高种子活力是决定后期植株优良形态建立和作物高产的基础。为明确甘蓝型油菜种子活力的遗传规律,本研究选用两个发芽势差异较大的甘蓝型油菜中双11号和R11配制杂交组合,构建了包含280个株系的甘蓝型油菜DH群体。利用建立的室内种子萌发检测系统,对4个种子活力评价指标,包含萌发曲线下面积(area underthe germination curve AUC)、平均发芽时间(mean germination time MGT)、发芽率达到50%所用的时间(time taken for 50% seeds to germinate, T50)、发芽率从16%至84%所用的时间(time between 16% and 84% germination, U8416),采用主基因+多基因混合遗传模型及偏度和峰度分析方法对种子活力评价指标进行遗传分析。结果表明,萌发曲线下面积受3对主基因+9对微效多基因控制,决定该性状的基因间存在着重叠作用,主基因的遗传率达74.88%,受环境影响较小;平均发芽时间和T50均受2对主基因+微效多基因控制,微效基因的数目分别为13和14对,主基因的遗传率分别为64.20%和64.53%,受环境影响偏大;U8416受4对主基因+8对微效多基因的控制,4对主基因的加性效应均表现为正效应,且决定该性状的基因间存在着互补作用,表明当这些基因同时存在时,基因的加性效应可以增强。主基因遗传率高达87.57%,表明主基因的遗传效应明显,受环境影响较小。研究表明,决定种子活力水平各萌发性状均是由主基因+多基因调控,并且各萌发性状的基因间均表现互作效应,为了使互作的基因间有更多的重组机会,在低世代的选择强度均不宜太大。
本研究以大豆Williams 82为实验材料,采用RT-PCR技术克隆到了GmAAP 基因,其开放阅读框长度为1440 bp,编码479个氨基酸。生物信息学分析表明,GmAAP蛋白分子量为53.286 kD,理论等电点为8.93,不稳定指数为34.04,属于稳定的蛋白结构;其二级结构中α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲分别占据47.18%、15.66%、2.71%、34.45%;跨膜区与疏水性分析显示其含有10个跨膜区,且构成跨膜区的氨基酸多为疏水性氨基酸;GmAAP与野生大豆AAP6亲缘关系最为相近,且序列比对的一致性为100%,可能为大豆AAP6 基因。构建融合表达载体,利用PEG-Ca2+介导法转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位分析,结果显示GmAAP定位在质膜上。AAP能提高豆科植物对外源氮的吸收与利用率,进而增加种子内贮藏蛋白含量,提升大豆品质。本研究的结果可为GmAAP 功能
的进一步研究奠定基础,同时也为氮素的高效利用提供候选基因。
探讨外源调环酸钙(EA)对复合盐碱胁迫下大豆的缓解作用,明确EA提高大豆耐盐碱能力的适宜浓度,以大豆品种合丰50和垦丰16为试验试材,分别在110mmol·L-1的复合盐碱胁迫下培养15 d取样,研究V3期叶面喷施不同浓度EA(5~200 mg·L-1)对大豆光合特性和保护酶活性的影响。结果表明:与对照相比,各浓度EA处理均能增加盐碱胁迫下两品种大豆叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量,降低Chl a/b的比值;提高大豆叶片 Pn、Gs、Tr、Ls、WUE和AMC,降低了Ci;显著提升大豆叶片SOD、POD、CAT活性,抑制了MAD含量的增加。综合分析表明,100 mg·L-1浓度处理时效果最好,表现为叶绿素指标、净光合速率和抗氧化酶活性随EA浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,在100 mg·L-1出现最大值。初步推断在盐碱胁迫下,施加的外源EA通过提高植物抗氧化酶活性和叶绿素含量、降低MDA含量来保护细胞结构的完整、阻止光合速率的下降,促进幼苗生长,从而增强大豆幼苗耐盐碱胁迫的能力,100 mg·L-1处理时效果最佳。
为了解2018年山东省花生主产区土壤及收获后花生荚果黄曲霉菌及黄曲霉毒素的污染情况,在烟台、青岛、临沂、泰安、枣庄及菏泽等花生主要产区进行土壤、花生荚果的采样,对土壤、荚果果壳、花生籽仁的黄曲霉菌检出率进行统计并对籽仁中黄曲霉毒素的含量进行测定。结果表明:不同产区土壤中黄曲霉菌的检出率为3.33%~33.33%;花生果壳中黄曲霉菌的检出率为10.89%~27.78%;花生籽仁中黄曲霉菌的检出率为3.11%~11.56%;花生籽仁中黄曲霉毒素的浓度为5.01~26.80 μg/kg。数据分析得出:花生籽仁中黄曲霉毒素的含量与土壤中黄曲霉菌的检出率呈极强的相关性;与花生果壳和籽仁中黄曲霉菌的检出率呈中等程度相关。本研究对解析花生种植区黄曲霉菌及黄曲霉毒素污染发生原因,精准预警与防控,提高农产品质量安全有重要意义。
根系内生细菌资源的开发与利用是绿色农业发展的研究重点,而盐碱地大豆根内生细菌的分离与鉴定鲜有报道。本文以大庆盐碱地大豆根系为材料,分离纯化大豆内生细菌,采用平板对峙法和比色法测定内生细菌的抑菌能力和分泌IAA能力,选取抑菌谱广且分泌IAA能力强的株菌,通过检测形态学特征、生理生化性质、结构基因和功能基因序列的系统发育分析,明确细菌的分类地位。结果表明从大庆盐碱地大豆根内分离获得的一株内生细菌DCX,对10种植物病原真菌均具有拮抗作用,其中,对玉米新月弯孢菌、大豆菌核病菌、稻瘟病菌、禾谷镰刀菌的抑菌率分别为50.00%、78.12%、56.25%、43.75%,分泌IAA的能力为2.56±0.41μg·mL-1(n=6)。经形态学、生理生化试验及系统进化分析鉴定,DCX菌株属于解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),该菌株在pH11、NaCl浓度 10%的NA培养基中生长良好,可为盐碱地的作物病害防治提供资源。