科研产出
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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干旱胁迫对高羊茅航天诱变新品系生理特性的影响及综合评价
《草业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为揭示高羊茅航天诱变新品系对干旱胁迫的响应和适应,培育出耐旱性强的新品种。以高羊茅航天诱变新品系12份及其亲本黔草1号高羊茅和贵州主推品种水城高羊茅为材料,采用盆栽试验,在人工气候室进行干旱胁迫处理,测定可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、叶绿素(Chl)生理指标,并应用隶属函数法和灰色关联法对其生理指标及14份高羊茅材料耐旱性进行综合评价。结果表明,可溶性蛋白质随着干旱胁迫程度的增加总体呈上升趋势,SOD、POD、CAT含量随着干旱胁迫程度增加总体呈下降趋势,叶绿素含量随干旱胁迫程度加剧呈下降趋势。5个生理指标在14份材料间均存在显著性差异。利用隶属函数法对14份高羊茅材料进行综合耐旱性评价,SP5-32的平均隶属函数值最大,为0.533,耐旱性顺序为:SP5-32>SP5-75>水城高羊茅>SP5-60>SP5-94>SP5-97>SP5-89>SP5-71>SP5-7>SP5-85>SP5-42>SP5-5>黔草1号高羊茅>SP5-88。利用灰色关联性分析法得出各耐旱指标与耐旱性的关联序为:POD>可溶性蛋白质>SOD>CAT>Chl,关联度在0.55~0.65之间。因此,SP5-32更加适应干旱地区,干旱胁迫下保护酶活性大小、可溶性蛋白质含量与叶绿素含量对高羊茅材料的耐旱性是大致相同的。
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冠突曲霉钙调素cam基因的克隆及表达分析
《基因组学与应用生物学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：冠突曲霉是茯砖茶发花阶段的主要微生物,其在Na Cl作为渗透压调节下分别进入有性产孢和无性产孢两个不同的世代,为了考查钙信号途径在其特殊产孢过程中的作用,通过克隆冠突曲霉钙信号调控的关键基因钙调素cam基因,并对这一基因进行结构和表达分析。结果表示:冠突曲霉中的cam基因全长924 bp,开放阅读框为450 bp,含6个内含子,预测编码149个氨基酸。cam参与了冠突曲霉的产孢及盐压力响应过程,cam基因对其无性发育产生正调控。实验结果为钙信号调控丝状真菌盐压力应答下的产孢机制研究奠定基础。
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黄壤性水稻土有机碳及其组分对长期施肥的响应及其演变
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】不同保护机制的有机碳由于稳定性的差异,表现出不同的肥力效应和生物有效性。研究贵州省主要水稻土类型黄壤性水稻土有机碳组分对长期施肥的响应及其演变,为区域稻田土壤固碳潜力评估和地力提升技术筛选提供科学依据。【方法】依托贵州省黄壤性水稻土长期施肥定位试验(始于1995年),采集2006—2014年间5个偶数年份不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、低量有机肥无机肥配施(0.5MNPK)和常量有机肥无机肥配施(MNPK)5个处理的土样,采用Stewart物理-化学联合分组法和碳氮分析仪,测定土壤总有机碳及未保护(即游离活性)、物理保护、化学保护和生物化学保护4个有机碳组分的含量,并采用线性回归法分析其演变特征。【结果】与不施肥(CK)及单施化肥(NPK)处理相比,施用有机肥(M、0.5MNPK和MNPK)显著增加了土壤游离活性、物理保护、化学保护有机碳含量(P<0.05),总有机碳提升15%—39%,其中以常量有机无机配施(MNPK)的提升幅度最高。拟合分析发现,2006—2014年间,4个施肥处理的土壤有机碳及其组分含量随时间均呈增加趋势,除生物化学保护有机碳外,其余组分有机碳在有机肥处理下的线性增加趋势比单施化肥(NPK)处理下更为明显,不施肥处理随时间无明显变化。施用有机肥(M、0.5MNPK和MNPK)处理的土壤游离活性、物理保护、化学保护有机碳含量的年均增加速率和增幅均高于不施肥(CK)及单施化肥(NPK)处理,总有机碳的年均增加速率分别为不施肥(CK)及单施化肥(NPK)处理的3.5—3.7倍和1.5—1.6倍。游离活性有机碳占总有机碳的比例(58%—63%)是其他组分的3—14倍。【结论】未保护游离活性有机碳是土壤总有机碳的最大部分,且对施肥响应最敏感。常量有机无机肥配施是提升土壤有机碳储量的最有效模式。
关键词： 长期施肥 黄壤性水稻土 Stewart物理-化学联合分组 土壤有机碳 有机碳组分
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不同育秧方式对宜香优2115生长发育及产量的影响
《杂交水稻 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以优质杂交稻宜香优2115为试验材料,设置旱育秧、旱育水寄育秧和湿润育秧等3种育秧方式处理,研究不同育秧方式对水稻产量及其构成、生育期、分蘖动态、剑叶SPAD值及干物质积累的影响。结果表明,3种育秧方式下,水稻产量旱育秧>旱育水寄育秧>湿润育秧,其中旱育秧为10.29 t/hm~2,较旱育水寄育秧、湿润育秧分别增产3.63%和8.66%;旱育秧的有效穗数较旱育水寄育秧和湿润育秧分别提高15.79%和29.41%,群体颖花量分别提高16.39%和30.51%,结实率和千粒重也略有增加。与旱育水寄育秧、湿润育秧相比,旱育秧水稻返青快、够苗期提前,抽穗期干物质重分别提高了4.10%和13.93%。
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干旱胁迫对喀斯特地区野生茶树幼苗生理特性及根系生长的影响
《生态学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以贵州喀斯特地区4种野生茶树(Sect Thea(L.)Dyer)无性系幼苗为材料,采用盆栽控水方法研究其对干旱胁迫的生理生长响应,初步评价其抗旱性,并采用田间模拟持续干旱试验进行验证。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加强,4种野生茶树叶片的相对含水量逐渐降低;细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量和可溶性糖含量均呈上升趋势;游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性先升后降;过氧化物酶(POD)活性除秃房茶随胁迫程度加强呈上升趋势外,其他种均呈先升后降趋势。(2)随着干旱胁迫程度的加强,4种茶树幼苗总生物量干重均逐渐下降,根冠比先升后降;根系总长除在秃房茶中呈先升后降趋势外,在其他3个种中均逐渐下降;根系总表面积、根系总体积在大理茶和茶中逐渐下降,而在大厂茶和秃房茶中先升后降;根系平均直径在秃房茶中逐渐降低,大厂茶中先升后降,茶中逐渐升高;根系活力在大理茶中逐渐下降,在其他3种中均先升后降;而比叶面积则在大厂茶中呈下降趋势,在其他3种中均先升后降。(3)基于生长生理指标的隶属函数抗旱性评价结果表明,MDA含量和细胞质膜透性与野生茶树抗旱性密切相关,4种野生茶树幼苗的抗旱顺序为秃房茶(Camellia gymnogyna Chang)>大厂茶(Camellia tachangensis F.C.Zhang)>茶(Camellia Sinensis(L.)-O.Kuntze)>大理茶(Camellia taliensis(W.W.Smish)),田间持续干旱试验验证了基于隶属函数抗旱性评价方法的准确性和可靠性。
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转EuCHIT1基因提高小麦对条锈病的抗性
《农业生物技术学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：小麦条锈病是一种严重的真菌病害,导致小麦(Triticum aestivum)产量和品质的下降,探索利用外源基因提高条锈病抗性对小麦育种具有重要意义。本研究利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化法将杜仲几丁质酶基因(eucommia ulmoides chitodextrinase gene,EuCHIT1)遗传转化小麦品种"贵紫3",通过β葡萄糖醛酸酶(β-glucuronidase,GUS)组织化学染色和PCR鉴定获得T1代转基因小麦植株,对转基因和野生型小麦的几丁质酶活性、保护性酶活性、条锈病抗性以及病程相关蛋白基因相对表达量比较分析。结果表明,转基因小麦几丁质酶活性平均为3 328.63 U/g FW,比野生型高42.21%。接种条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)小种CYR32后7 d,转基因小麦过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(super-oxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)平均活性分别为211.91、448.37和81.30U/g FW,野生型植株CAT、SOD和POD分别为159.95、294.38和37.87 U/g FW,转基因植株比野生型分别高32.48%、49.76%和114.68%;转基因小麦丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量平均为8.69 nmol/g FW,比野生型低29.23%(12.28 nmol/g FW)。对野生型和转基因小麦接菌后,转基因小麦叶片发病时间比野生型推迟了9 d,接菌14 d后对小麦叶片条锈病进行抗性鉴定,结果表明,转基因小麦表现为高抗,野生型小麦表现为中感。小麦旗叶病变长度统计结果显示,转基因植株旗片病变长度极显著低于野生型。病程相关蛋白基因相对表达量分析表明,接菌前转基因小麦中病程相关蛋白1(pathogenesis-related protein,PR-1)、病程相关蛋白2(pathogenesis-related protein,PR-2)和病程相关蛋白5(pathogenesis-related protein,PR-5)基因表达量平均为野生型1.14、6.61和3.87倍,接菌后转基因小麦表达量平均为野生型的2.14、3.41和7.55倍。综上所述,转基因小麦提高了对条锈病抗性,可能与保护性酶活性的提高以及病程相关蛋白基因表达上调有关。本研究为创制抗条锈病转基因小麦材料提供了基础,同时为进一步研究EuCHIT1基因功能机制提供理论依据。
关键词： 杜仲几丁质酶1基因(EuCHIT1) 小麦 条锈菌 抗病
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超量表达AtBAS1基因对烟草中烟碱和降烟碱合成的影响
《基因组学与应用生物学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为明确拟南芥(Arabidopsis thaliana)光敏色素B激活标签的抑制蛋白1(phy B activation-tagged suppressor1,BAS1)基因对烟草(Nicotiana tabacum)中烟碱、降烟碱和N-亚硝基降烟碱合成的影响,通过构建含有不同启动子的植物表达载体p SH-p LXM5-BAS1和p SH-35S-BAS1遗传转化烟草。在8~10叶期分别取转基因和野生型烟草植株相同部位的叶片,采用LC-MS方法对样品中烟碱、降烟碱、亚硝基降烟碱含量进行测定,结果表明转基因烟草烟碱含量和降烟碱含量与野生型相比均明显提高。转p LXM5-BAS1基因和转35S-BAS1基因植株烟碱含量分别是野生型植株2.9倍和2.95倍;同时测得降烟碱含量分别为野生型的3.35倍和3.76倍;在转基因和野生型烟草中均未检测到亚硝基降烟碱。表明超量表达At BAS1对烟草的烟碱和降烟碱合成存在显著影响。据NCBI数据库中报道的烟碱合成相关基因PMT和QPT,降烟碱合成相关基因CYP82E4v1、CYP82E5v2、CYP82E10的序列,设计各基因的Real-time PCR引物,并以烟草β-Actin基因作为内参,Real-Time PCR结果表明烟碱和降烟碱合成相关基因表达均出现不同程度的上调。综上可知,在烟草中超量表达At BAS1基因,促使烟碱和降烟碱合成相关基因表达的上调,直接导致了烟草中烟碱含量和降烟碱含量的大幅提高。本研究为后续深入挖掘影响烟碱及降烟碱生成及转化的新基因并最终构建完整的烟碱代谢网络提供了借鉴,也为研究烟碱向降烟碱转化过程中信号因子和信号传递提供了一个新途径。
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超量表达AtBAS1基因影响烟草叶片腺毛发育
《分子植物育种 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：烟叶腺毛是烟草(Nicotiana tabacum)香气物质合成的主要场所,对烟叶的香气品质有重要影响。为探索拟南芥(Arabidopsis thaliana)光敏色素B激活标签的抑制蛋白1(phyB activation-tagged suppressor1,BAS1)基因对烟草叶片腺毛发育的影响,构建pSH-35S-BAS1超量表达载体遗传转化烟草,对烟草叶片腺毛发育进行研究。结果表明转基因烟草腺毛数量比野生型烟草腺毛提高了32.5%,推测BAS1基因的表达可能引起了腺毛发育相关基因表达的改变。根据研究报道烟草萜类化合物环化酶基因(nicotiana tabacum cultivar T.I.1068 cyclase gene,NtCTTC)、细胞色素P450加氧酶基因(nicotiana tabacum cytochrome P450 gene,CYP71D16)和烟草表面抗性蛋白基因(nicotiana tabacum phylloplanin,NtPhP)均在腺毛上特异性表达。通过q-PCR分析烟草腺毛发育的相关基因在转基因烟草和野生型烟草中的表达情况,得到结果,NtCTTC、CYP71D16和NtPhP基因在转基因植株中的相对表达量分别是野生型植株中的34.16、1.26和8.95倍。综上可知,BAS1基因在烟草中超量表达引起了腺毛发育相关基因表达的上调,从而增加了烟草腺毛的数量。本研究为外源基因对烟草腺毛密度以及调控烟草腺毛发育研究提供了借鉴。
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