“一带一路”背景下中国农业与种业国际化的战略思考

通过分析中国农业环境资源的现状,指出了农业发展面临的资源约束、环境污染、生态系统退化等问题,论述了中国农业持续发展和粮食安全全球战略的必要性和可行性,进而提出了中国农业与种业国际化对策的思考与建议。

花青素积累与谷子低温胁迫响应的关系

为探究花青素积累与谷子低温胁迫响应的关系,本研究以绿叶和富含花青素的紫叶谷子品种为材料,通过对不同品种幼苗进行低温和常温(对照)处理,观察叶片中色素分布,测定叶片光合作用以及花青素、相对叶绿素、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量。结果表明,低温诱导后紫叶品种叶片花青素主要分布在叶肉细胞和上下表皮细胞,而绿叶品种叶片中几乎无花青素积累。低温诱导后紫叶品种花青素变化明显,绿叶品种无明显变化;与对照相比,低温诱导12 d紫叶品种B13、B45、B55花青素含量分别增加了234%、226%、126%。低温诱导后,紫叶品种叶片的净光合速率(Pn)和相对叶绿素含量均降低,但SS和Pro含量显著升高,MDA含量无规律性变化。相关性分析结果表明,低温诱导12 d紫叶品种叶片花青素含量与相对叶绿素含量、Pn呈极显著负相关,而与Pro含量、SS含量呈极显著正相关,相对叶绿素含量与Pn呈正相关。由此可知,紫色谷子品种叶片花青素的合成可以被低温诱导,且与Pro、SS共同参与植物对低温胁迫的响应。本研究为探索紫叶谷子的抗寒性以及扩大其种植区域提供了理论依据。

谷子Oleosin基因家族及其对干旱响应的分析

[目的]了解Oleosin基因功能,初步探索Oleosin基因家族与谷子耐旱性的关系,挖掘谷子抗旱基因。[方法]以抗旱品种勾勾母鸡咀(GG)和干旱敏感品种晋汾16(JF16)为试验材料,在苗期进行PEG模拟干旱胁迫处理后,对其表达谱进行分析。进而对谷子Oleosin基因家族进行生物信息学分析。[结果]在干旱胁迫下,Oleosin基因Seita.9G579700在GG和JF16两个品种中均显著上调表达;谷子Oleosin基因家族较小,只有6个成员,分子量在15~18kDa;系统发育树分析结果为,谷子Oleosin基因家族与单子叶植物玉米、高粱、水稻聚为一类,而与双子叶拟南芥则亲缘关系较远;启动子元件分析表明,谷子6个Oleosin基因均含有光响应、ABA响应、MeJA响应以及MYB结合位点等与抗旱相关的顺式作用元件。[结论]初步确定Oleosin基因是调控谷子干旱胁迫的候选基因,可能受干旱或ABA、MeJA诱导表达,这为进一步深入研究Oleosin基因功能及其与谷子耐旱性的关系提供理论参考。

独脚金内酯生物学结构特性、功能基因组学、表观遗传学及应用

[目的]为独脚金内酯相关研究提供参考。[方法]对独脚金内酯研究现状进行简要分析,主要从独脚金内酯的生物合成、功能基因组和表观遗传的角度上进行综述。[结果]发现独脚金内酯作为一类新型的植物激素,在植物与根际之间发挥着重要的作用。这类化合物可以诱导丛枝菌根菌丝分枝以及寄生植物种子的萌发。此外,它与生长素和细胞分裂素一样,参与植株的形态建成。目前,已从拟南芥、水稻和豌豆等植物突变体中鉴定出独脚金内酯代谢的相关酶类:胡萝卜素异构酶、类胡萝卜素裂解双加氧酶以及P450单加氧酶。功能基因组学和表观遗传学为独脚金内酯相关基因的表达调控研究提供了新的方向。[结论]独脚金内酯参与调控植物的生长发育以及植物与微生物的相互作用,已在农业生物领域开始广泛应用,因此,对其开展深入而透彻地研究是非常必要的。