫的常年发生地,但有关粘虫在贵州的越冬问题未有详细报道。为探明粘虫是否可以在贵州越冬,本文对2日龄蛹过冷却点,耐低温能力进行了测定,并在田间进行了越冬笼罩实验和越冬调查试验。结果表明,粘虫的过冷却点为-14.95℃,结冰点为-9.52℃。低温和暴露时间对粘虫的存活率具有显著影响。在10℃下处理30 d后,其存活率高达96.5%,处理90 d后仅有5%个体存活。但在-5℃下处理0.5 h后的存活率为80.00%,而处理8 h就全部死亡。田间笼罩试验结果发现2日龄蛹的存活率随埋蛹时间延长而降低,但至100 d仍有46.67%个体存活;同时,越冬调查发现少量的蛹和老熟幼虫,包括1头老熟幼虫和29头蛹。这些结果表明,粘虫可以以老熟幼虫和蛹等虫态在贵州低海拔地区成功越冬。
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百脉根原生质体制备酶解液优化及再生壁纤维素含量分析
《分子植物育种 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了解百脉根细胞壁形成中纤维素含量的变化,以其成熟叶片为材料,筛选优化原生质体分离制备的酶解液组成和制备培养原生质体,并测定原生质体再生壁形成过程中的纤维素含量。结果表明,优化后的酶解液配比为:1.00%纤维素酶+1.00%果胶酶+0.50%半纤维素酶,该酶液制备的原生质体产量和活力分别为1.12×106个/g·FW和68.7%。纤维素含量随着细胞壁的形成而逐渐增加,原生质体在培养1 d、3 d、5 d和7 d时,其纤维素含量分别占再生壁干重的1.13%、4.17%、8.08%和12.79%。
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超量表达NtHAK1基因提高烟草干旱胁迫能力
《植物生理学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：高亲和钾离子通道蛋白(high-affinity potassium transporter protein,HAK)在植物干旱胁迫过程中起重要调控作用。本研究以超量表达NtHAK1基因烟草(Nicotiana tabacum)T4代种子为材料,分析干旱胁迫后种子发芽相关生理指标以及烟草抗性相关指标。结果表明,干旱处理后,转基因烟草种子的平均发芽势、发芽率和发芽指数均高于野生型烟草种子。随干旱处理时间的延长,野生型烟草3 d即出现叶片萎蔫并停止生长,而转基因烟草到10 d出现叶片萎蔫现象,野生型烟草叶片相对含水量降幅更大。同时,干旱胁迫3 d时,转基因烟草植株体内MDA积累量显著低于野生型(P<0.05)。转基因和野生型烟草植株脯氨酸含量、SOD活性和CAT活性均呈上升趋势,但转基因烟草植株的涨幅高于野生型,差异达到显著水平(P<0.05)。干旱胁迫引起转基因烟草植株钾吸收相关基因VAG1和HAK1表达上调。干旱胁迫3 d时,超量表达NtHAK1基因极显著提高了植株钾含量。综上所述,超量表达NtHAK1基因增强了烟草在干旱逆境中的耐受力。本研究为后续培育耐旱烟草新种质和进一步研究超量表达NtHAK1烟草对干旱胁迫耐受机制提供参考。
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紫苏主要农艺性状与产量构成相关性分析
《中国油料作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为建立紫苏理想株型,系统分析了紫苏主要农艺性状与产量构成因素间的相关性。在贵阳和开阳2个试验点种植209份来源于主要生态区域的紫苏材料,采集主要农艺学性状指标,分析各性状值与单株产量间的相关性,确定单株穗数(X4)、主穗果数(X6)、千粒重(X7)为紫苏产量构成的3个主要因素,两个试验点的回归方程为:Y贵=-5.972 8+0.025 0X4+0.194 0X6+2.647 8X7,Y开=-11.453 1+0.019 4X4+0.212 9X6+4.557X7,回归方程均达极显著水平。依据各性状与单株产量间的回归关系求极值,得出其理想株型:贵阳点理想单株产量约为29.25~30.21g,理论产量约为2 475kg/hm2;开阳点理想单株产量约为24.81~25.17g,理论产量约为2 040kg/hm~2。
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六盘水小黄姜脱毒快繁技术及遗传变异研究
《分子植物育种 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以贵州省六盘水市六枝特区折溪乡小黄姜姜芽为外植体,通过外植体灭菌实验确定了一套高效的姜芽外植体灭菌方法,即剥去姜芽外层组织后,用75%酒精处理30 s,0.1%升汞处理3 min。该方法可在保证存活率为100%时,达到99%的灭菌率。本研究采用正交方法检测不同浓度生长素萘乙酸(1-naphthylacetic acid,NAA)和细胞分裂素6-苄氨基腺嘌呤(6-benzylaminopurine,6-BA)对六盘水小黄姜组培苗生长的影响。数据结果表明,在接种3个月内,正交组平均长出丛生芽1.7个,不定根3.1条。当培养基中激素含量为1.0 mg/L NAA和4.0 mg/L 6-BA时,平均长出丛生芽4.1个,不定根12条。说明该激素浓度组合是促进组培苗丛生芽和不定根生长及分化的最优组合。烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)酶联检测显示脱毒小黄姜组培苗TMV浓度平均值为0.299 5 ng/m L(未处理小黄姜TMV浓度为3.317 4 ng/m L),说明结合茎尖脱毒与热处理脱毒可以有效除去小黄姜体内的TMV。采用ISSR分子标记技术对小黄姜脱毒苗进行遗传变异分析,从100条ISSR引物中筛选出5条稳定的多态性引物,不同继代小黄姜脱毒苗遗传变异检测表明继代培养8次后的植株与母株的遗传特性均保持一致。
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转TfdA基因提高玉米抗除草剂2,4-D的能力
《植物生理学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：本研究以玉米(Zea mays)为材料,通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的茎尖转化法将对除草剂2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)降解的Tfd A基因转入玉米,筛选出对除草剂2,4-D具有高抗性的转基因玉米植株。研究表明,喷施20 g·L~(-1)的2,4-D溶液7 d后,91%的野生型玉米植株出现根和茎肿胀畸形且横向生长、叶片枯黄脱落等现象,而转基因植株生长良好,未出现明显的受害症状。随2,4-D处理时间的推移,转基因和非转基因玉米植株的叶绿素含量均逐渐下降,但后者的降幅极显著高于前者。二氨基联苯胺(DAB)染色后发现,经2,4-D处理的野生型植株叶片H_2O_2积累显著高于转基因植株,且前者的丙二醛(MDA)含量也显著高于后者,分别为3.34和2.08μmol·g-1(蛋白)。在2,4-D处理3 d后,转基因植株的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性峰值分别为34.88、4.10和31.56 U·mg-1(蛋白),是其野生型的1.65、1.4和1.7倍(差异极显著)。综上结果表明,转Tfd A基因玉米显著提高了对除草剂2,4-D的抗性。
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