异源表达玉米ZmWRKY114基因增强拟南芥对盐胁迫的敏感性

WRKY转录因子参与调控植物对各种非生物胁迫的应答反应。从玉米中分离得到一个响应高盐胁迫的WRKY基因,将其命名为ZmWRKY114。亚细胞定位实验表明ZmWRKY114定位于细胞核内且和ZmCaM2可以发生相互作用。为进一步研究ZmWRKY114基因的生物学功能,将ZmWRKY114基因构建到植物表达载体p CAMBIA1301上,并采用农杆菌转化法转化拟南芥,扩繁后对T3代转基因拟南芥进行了耐盐性试验。结果表明,转基因株系的绿苗率在高盐胁迫条件下显著低于野生型拟南芥,并且高盐胁迫对转基因拟南芥的主根抑制程度更大。同时,ZmWRKY114在拟南芥中的异源过表达还可以导致丙二醛的积累和相对电解质渗透率的增加,从而使转基因植物对盐胁迫的耐受性显著降低。上述结果表明ZmWRKY 114基因可能是盐胁迫反应的负调控因子。

不同氮肥运筹下玉米根系特征与产量的关系

明确玉米(Zea mays L.)根系性状对氮肥的响应特征及其与产量的关系,是揭示玉米氮营养机制、优化氮肥管理策略的基础。以供试玉米品种‘安农591’为试材,于2022年设置6种氮肥处理,即:不施氮(CK)、氮肥全部基施(N10)、基肥70%+拔节肥30%(N7∶3)、基肥50%+拔节肥50%(N5∶5)、基肥30%+拔节肥50%+大喇叭口肥20%(N3∶5∶2)、基肥20%+拔节肥40%+大喇叭口肥40%(N2:4:4),研究不同氮肥运筹下玉米根系性状的变化特征,并分析根系性状与产量的关系。结果表明,与CK相比,施氮提高吐丝期玉米根总长度、根表面积、根平均直径、根尖数、根体积、根组织质量密度和根系活力,降低比根长、根比表面积和根冠比。N7:3和N5:5处理的籽粒产量和全株生物量较高,其籽粒产量比N10处理提高6.6%~7.3%。施氮降低成熟期玉米根干物质分配比例,提高籽粒干物质分配比例。适当氮肥后移有提高氮肥农学效率的趋势。玉米产量与吐丝期比根长和根冠比呈负相关,与根总长度、根表面积、根尖数、根系体积和根系活力呈正相关(P <0.05)。在10种根系性状中,根总长度、根系活力、根表面积、根尖数和根冠比对产量影响较强,根平均直径、比根长、根表面积、根组织质量密度和根比表面积对氮肥农学效率影响较强。上述性状分别反映的是玉米产量潜力和氮肥利用率的重要根系性状。

高等农林院校作物分子育种课程教学改革探析

作物分子育种课程的开设对于提升农科学生的专业素养具有十分重要的作用。本文阐述了作物分子育种课程教学过程中存在的问题及其改革措施,以期提高该门课程的教学效果。

褐藻胶-富里酸改性石膏对玉米根系形态及植株生长的影响

为探究褐藻胶-富里酸改性石膏(AFG)对玉米(Zea mays L.)根系形态和植株生长的调控作用,评估AFG在玉米生产上的应用价值,于2022年设置6个AFG施用量:0(T0)、20(T20)、40(T40)、60(T60)、80(T80)、100 kg·hm^(-2)(T100),分析施用AFG对玉米根系形态性状和产量的影响。结果表明:施用AFG处理较不施用处理显著提高了土壤有效硫含量;施用AFG对根系形态性状具有明显调控作用,与T0相比,根总长度、根表面积、根平均直径、根尖数、根体积和根干质量的提高幅度分别为7.6%~18.2%、14.0%~31.2%、5.1%~11.0%、11.6%~17.9%、20.9%~45.7%和7.8%~18.7%。与其他处理相比,T40处理的根系形态性状最优,进一步提高AFG施用量则调控效果有降低趋势。施用AFG处理的玉米单株籽粒产量较不施用处理增加2.6%~8.9%,并以T40处理的单株籽粒产量最高。根尖数、根表面积、根系体积、根总长度、根冠比、根干质量和根平均直径与单株籽粒产量呈显著相关,对单株籽粒产量影响最强的根系性状为根干质量、根冠比、根总长度和根尖数。综上,在合理施用量下,AFG可优化玉米根系形态性状,促进玉米丰产。

异源表达玉米ZmWRKY11基因增强拟南芥对盐胁迫的耐受性

从玉米中分离得到响应高盐胁迫的WRKY基因,将其命名为ZmWRKY11。构建过量表达载体pCAMBIA1301-ZmWRKY11,采用花序侵染法转化拟南芥,研究ZmWRKY11基因的生物学功能,扩繁后对T3代转基因植株进行耐盐鉴定试验。结果表明,转基因株系的绿苗率在盐胁迫处理后显著高于野生型拟南芥,同时,野生型株系中丙二醛含量和相对电解质渗透率相较于转基因植株发生了更为显著的上升,但脯氨酸含量的上升幅度则小于转基因株系。结果表明,ZmWRKY11在拟南芥中的异源过表达增强了转基因植物对盐胁迫的耐受性。