麦冬草对草甘膦耐药性的形态学机制

麦冬、土麦冬和阔叶土麦冬都对草甘膦具有较高的天然耐药性,其耐药性的主要机制是由于EPSPS基因结构差异、基因多拷贝以及高表达量,但是,靶标机制并不能完全解释阔叶土麦冬的耐药性最高,麦冬的耐药性最低,土麦冬居于中间。为了进一步揭示其耐药性的非靶标机制,采用光镜和扫描电镜观察了麦冬、土麦冬和阔叶土麦冬的叶表皮显微结构,发现麦冬、土麦冬和阔叶土麦冬的气孔主要分布于叶片下表皮,气孔密度分别为37.6、36.15和23.92个/mm^2。但是,土麦冬和阔叶土麦冬的气孔在叶片上表皮也有分布,并且阔叶土麦冬上表皮的气孔明显多于土麦冬。麦冬草气孔带和非气孔带细胞在细胞长度、面积和长宽比等方面均存在差异。麦冬气孔周围的表皮细胞平周壁具明显瘤状突起,导致气孔下陷;土麦冬气孔周围的表皮细胞平周壁呈波浪状突起,使气孔略下陷;阔叶土麦冬气孔周围的表皮细胞平周壁基本无突起,气孔下陷不显。这些结构特征差异可能与麦冬草对草甘膦的耐药性差异有一定的相关性。

一种新的草甘膦抗性机制——基因复增

《PNAS》杂志上发表了美国科学家Todd A.Gaines等对从美国乔治亚州获得的具有草甘膦抗性的红根苋(Amaranthus polmeri)研究中,发现其获得草甘膦抗性是通过一种全新的基因复增机制。这一发现对草甘膦这一全球最重要的除草剂的持续使用以及向作物转草甘膦抗性基因技术的持续使用将产生重要影响。本刊特请南京农业大学杂草研究室毛婵娟硕士摘要译出该文,以供广大杂草科学工作者参考。

草甘膦作用机制和抗性研究进展

草甘膦是迄今为止最为重要、应用最广泛和最优秀的除草剂之一。然而,由于抗草甘膦转基因作物的广泛商业化导致草甘膦使用量迅速增长,杂草抗药性发生,这不仅对草甘膦的药效发挥和未来可持续应用造成了严重影响,而且对现代农业生产安全构成了威胁。本文通过对草甘膦的作用机理、草甘膦抗性杂草发展现状和抗性机制进行系统的总结和分析,以期为我国草甘膦的抗性研究和科学使用提供参考。

蛋白质组学研究中的质谱鉴定与生物信息学分析

以陆地棉TM-1开花后6d的胚珠为对照,比较开花后6、10、14、18、22d纤维的蛋白质组双向电泳图谱,从中选取了编号为37的差异表达的蛋白质点。胶内胰蛋白酶酶切的多肽,用AB 4700蛋白质组学分析仪进行MALDI-TOF/TOF分析,获得了该点内蛋白质的高品质肽质量指纹图谱(PMF),从中挑出质量为1517.9的肽离子进行串联质谱分析,获得碰撞后断裂片段离子的串联质谱(FFP)。将获得的PMF分别用MASCOT、ProFound、Aldente和MS-Fit等常用软件对NCBInr和UniProt数据库中的绿色植物蛋白质数据库进行搜索,并用MASCOT搜索本地棉属EST数据库。将获得的FFP用MASCOT软件的离子搜索模式和序列查询模式搜索数据库结合手工质谱解析推断序列,最后确认该蛋白质是羟甲基转移酶。本文着重讨论了蛋白质组学研究中质谱分析和生物信息学软件的应用,评价常用蛋白质组学PMF检索工具及其检索结果。

辐射高考英语语法填空题的语篇教学探索

语篇分析是语言学的重要组成部分,其主要内容包括衔接和连贯、语篇体裁和语境。新高考改革背景下,高考英语全国卷启用语法填空题这一新题型替代使用了多年的单项选择题,这一变化旨在提升学生基于语篇层次的语言综合运用能力。在以高考英语语法填空题为载体开展语篇教学时,教师须引导学生在语境中猜词和用词,充分利用语法关系以及逻辑联系语以明确语篇的衔接和连贯,分析和解构语篇体裁等,进而使学生的语篇意识和语篇分析能力获得提升。

水稻OsNCED3基因突变延缓叶片衰老

脱落酸(abscisci acid ABA)作为一种重要的植物激素,在植物生长发育过程中具有很重要的作用.9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是ABA合成的关键限速酶,但有关NCED的生物功能报道较少.本研究发现OsNCED3具有水稻老叶中表达量最高的特性,响应非生物胁迫,外源施加ABA激素,OsNCED3基因的表达量显著下调.通过培养筛选出的纯合osnced3突变体株系,发现其较野生型有明显延缓水稻叶片衰老的表型,电导率和DAB、NBT染色,叶绿素含量也反映同样的趋势.参与叶片衰老的相关基因在osnced3突变体株系中的表达量也明显降低.营养生长期,与野生型相比,osnced3突变体株高变高.同时,在成熟期osnced3突变体株系的农艺性状如种子饱满度、千粒重、结实率都优于野生型株系.因此,推测在osnced3突变体中,OsNCED3基因受损,从而延缓水稻叶片的衰老,最终影响水稻产量.

乙烯利对绿豆芽前期生长和品质的影响

为研究乙烯对绿豆芽前期生长与品质的影响,采用4种不同质量浓度的乙烯利(30,60,90,120 mg∙L-1)对种子萌发前和萌发后进行处理,用以评价绿豆芽各项生长指标。结果表明:在萌发前和萌发后施加不同质量浓度乙烯利溶液对绿豆芽生长和品质有不同程度的影响。一方面,萌发前用30 mg∙L-1的乙烯利溶液处理8 h后,种子萌发率达到62.2%,与对照组存在显著差异,而高质量浓度的乙烯利溶液120 mg∙L-1则抑制萌发;此外,用30 mg∙L-1乙烯利处理,种子侧根生长被显著抑制,超氧物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性提高,而用较高质量浓度乙烯利溶液处理时,下胚轴长度减小和粗度增加,相同时间产量减小。另一方面,在种子萌发后用乙烯利溶液处理,除30 mg∙L-1乙烯利处理外,其他质量浓度在发芽30 h内产量显著降低;而用90 mg∙L-1乙烯利处理后,在培养50 h时产量出现显著增加,抗氧化性有所提升。研究结果发现:30 mg∙L-1乙烯利对绿豆芽萌发与质量来说是最佳选择,本研究为绿豆芽高效安全的生产提供了一定的理论和技术支持。

Bt和Bar基因转化对水稻不同组织生态位微生物群落组成及潜在功能影响

【目的】转Bt基因和Bar基因植物的微生态效应是环境安全评价的重要因素,但关于Bt基因和Bar基因转化引起的水稻基因型改变对水稻不同组织生态位微生物群落组成和潜在功能的影响还无系统研究。【方法】以转Bt基因和Bar基因水稻T1C-1及其亲本对照Minghui63为研究对象,基于细菌16S rRNA基因和真菌ITS高通量测序技术,分析抽穗期T1C-1和Minghui63根际土壤微生物以及根、茎、叶内生菌的群落结构和潜在功能。【结果】细菌和真菌群落多样性在水稻不同组织生态位之间发生显著变化,地下部分组织生态位(根际土壤和根系)微生物多样性显著高于地上部分(叶和茎)。T1C-1显著影响叶片内生真菌的香农指数和辛普森指数,而对茎和根的内生菌以及根际土壤微生物多样性无显著影响。叶片内生真菌曲霉菌属(Aspergillus)和篮状菌属(Talaromyces)相对丰度在T1C-1显著增加,推测其参与碳素代谢、能量代谢和转录作用酶合成等过程。T1C-1和Minghui63微生物群落关联网络分析表明,T1C-1的平均聚类系数和平均度显著高于Minghui63,因而T1C-1提高了相关微生物群落网络复杂程度。通过重建未观测状态对群落进行系统发育研究(phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states,PICRUSt2),对叶片内生真菌功能酶基因进行功能预测,相对于Minghui63,T1C-1显著改变了碳素代谢、脂类代谢和能量代谢等途径。【结论】相较于根际土壤,叶片内生真菌的群落组成和潜在功能对T1C-1更敏感。尽管如此,T1C-1并未导致叶片内生真菌的多样性指数降低。为了更准确地评估转基因植物的微生态效应,我们需要加强对不同组织生态位内生菌多样性的关注。