摘要：作物育种的目标是找到产量和抗性的最佳平衡点,其中涉及“鱼和熊掌”二者兼得的选择策略。哪些逆境负调控位点影响产量性状,以及如何调控等是突破育种瓶颈的重要科学问题。近百年来,高产玉米(Zeamays)育种使玉米单产不断提高,同时现代玉米品种对干旱的敏感性也呈现出增强趋势,故而存在高产稳产的潜在风险。可对于这一现象背后确切的遗传机制却知之甚少,从而限制了既高产又高抗玉米新品种的培育。玉米的非生物胁迫抗性与产量性状均为多基因控制的复杂数量性状,涉及全基因组范围内大量基因的表达与调控。玉米基因组内存在大量的小RNA(sRNA),其对基因表达起精细调控作用,但人们对sRNA调控作物环境胁迫应答与产量性状机制的理解仍然有限。近日,华中农业大学代明球课题组与李林和李峰两个课题组合作,基于对338份玉米关联群体在不同环境下的sRNA表达组分析,鉴定到大量干旱应答的sRNA,以及调控这些sRNA表达的遗传位点(eQTL);并克隆了8号染色体上1个干旱特异性eQTL热点DRESH8。生物信息学分析显示,DRESH8是1个由转座子组成的长度约为21.4 kb的反向重复序列(TE-IR)。DRESH8通过产生小干扰RNA(siRNA)介导抗旱基因的转录后沉默,并间接抑制产量负调控因子的表达,在负调控干旱应答的同时正调控产量性状。进一步研究发现,DRESH8在玉米驯化和改良过程中受到了人工选择。据此,他们认为DRESH8可能是玉米平衡抗旱性和产量的关键遗传位点。该研究在全基因组水平上揭示了作物调控产量和环境胁迫抗性平衡的关键遗传机制,同时也鉴定到大量IR位点,为未来“高抗、高产”玉米设计育种提供了有价值的操控靶点。

摘要：在常规方法的基础上,设计了一种适于质谱分析的简化胶内酶解方法。改进的步骤包括:(1)通过加大洗涤所用超纯水量、延长涡混时间来强化凝胶洗涤的环节;(2)加入酸化处理来提高胰蛋白酶的活性;(3)在预酶解时不加CaCl_2,减少了酶的自切作用;(4)省略了蛋白质样品脱盐、脱SDS的步骤;(5)直接吸取酶解液进行质谱分析。系统比较该简化酶解法和最新报道的一种酶解方法的质谱鉴定效果,简化法能有效减少酶解后肽段的损失,增加质谱数据库搜索的信息量,得到更可靠的蛋白质鉴定结果。

摘要：麦类作物是人类主要的食物来源,其遗传改良对于保障世界粮食生产具有重要作用。获得麦类作物的基因组和功能基因组信息是作物遗传育种学家解析种质资源高产及抗逆机理,并准确选择目标性状、实现分子设计育种目标的有效途径。目前,二穗短柄草(Brachypodium distachyum)是早熟禾亚科中唯一完成全基因组测序的植物。以二穗短柄草为模式植物,利用比较基因组学方法获得早熟禾亚科中基因组庞大而复杂的麦类作物的相关信息,必将加速麦类作物的遗传改良进程。本文重点介绍近十年来短柄草在麦类作物比较基因组学方面的研究进展。

摘要：随着全球气候变暖加剧,农作物面临更加严峻的高温威胁。高温胁迫影响作物生长发育各个阶段,其中花粉发育过程对高温胁迫最为敏感,因此花粉高温应答机制成为当前植物学研究热点。研究表明,花粉可以通过质膜上的钙离子通道、内质网中的未折叠蛋白反应、活性氧积累以及H2A.Z等机制感知高温胁迫,并通过调控热激蛋白表达、糖代谢、激素水平及活性氧清除能力适应高温胁迫。该文从高温对花粉发育的影响、花粉高温胁迫应答机制以及花粉高温胁迫研究的实验设计等方面进行综述,旨在为相关研究提供借鉴。

摘要：四氧化二氮/偏二甲肼(Unsymmetricaldimethyl_hybrazine,简称UDMH)为常用的航天器双组元液体推进剂。偏二甲肼沸点低,具有“三致”毒性,可在使用过程中释放到环境中,对污染地的生物多样性和人类健康构成威胁,因此迫切需要清除环境中的偏二甲肼。该文采用细胞工程的技术手段,以芦苇幼苗的下胚轴为材料诱导愈伤组织,继而通过逐步提高筛选压力选育出可耐受偏二甲肼的变异细胞系,再诱导变异细胞系分化,为可治理含偏二甲肼的废水的人工湿地处理系统的构建提供理想的工程植物。结果表明:芦苇的愈伤组织在含有0.5mg·L-12,4D的MS培养基上生长良好;偏二甲肼对该愈伤组织生长的半致死剂量为16.3mmol·L-1;在分别含有1.63、3.26和8.15mmol·L-1偏二甲肼的筛选培养基上进行3～6次继代培养后,可得到较稳定的抗性细胞系,培养23d后的相对生长量分别为对照的90.4%、84.3%和43.4%,培养43d后的相对生长量分别为对照的95.6%、91.7%和46.8%;但是只有前两类抗性细胞系可在含0.1g·L-1KT、0.01g·L-1NAA和相应浓度的偏二甲肼的MS培养基中诱导分化;将绿色再生苗转移到不含激素但含偏二甲肼的培养基上强化根的生长,再经过35d左右的适应性驯化,70%以上的再生苗可成功地转移至温室中培养,为日后人工湿地系统的构建奠定了基础。

摘要：针对气相色谱质谱联用(GC-MS)数据处理过程复杂且计算量大、处理时间过长而严重拖延实验进度的问题,以多样本保留时间对齐为例,设计了基于分布式平台Sector/Sphere的GC-MS数据处理并行框架,实现了多样本并行对齐算法。首先分布式计算所有样本的相似度矩阵;然后依据层次聚类原理将原样本集划分为小样本集,分布式对齐各小样本集内部的样本;最后以各小样本集的平均样本作为对齐依据合并各样本集的对齐结果。实验结果表明:多样本并行对齐算法的错误率为2.9%,由4台PC组成的集群处理大量样本时,最高加速比达到3.29;能够在保证较高正确率的前提下提升计算速度,解决处理时间过长的问题。

摘要：中华人民共和国建国70周年,特别是改革开放40年以来,中国科技工作者在植物研究领域取得了举世瞩目的成绩.这篇综述简要地总结了中国植物学家以模式植物拟南芥,以及水稻、玉米、小麦和棉花等农作物为研究材料,在植物应答非生物逆境胁迫,包括干旱、高温、低温、盐碱、重金属、铝毒害和光胁迫等领域的基础研究和应用成果;同时也提出了植物非生物逆境研究领域亟待解决的重大问题、作物稳产分子设计的重大需求和创制耐受多种逆境环境的绿色新种质的可能性.

摘要：以唐菖蒲(Gladiolus hybridus)品种'Rose Supreme'的球茎为试材,应用Real time RT-PCR技术,分析唐菖蒲球茎在不同浓度的茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MJ)0.1、0.2、0.5mmol·L-1和水杨酸异羟肟酸(salicylhydroxamic acid,SHAM)0.5、0.75、1.0mmol·L-1处理后脂氧合酶(LOX)基因的的表达水平,并且对LOX活性、内源MJ含量以及球茎鲜样质量与体积进行测定。分析结果表明,GhLOX1表达水平、脂氧合酶活性、内源MJ含量以及球茎的鲜样质量与体积均随着MJ浓度的增加而逐渐提高。与此相反,经过不同浓度的LOX抑制剂SHAM处理后,以上各项指标随着SHAM浓度的增加而逐渐降低。同时,构建35S-GhLOX1过表达载体,利用根癌农杆菌介导法将GhLOX1导入马铃薯栽培品种'中薯3号'的试管薯薄片中,转基因马铃薯植株块茎的数量、体积和鲜样质量分别得到了不同程度的提高。

摘要：在自然条件下进行羊草自交、异交结实性实验。采用 FDA染色法检测羊草小孢子活力 ,观测雌、雄蕊发育的时空特点。结果表明 ,在草原上羊草异交结实率远大于其自交结实率。在成熟花药中有生活力的花粉平均达 95 .2 %以上。在发育时间顺序和空间结构上 ,雌、雄蕊并不妨碍自体授粉。另外 ,利用禾本科植物自交不亲和性 (SI)有关的硫氧还蛋白 h基因设计的引物在羊草 DNA中检测到预期片断。因此 ,笔者认为 ,羊草自交不结实或结实率低的主要原因可能在于基因控制下的自交不亲和反应机制 ,硫氧还蛋白 h基因可能与羊草的自交不亲和性有关。这仅为初步结论 。

摘要：根据同源序列设计筒并引物，通过RT—PCR及RACE的方法从盐生植物番杏中克隆出Na^+／H^+逆向运输蛋白基因。序列分析表明，该cDNA全长2199bp，开放读码框为1665bp，可编码一个554个氨基酸的多肽，与其他植物中已经克隆的Na^+／H^+逆向转运蛋白具有很高的同源性。系统发育分析表明该蛋白(TtNHX1)与液泡型的Na^+／H^+逆向转运蛋白的亲缘较近，与质膜型的Na^+／H^+逆向转运蛋白亲缘关系较远。TtNHX1的表达具有组织特异性，在番杏的根、茎和叶中均有表达，而花中没有表达。经NaCl诱导后根、茎和叶中的表达量增加，而花中仍没有表达。