李建华[1]2006年在《新型激活蛋白对棉花生理特性及纤维品质的影响》文中研究指明激活蛋白是由中国农业科学研究院生物防治研究所的邱德文博士从多种病原真菌中筛选、分离、纯化出的一种新型微生物蛋白，前人对它的研究主要涉及到促进生长，增加产量，提高抗病、抗虫和抗逆性等方面。本研究采用浓度为3ug／ml的新型激活蛋白进行浸种，以及大田不同生育时期喷施，来观察棉花生理特性指标和纤维品质指标的变化。结果表明，新型激活蛋白对于提高棉花叶绿素含量、光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率、群体内部光照强度、以及纤维长度、整齐度、比强度、伸长率、反射率、纺纱均匀性指数等具有显着的效果，并能有效地降低纤维麦克隆值和黄度。试验结果如下：1、新型激活蛋白对棉花生理特性影响试验表明，经激活蛋白处理后，对棉花生理特性指标产生了如下影响：(1)提高叶绿素(Chl)含量，不同处理效果呈现出随喷雾时间延迟而渐弱的趋势，以浸种处理效果最好，叶绿素含量比CK提高16.4％；(2)提高光合作用速率(Pn)，处理效果以浸种最佳，比CK提高17.53％；(3)改善气孔导度(Cond)状况，处理效果以浸种相对较好，比CK提高25.2％；(4)增强蒸腾速率(Tr)，浸种效果最佳，比CK提高18％，浸种+现蕾期喷雾次之，比CK提高17.2％；(5)增强群体内部光照强度，以浸种、浸种+幼苗期喷雾表现较强，分别比CK提高16.2％、14％。2、新型激活蛋白对棉花纤维品质影响研究结果表明，不同处理方式对棉纤维长度、麦克隆值、整齐度、比强度、反射率、纺纱均匀指数、伸长率、黄度等指标都有明显的改善。通过灰色关联度分析，对本试验涉及的棉花纤维品质八个指标进行重要性排序为长度＞麦克隆值＞整齐度＞比强度＞反射率＞纺纱均匀指数＞伸长率＞黄度。按照各指标的重要性不同，各处理效果依次为浸种+幼苗期喷雾＞浸种+现蕾期喷雾＞浸种＞浸种+初花期喷雾＞初花期喷雾＞CK，其中以浸种、浸种+幼苗期喷雾和浸种+现蕾期喷雾处理优势最强，可以作为激活蛋白应用于棉花大田生产的有效措施。
李美华[2]2016年在《5%氨基寡糖素对棉花生长调控及增产效果研究》文中研究表明5%氨基寡糖素水剂(海岛素)是一种新型的生物农药,在作物生长过程中,能够促进其对营养物质的吸收,调节植物机体代谢功能。本研究以新陆中37为试验材料,通过用氨基寡糖素进行种子处理和田间喷施试验,调查了氨基寡糖素对棉花苗期病害发生及对不同发育期的棉花生长、生理及产量的影响,并对氨基寡糖素喷施进行推广示范,进一步确定氨基寡糖素对棉花提高产量方面的效果,为氨基寡糖素的推广及应用提供科学实践依据。主要研究结论如下:1.拌种对棉花苗期病害、生长发育的影响1)氨基寡糖素拌种后棉花种子出土早,出苗率高,4月27日调查出苗率达到了72%,比对照提高了10%;氨基寡糖素与棉种专用种衣剂混合拌种不利于棉花的出苗,仅为65.4%,比对照降低了2%。对于早期立枯病的防治,混合拌种防治效果最好,为4.82%。2)不同拌种处理对棉花早期株高有一定的增加作用,随着棉花的生长,氨基寡糖素拌种和混合拌种对棉花后期的营养生长有一定的的抑制作用,但处理后棉花蕾铃数和最终成铃数要高于其他处理,以混合拌种效果为优。3)拌种对棉花叶绿素含量测定结果表明,氨基寡糖素拌种和混合拌种略高于其他处理,而氨基寡糖素拌种和药剂拌种相对于混合拌种和对照更有利于棉花生物量的积累。2.不同时期喷施氨基寡糖素对棉花生长、生理及产量品质的影响1)花铃期是棉花生长发育的重要时期,也是容易诱发棉花早衰的时期。氨基寡糖素喷施有利于提高花铃期主茎功能叶的生理活性,特别是花期喷施氨基寡糖素,有利于棉花生长后期主茎功能叶POD酶、SOD酶、CAT酶活性的增加。防止后期叶片的过早衰老,为棉铃发育提供充足的光合物质。而花期喷施和全生育期喷施有利于提高棉花抗性。2)在棉花蕾期喷施氨基寡糖素能有效降低棉花高度;花铃期喷施和全生育期喷施有利于提高棉花主茎功能叶叶面积;苗期喷施和蕾期喷施更有利于前期蕾铃数的形成,但花铃期喷施对棉花成铃率有很大优势,干物质积累量和籽棉、皮棉产量也最为突出,其皮棉增产率为9.1%,并且棉花品质也高于其他处理。3.氨基寡糖素喷施对棉花产量的影响的田间示范田间示范结果表明,对不同品种棉花进行氨基寡糖素喷施,均能提高棉花产量,和对照相比增产3%~5%。
张志刚[3]2007年在《真菌蛋白激发子诱导棉花抗病增产的作用机制及其基因对棉花遗传转化的研究》文中指出蛋白激发子是从葡萄孢菌(Botrytis)、细极链格孢菌(Alternaria)、黄曲霉菌(Asporgillus)、稻瘟菌(Pyrcularia)、青霉菌(Penicillium)、纹枯病菌(Rhizoctonia solani)、木霉菌(Trichoderma)、镰刀菌(Fusarium)等多种真菌中分离出的一类新型蛋白质，具有诱导植物抗性、提高植物免疫力的功能。不同来源的蛋白激发子在理化性质上略有差异，但生物活性相似或接近。本研究使用的细极链格孢菌蛋白激发子是从真菌细极链格孢菌中提取的蛋白激发子(protein elicitor from Alternaria tenuissima，PEAT)。核酸和氨基酸序列分析表明，PEAT完全不同于过敏蛋白和隐地蛋白，2002年已申报中国专利(CN1344727A)。目前对此类蛋白激发子的理化性质、作用机理、活性测定等理论研究方面还比较薄弱。为此，本论文研究了该激发子对棉花生长性状的影响以及抗病增产的作用机制，主要结果如下：1．PEAT能促进棉种萌发、提高发芽率，并能显着促进根的生长。无论是采用快速纸培发芽法还是沙培发芽法，PEAT处理棉种均能促进棉种萌发和提高发芽率，并能显着促进根的半径增大及根快速生长，尤以处理浓度3μg·mL~(-1)+浸泡6h的处理效果比较显着。2．PEAT能显着改善棉花的农艺形状，提高棉花产量和品质。从主要农艺性状与经济性状来分析，PEAT能显着提高棉花成铃数且不同程度提高了株高、单铃重、衣指、子指和衣分，降低了单铃壳重，特别是促进棉花早熟，获得了较好的产量，以浸种处理的籽皮棉产量分别达到3800.60kg·hm~(-2)、1598.15kg·hm~(-2)，比对照提高了22.15％、26.11％。；从纤维品质来看，适时适度喷施棉株，纤维各个指标均得到了明显的改善，尤以浸种+现蕾期喷雾处理的综合值最高，比对照提高了6.1％。3．PEAT诱导可以提高棉花生长功能叶的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、外界光合作用有效辐射等。延缓叶片的衰老和光合功能衰退，延长了叶片的光合功能期，使光合速率维持在一个较高的水平。4．PEAT诱导后NR、C／N、SOD，POD及MDA含量均有不同程度的变化，具体表现为棉花叶片POD、SOD、NR、C／N比对照增加，而MDA含量比对照减少。由此造成细胞内氧化还原态势的改变和下游信号转导的活化，启动植物体内一系列代谢反应，激活植物自身生长系统、防卫系统，从而使植物产生对病虫害的抗性，促进生长，提高作物产量。5．利用抑制差减杂交技术，构建了棉花苗期基因表达文库，筛选获得104个序列并进行了功能比对，涉及到植物生理生化的多条途径，包括抗病与防御蛋白，信号传导蛋白，转录因子，能量代谢相关蛋白，抗逆相关蛋白，细胞保护机制蛋白等。从2080个重组克隆种，随机选取150个克隆进行菌液PCR检测与测序，插入片段的大小主要集中在200bp—1kb之间。并将所测序列与GenBank dbEST库进行比对，共得到104个单一序列。其中，78个EST与其它物种已知基因部分区域的同源性为48.54％～100％，占总EST的75％；6条EST序列能在数据库中检索到同源性序列，但其功能尚不清楚，占5.77％；10个EST能在数据库中发现为推测蛋白，占9.6％；10个EST在GenBank中没有查到对应的同源序列，可能是新基因，占9.6％。同时，将所得到的104条EST序列在WEGO网站上进行功能分类，通过Gene ontology确定具体EST的分子功能。其中，在生物途径分类中，与生理途径和细胞过程相关的EST最多，分别为48个、45个；在细胞组份功能分类中，与细胞相关的EST最多，达到44个；在分子功能分类中，催化功能与分子绑定相关的EST数量最多，分别达到了30个、28个。6．建立起了一套适合棉花的蛋白质双向电泳的技术体系。首先采用叁氯乙酸／冷丙酮(—20℃)沉淀法提取蛋白质。试验将冷丙酮沉淀的次数增至叁次，采用10—15℃下15000r／min离心1h，得到浓度、纯度均较高的蛋白质样品。第一向等电聚焦电泳采用分步升压，其中S_1的水化时间最好为15h，S_2的除盐过程改为3h，S_3的除盐过程为1h，S_4的升压过程为6.5h，S_5的聚焦过程为0.6h，最后聚焦总伏特数达到8000V左右。平衡时间改进为第一步为20min、第二步为15min的平衡程序，从而减轻了第二向电泳中的蛋白质点纵向拖尾现象。第二向SDS—聚丙烯酞胺凝胶电泳(T=12％)的最佳参数设置为稳流15mA进行电泳45min，待样品完全跑出胶条，指示剂浓缩成一条线后，加大电流至35mA直至电泳结束。7．通过双向凝胶电泳软件分析，蛋白质分子质量在10-100KD之间、等电点3-10范围内，每块胶分离到约600个蛋白质点。得到了大约53个差异蛋白点，其中有31个为上调蛋白，22个为下调蛋白。对PEAT诱导后表达量明显增加的7个上调蛋白点用用基质辅助激光解吸／电离飞行时间质谱(MALDI-TOFMS)进行肽质量指纹谱的分析，并通过检索不同的数据库进行蛋白质鉴定与功能预测，获得了4个蛋白的肽质量指纹图谱，经数据库检索鉴定分析，GH-1、GH-3、GH-6推测为核酮糖1，5-二磷酸羧化酶基因家簇，GH-7推测为S-腺苷—蛋氨酸合成酶。8．研究确定了温室盆栽棉花经诱导后对棉花黄萎病病原菌的抗生作用，并测定了抗病相关的酶活变化。供试的4个浓度蛋白粗提蛋白液均可不同程度地降低棉苗黄萎病的发病率和病情指数，其中3ug·ml-1浓度诱抗效果最好，诱抗效果达67.7％。同时，对一些生化指标进行测定发现，PEAT诱导处理引起棉苗叶片中过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)；几丁质酶的活性升高，与此同时丙二醛(MDA)含量则表现为下降，在此基础上对细极链格孢菌蛋白激发子诱导棉花耐黄萎病的可能生化机制作了探讨。9．利用本研究室克隆的蛋白激发子基因pem~(g1)，成功地构建了可用于转化棉花的表达载体pBI121-pem~(g1)和PCAMBIA-pem~(g1)，用花粉管通道法转化陆地棉品种Z-1、Z-2、Z-3，获得了转基因植株，其中，pBI121-pem~(g1)获得Kan~r植株48株，PCAMBIA-pem~(g1)获得bar~R植株10株。并对转基因棉花材料进行PCR分子生物学检测，证明Kan与bar~R抗性植株中外源pem~(g1)基因可能已整合到受体植株的基因组中，但还需进一步形成株系后，进行病圃抗病性鉴定。
李建华, 龚华春[4]2008年在《新型激活蛋白对棉花纤维品质的影响初探》文中研究指明采用浓度为3μg/ml的新型激活蛋白进行浸种,以及大田不同生育时期喷施,来观察棉花纤维品质指标的变化。结果表明,新型激活蛋白对于提高棉花纤维长度、整齐度、比强度、伸长率、反射率、纺纱均匀性指数等具有显着的效果,并能有效地降低纤维麦克隆值和黄度。通过灰色关联度分析,对本试验涉及的棉花纤维品质8个指标进行重要性排序为:长度>麦克隆值>整齐度>比强度>反射率>纺纱均匀性指数>伸长率>黄度。按照各指标的重要性不同,各处理效果依次为:浸种+幼苗期喷雾>浸种+现蕾期喷雾>浸种>浸种+初花期喷雾>初花期喷雾>对照,其中以浸种、浸种+幼苗期喷雾和浸种+现蕾期喷雾处理优势最强,可以作为激活蛋白应用于棉花大田生产的有效措施。
孙义军[5]2010年在《稻瘟菌蛋白激发子分离纯化及生物活性》文中研究指明采用沸水浴、离心、硫酸铵沉淀、阴离子交换层析等方法,从稻瘟病菌Magnaporthe grisea菌丝体中分离纯化出一种激活蛋白,经SDS-PAGE银染显示呈单一条带,相对分子量约为36 kD,等电点测定此蛋白为酸性蛋白。稻瘟菌激活蛋白在植物促生方面具有显着作用。能提高水稻种子的发芽率,其中,2.5μg/ml浓度的激活蛋白对发芽率的促进作用最为显着；可促进水稻幼苗的生长,各浓度梯度中尤以5μg/mL的促生作用最为明显。植物体内叶绿素含量直接影响光合作用的效果,实验发现,经激活蛋白喷施后的水稻幼苗体内的叶绿素a和叶绿素b的含量要高于对照,证明稻瘟菌激活蛋白可促进叶绿素含量的增加,从而增强其光合作用。稻瘟菌激活蛋白还可诱导植物产生抗性,对水稻的抗旱性和抗低温具有很好的效果,激活蛋白处理的水稻幼苗的抗旱综合系数、叶片抗衰度以及存活率相对对照都有不同程度的提高；抗低温作用比对照也要高,且10μg/mL浓度处理组的株高增高效果最为显着；10μg/mL该激活蛋白第8、15、22 d时对番茄稻瘟菌的诱抗效果可达为76.40%-84.49%。番茄幼苗叶片的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性均有不同程度提高,说明防御相关酶活性的提高,是激活蛋白诱导水稻稻瘟病的主要生理机制之一。
佚名[6]2004年在《国家自然科学基金委员会生命科学部2004年度资助自由申请科学基金项目一览表》文中认为项 目 名 称申请者姓名单 位 名 称1 微生物学学科 (104项)粘细菌的种属分子分类及菌株分子鉴别技术吴志红山东大学野生稻内生固氮菌系统发育及分子遗传研究谭志远华南农业大学中国鸡皮衣科地衣分类学研究赵遵田山东师范大学拟盘多毛孢属及邻近属分子系统学研究
王娟[7]2010年在《转ZmPIS基因及聚合betA/TsVP基因提高棉花耐旱性的研究》文中进行了进一步梳理干旱已成为限制全球农业生产的重要因素。随着人口增长和对生物能源的迫切需求,增加粮食和经济作物产量已成为当务之急,利用生物技术培育抗旱作物品种具有重要的战略意义。棉花是一种抗旱性较强的作物,适合在适度干旱条件下种植。不同棉花品种的抗旱性差异较大,在缺水灌溉条件下无法获得较高产量,进一步提高棉花的抗旱性对于提高棉花产量和加强干旱、半干旱地区的开发利用具有重要意义。转ZmPIS基因棉花的耐旱性分析植物在进化过程中形成了对干旱应答的复杂机制,通过多种信号途径来做出相应的抗逆反应。研究表明,磷脂酰肌醇信号途径在植物生长、发育和对环境胁迫应答过程中发挥重要的作用。磷脂酰肌醇合成酶以CDP-DG和myo-inositol为底物生成磷脂酰肌醇。磷脂酰肌醇是真核细胞中主要磷脂成份之一,也是细胞中主要磷脂信号分子的前体。本工作对来自鲁棉研19的转ZmPIS基因T3棉花植株在苗期、蕾期和开花期进行了水分胁迫下的相关生理指标和耐旱性测定,结果表明转基因棉花一些株系的抗旱显着提高。5叶期棉花幼苗在含有12%PEG-6000的Hogland营养液中处理24小时后,野生型植株的叶片失水严重,植株严重萎蔫,而转基因株系叶片比较伸展,植株未发生萎蔫或萎蔫程度较轻。12%PEG-6000渗透胁迫后,转基因株系的净光合速率和气孔导度显着高于野生型对照。渗透胁迫降低了棉花幼苗细胞的溶质势,转基因植株细胞溶质势下降幅度较野生型对照显着,即转基因棉花细胞中积累了更多的溶质,增强了细胞吸取水分和持水能力,从而有利于植株保持正常形态和细胞膨压。棉花在花盆中生长至蕾期时,一次性浇足水后停止浇水,进行干旱胁迫处理。野生型植株在干旱胁迫第4天时,叶片已经开始萎蔫,含水量急剧下降。干旱胁迫至第8天,转基因植株叶片细胞膜离子渗漏率和丙二醛含量显着低于野生型植株,说明转基因植株叶片细胞的细胞膜损伤和膜脂过氧化程度都较轻。转基因植株叶片的叶绿素含量和净光合速率在干旱胁迫下也高于野生型对照。叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量和细胞溶质势的测定结果表明,干旱胁迫前后,各株系可溶性糖与脯氨酸含量没有显着差异。干旱胁迫下转基因棉花的Ψs下降程度显着高于野生型对照,转基因棉花植株具有较强的渗透调节能力。开花期干旱试验结果表明干旱胁迫不伺程度地影响了各株系棉花植株的单株分支数、开花数和结铃数。开花期干旱胁迫后,转基因株系在单株分支数、开花数和结铃数上与野生型相比没有显着差异。但干旱胁迫导致野生型单株籽棉产量和皮棉产量分别下降了16.51%和23.53%,而其它叁个转基因株系仅下降了10.33%-11.59%和15.89%-19.69%。值得注意的是,干旱胁迫后,转基因株系S3的单株籽棉产量和皮棉产量显着高于野生型(34.07%和30.77%),而转基因株系S1和S2的籽棉产量和皮棉产量也比野生型高4.95%-1.0.44%和14.10%～15.38%。苗期、蕾期和花期耐旱性测定结果表明,外源ZmPIS基因的导入提高了转基因棉花在各个发育时期的耐旱性,且经过开花期的长期干旱胁迫后,转基因株系S3的单株籽棉产量显着高于野生型对照,这为培育抗旱棉花新品种提供了优良材料,对于棉花耐旱育种具有重要意义。此外,该工作为探讨渗透胁迫和磷脂酰肌醇信号传导途径的关系提供了有价值的参考资料。转基因聚合棉花BT (betA×TsVP)的耐旱性分析利用基因工程技术提高作物耐旱性是解决作物耐旱育种的有效途径之一。目前,通过向植物中转入耐逆相关基因可在一定程度上改善植物的耐逆性。然而,由于植物的耐逆性是受多基因控制的复杂遗传性状,依赖于多个基因之间的相互作用,是多种耐逆生理性状的综合体现,因此,转入单个耐旱相关基因只能部分提高植物的耐旱性。一般认为,将多个耐旱相关基因聚合到同一植物中有可能会大大提高转基因植物抵抗干旱胁迫的能力。来源于大肠杆菌的betA基因,编码胆碱脱氢酶,转入植物后可提高细胞甘氨酸甜菜碱含量；来自于盐芥的TsVP基因编码V-H+-PPase,该基因过表达可提高液泡膜逆浓度梯度转运离子的能力；已有的基因工程研究表明,分别过量表达这两个单基因都可以明显改善植物的耐旱性。本工作以分别转betA基因(BL)和转TsVP基因棉花(TL)植株为材料,通过有性杂交方法获得聚合有两个基因的棉花植株,即betA×TsVP (BT)。PCR检测和甘氨酸甜菜碱含量及V-H+-PPase水解活性的测定结果表明,betA和TsVP两个基因稳定存在于转基因聚合棉花植株中,并进行了活跃表达。在干旱胁迫下对转单基因植株和转基因聚合植株进行了生理生化测定,结果表明转基因聚合植株与转单基因植株相比具有较高的耐旱性。5叶期棉花幼苗在含有12%PEG-6000的Hogland营养液中处理24小时后,野生型棉花植株叶片的失水严重,植株严重萎蔫。与野生型对照相比较,转单基因及基因聚合植株叶片比较伸展,植株萎蔫程度较轻。经渗透胁迫处理24小时后,植株叶片相对含水量明显下降,转基因棉花与野生型对照相比叶片相对含水量降低幅度较小,聚合株系BT1棉花的叶片含水量(73.00%)比转单基因棉花(68.61～69.31%)的高。在渗透胁迫条件下,植物叶片溶质势的降低有利于水分的吸收和保持。比较在相同胁迫条件下转基因聚合株系棉花与转单基因棉花的溶质势,发现基因聚合株系BT1与转单基因株系棉花相比具有更低的溶质势,并且差异显着,这表明转基因聚合棉花在苗期渗透胁迫条件下积累了更多的溶质,有利于细胞吸取更多的水分以保持细胞膨压。在干旱胁迫下蕾期棉花植株叶片的相对含水量逐渐下降,转基因棉花植株与野生型对照植株相比失水速度较慢。在胁迫处理第8天时,转基因聚合株系BT1的叶片相对含水量比转单基因株系的高,但差异不显着。干旱胁迫处理导致棉花叶片的光合活性下降,转基因棉花植株的净光合速率和Fv／Fm显着高于未转基因棉花植株,转基因棉花的光合效率较高,光系统Ⅱ受到干旱胁迫的影响较小,转基因聚合植株受到干旱胁迫的影响低于转单基因植株。干旱胁迫使膜系统受到伤害,不同株系植株的叶片MDA含量和离子渗漏率大幅度升高。野生型对照植株叶片的MDA含量和细胞离子渗漏率值最大,转基因聚合植株BT1叶片的最小,这表明野生型对照植株叶片受到的伤害最严重,转基因聚合细胞受害程度最小。此外,转基因聚合棉花叶片细胞维持了更高的SOD活性而具有更强的自由基清除能力,从而更好地保护了棉花细胞免受干旱胁迫的损伤。棉花开花期进行干旱胁迫后,转基因棉花在株高、分支数和植株总干重上高于野生型植株。转基因聚合植株BT1在株高、分枝数和总干重上均高于转单基因植株,但差异不显着。尽管转基因聚合植株中各外源基因分别通过各自的方式对提高植株的耐旱性做出相应的贡献,但与单基因分别提高植株耐旱程度之和相差很大,这有可能是由于植物耐旱性是多个代谢活动综合反应的结果,而某些关键环节或多基因互作决定了植株对干旱胁迫的敏感性。因此,进一步深入了解不同耐旱性相关基因互作及其调控机制十分必要,从而为拟订出针对性强易于操作的植物抗逆基因工程提供策略。
参考文献：
[1]. 新型激活蛋白对棉花生理特性及纤维品质的影响[D]. 李建华. 湖南农业大学. 2006
[2]. 5%氨基寡糖素对棉花生长调控及增产效果研究[D]. 李美华. 塔里木大学. 2016
[3]. 真菌蛋白激发子诱导棉花抗病增产的作用机制及其基因对棉花遗传转化的研究[D]. 张志刚. 湖南农业大学. 2007
[4]. 新型激活蛋白对棉花纤维品质的影响初探[J]. 李建华, 龚华春. 江西棉花. 2008
[5]. 稻瘟菌蛋白激发子分离纯化及生物活性[D]. 孙义军. 湖南农业大学. 2010
[6]. 国家自然科学基金委员会生命科学部2004年度资助自由申请科学基金项目一览表[J]. 佚名. 生命科学. 2004
[7]. 转ZmPIS基因及聚合betA/TsVP基因提高棉花耐旱性的研究[D]. 王娟. 山东大学. 2010
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