野生大豆（Glycine.soja）体细胞胚胎发生及其影响因素的研究

野生大豆子叶切段、下胚轴切段、第一对未展开真叶通过悬浮培养，可以诱导产生胚状体。胚状体发育到鱼雷期中止发育，但以幼胚诱导的胚状体发育到子叶期，并进一步再生根和芽。 不同激素和培养基的作用中，2. 4-D，2.4.5-T均可诱导胚状体，NAA不能，附加BA（0.1mg/L单位下同），KT (0.1)，ABA(>0.1)，GA3 (0.2)抑制胚状体发生，在六种不同培养基中，B5培养基诱导胚状体数目最多，还原态氮是必需的，5%的蔗糖浓度不利于胚状体发生，但0.5%的蔗糖浓度则有利于胚状体发生。

大豆（Glycine max (L) Merr.）生理生态特性及其与产量的关系

本论文由三部分组成: 1) 大豆高产品种黑农40与低产品种黑农37不同发育时期叶片光合生理生态特性的研究;以不同产量水平的东北大豆黑农40和对照品种黑农37为试验材料，研究了从幼苗期到衰老期五个不同发育时期叶片光合作用特性的变化。尤其是系统的研究了光合作用、蒸腾作用和水分利用效率的变化之间的联系，以及气孔导度和胞间CO2浓度的相随变化。发现净光合速率和产量之间存在明显的正相关关系，各个光合生理生态参数之间也有密切的关系。 2) 在大豆生长过程的重要时期结荚期，对大豆品种黑农37和黑农40的光合和水分特性的日变化研究;测定结荚期黑农37和黑农40的光合作用、蒸腾作用、气孔导度和水分特征(水分利用效率和水势)的日变化以及它们之间可能存在的联系，并分析了光抑制的现象,研究表明在晴朗的一天中，光合速率的日变化呈双峰曲线，在整个日变化中，黑农40的净光合速率都比黑农37的要高。黑农40和黑农37相比，在水分亏缺的情况下黑农40能维持较高的水势和水分利用效率，特别是在中午的时候，差别更加明显。 3) 比较研究了1970s 、1980s 和1990s 期间不同大豆 (Glycine max (L) Merr.)品种的生理生态特性：光合作用、蒸腾作用、水分利用效率和叶片水势，分析了各生理生态特性之间以及与产量的关系。研究表明光合速率和产量之间存在显著的相关关系，大豆叶片水势和净光合速率之间也存在明显正相关关系，高产大豆在水分亏缺的情况下仍能维持较高的的水分利用效率和水势。

大豆（Glycine max (L)Merr.）叶片和非叶器官光合特性探讨

本论文由三部分组成，一、大豆高产品种黑农40与低产品种黑农37不同发育时期叶片光合功能的比较研究。二、大豆非叶器官豆荚的光合特性。三、不同大豆品种叶片和非叶器官光合特性的比较分析。 一、 黑农40和黑农37不同发育时期叶片的光合特性。 以不同产量水平的东北大豆黑农40和对照品种黑农37为试验材料，研究了从幼苗期到衰老期五个不同发育时期叶片光合作用特性的变化。尤其是比较系统地研究了C4途径的表达，并通过相关分析，发现C4途径酶的活性与大豆的光合效率及其产量密切相关。主要研究结果如下： 1．测定不同发育时期大豆叶片净光合速率、DCIP光还原活力和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBPcase)活力，结果表明，黑农40和黑农37叶片净光合速率均在初荚期达到最高值，而且不同发育时期的黑农40叶片光合能力均强于黑农37。 2．随着大豆叶片的发育和衰老，其叶绿素、类胡萝卜素的含量及Chla/b比值有一个逐渐升高，而后降低的过程。在同一发育时期，高产高光效品种黑农40光合色素含量均高于黑农37，有助于黑农40捕获更多的光能供光合作用所利用。 3．叶绿体吸收光谱及四阶导数光谱表明在整个生育期内以初荚期叶片对光能的吸收能力最强;而每一个发育时期黑农40叶片对光能吸收的能力均比黑农37高。荧光动力学参数表明，高产大豆黑农40叶片PSII活性(Fv/Fo)，光化学猝灭系数(qP)及PSII总的光化学量子产量也均高于对照品种黑农37的相应值：而黑农40的非光化学猝灭系数(qN)低于黑农37。说明高产大豆叶片具有与产量潜力相关的较高光能吸收和原初转化能力。通过对叶片及其叶绿体低温(77K)荧光发射光谱特性的分析表明，黑农40叶绿体对两个光系统之间激发能的调节能力优于黑农37。总之，黑农40对光能的吸收、传递和转化能力高于黑农37，从而能为碳同化提供更多能量。 4．通过研究苗期、开花期、初荚期、鼓粒期和衰老期等发育阶段的黑农40和黑农37叶片中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)、NADP-苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)、NADP-苹果酸酶(NADP-ME)、丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)等C4途径的关键酶的活性变化，结合同位素14CO2喂饲试验，证明两种大豆叶片均含有C4途径四种关键酶，其原初产物含有有限的有机酸，说明有C4循环存在;而从PEPCase/RuBPcase的比值看，C4途径的酶在黑农40叶片中表达较高。通过相关分析，我们发现Pn与PSII光化学活性，RuBPCase及C4酶活性密切相关。这些结果还暗示有可能通过检测C4途径酶的表达水平及比例，筛选出具有高产潜力的大豆种质。 二、大豆非叶器官豆荚的光合特性。 通过对大豆非叶器官豆荚光合特性的研究，结果表明大豆豆荚的光合能力在鼓粒期达到最高值。通过叶绿体吸收光谱、荧光动力学和低温荧光等测定技术，我们发现鼓粒期的豆荚对光能的吸收、传递和转化有更高的能力;在鼓粒期不同品种的豆荚色素的含量也较高，从而有利于捕获更多的光能，供光合作用利用。DCIP光还原活力的测定结果表明鼓粒期豆荚也具有较高光合能力。 通过对大豆的初荚期、鼓粒期和衰老期豆荚RuBPCase和四种C4途径酶活性的研究，不仅证明非叶器官中有高活性的C4途径酶和存在有限的C4途径，而且鼓粒期豆荚有较高的碳同化效率。 三、不同大豆叶片和非叶器官光合特性的比较分析。 对三种大豆叶片、豆荚、种皮和子叶的色素含量和Chla/b进行测定，利用光谱技术、荧光技术及RuBPCase活性的测定，分析了大豆不同器官的光合特性。试验结果证明，非叶器官具有与叶器官相似的光合性能。与叶片比较，表明在非叶器官中具有非常高的C4酶活性。有利于补偿叶片开始衰老光合作用衰退的不足，因此非叶器官的这些光合特性有助于增加大豆光合产物的积累。

Glycine receptor activation regulates short-term plasticity in CA1 area of hippocampal slices of rats

Functional glycine receptors (GlyRs) are enriched in the hippocampus, but their roles in synaptic transmission are unclear. In this study, we examined the effect of GlyR activation on paired-pulse stimulation of the whole-cell postsynaptic currents (PSCs)

Glycine uptake regulates hippocampal network activity via glycine receptor-mediated tonic inhibition

Functional glycine receptors (GlyRs) are enriched in the hippocampus, but their role in hippocampal function remains unclear. Since the concentration of ambient glycine is determined by the presence of powerful glycine transporter (GlyT), we blocked the r

快生型大豆根瘤菌（Rhizobium fredii）与野大豆（Glycine soja）相互作用的研究

快生型大豆根瘤菌（Rhizobium fredii）能浸染野大豆（Glycine soja）和栽培大豆（Glycine max）根部并形成固氮的根瘤。本文研究了R.fredii对野大豆的识别和侵染。通过研究R.fredii与大豆植物凝集素（SBL）结合和根毛吸附，R. fredii的EPS缺失突变株结瘤能力分析。结瘤；能力下降的突变株表面多糖分析等。发现了R.fredii与野大豆识别和侵染过程的特殊性。研究表明，（1）发现R.fredii与B.Jiaponicum和宿主的识别有不同的方式， 这在世界上是首次证明同一豆科宿主对不同的共生根瘤菌有不同的识别机制。这对认识宿主牧民性控制，研究扩大结瘤固氮范围等有重要意义；（2）第一个进行了R.fredii的Exo~-突变型的分离和鉴定。发现R. fredii的EPS产量和组成的严重发迹并不影响识别和侵染。说明在其他一些根瘤菌中发现的EPS作为宿主防御机制的保护层的作用。在R.fredii-野大豆和栽培大豆的共生结瘤中并不着急丰富了对根瘤菌EPS功能的新认识。并提出EPS作为保护层的作用与宿主植物类型有关的假设；（3）首次获得了LPS发生变化的R. fredii突变株Exol。并研究了其结瘤能力下降的现象与侵染能力和表面多糖变化的关系。提出R. fredii SG2的LPS可能在野大豆根毛郑曲和根瘤菌侵染过程中起重要作用。

小麦抗禾谷孢囊线虫（ Heterodera avenae）相关基因的研究

禾谷孢囊线虫严重影响禾谷类作物的产量，在小麦中由禾谷孢囊线虫引起的产量损失可达30-100%。尤其在澳大利亚、欧洲、印度和中东危害严重，目前禾谷孢囊线虫已成为危害我国作物的主要病源。控制禾谷孢囊线虫的方法主要有：作物轮作、杀线虫剂、寄主抗性等等，其中基因工程方法培育抗线虫小麦品种被认为是最经济有效的方法。分离抗禾谷类孢囊线虫基因对揭示抗性基因结构与功能及其表达调控具有重要意义。 尽管小麦是重要的粮食作物，在小麦中已发现的抗禾谷孢囊线虫的基因很少，而比其近缘属如节节麦、易变山羊草、偏凸山羊草中含有丰富的抗源。目前已鉴定出禾谷孢囊线虫抗性位点Cre，并发现了9个禾谷孢囊线虫抗性基因(Cre1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, and R) ，其中只有Cre1和Cre8直接从普通小麦中获得。从节节麦中获得的Cre3基因能最有效的控制线虫数量，其次是Cre1和Cre8。这些基因的克隆对于了解禾谷孢囊线虫抗性机制及进一步的育种应用都是非常关键的。然而，目前为止仅有Cre3基因通过图位克隆的方法从节节麦中被分离得到。该基因已被克隆得到的多数线虫抗性基因一样均属于核苷酸结合位点区（NBS）－亮氨酸重复序列区（LRR）基因家族。目前，已有很多抗性基因被分离，这些已知的NBS-LRR类抗性基因的保守序列为应用PCR的方法克隆新的抗性基因提供了可能。 因此本课题的目的是采用保守区同源克隆、3′RACE 和5′RACE 等方法从抗禾谷孢囊线虫小麦-易变山羊草小片段易位系E10 中克隆小麦抗禾谷孢囊线虫基因全序列，进而通过半定量PCR 和荧光定量PCR 研究该基因的表达模式。同时通过mRNA 差别显示技术和任意引物PCR（RAP-PCR）技术分离克隆植物禾谷孢囊线虫抗性基因及其相关基因，为阐明植物抗病性分子机制以及改良作物抗病性和作物育种提供基础，为通过分子标记辅助育种和基因工程方法实现高效、定向转移抗病基因到优良小麦品种奠定了重要的理论和物质基础。主要研究结果： 1． 本实验根据此前从抗禾谷孢囊线虫材料E-10 扩增得到的与来自节节麦的抗禾谷孢囊线虫Cre3 基因及其他的NBS-LRR 类抗性基因的NBS 和LRR 保守区序列设计了两对特异性引物，从E10 中扩增到532bp 和1175bp 的两个目标条带，它们有一个32bp 的共同序列，连接构成总长为1675bp 的NBS-LRR 编码区（命名为RCCN）。根据RCCN设计引物，利用NBS-LRR区序列设计引物，通过5′RACE 和3′RACE 技术采用3′-Full RACE Core Set(TaKaRa)和5'-Full RACE Kit (TaKaRa)试剂盒，反转录后通过嵌套引物GSP1 和GSP2 分别进行两轮基因特异性扩增，分别将NBS_LRR 区向5′端和3′端延伸了1173bp 和449bp，并包含了起始密码子和终止密码子。根据拼接的得到的序列重新设计引物扩增进行全基因扩增的结果与上面获得的一致。拼接后得到全长2775 bp 的基因序列（记作CreZ, GenBank 号：EU327996）。CreZ 基因包括完整的开放阅读框，全长2775 bp，编码924个氨基酸。序列分析表明它与已知的禾谷孢囊线虫抗性基因Cre3的一致性很高，并且它与已经报到的NBS-LRR 类疾病抗性基因有着相同的保守结构域。推测CreZ基因可能是一个新的NBS-LRR 类禾谷孢囊线虫抗性基因，该基因的获得为通过基因工程途径培育抗禾谷孢囊线虫小麦新品种奠定了基础，并为抗禾谷孢囊线虫基因的调控表达研究提供了参考。 2． 通过半定量PCR和SYBR Green荧光定量PCR技术对CreZ基因的相对表达模式进行了研究。以α-tubulin 2作为参照，采用半定量PCR 分析CreZ 基因在不同接种时期1d, 5d, 10, 15d 的E-10的根和叶的的表达情况。在内参扩增一致的条件下，CreZ 在E-10的根部随着侵染时间的增加表达量有明显的增加，在没有侵染的E-10的根部其表达量没有明显变化，而在叶中没有检测表达，说明该基因只在抗性材料的根部表达。SYBR Green定量PCR分析接种前后E10根部基因CreZ基因的表达水平为检测CreZ基因的表达建立了一套灵敏、可靠的SYBRGreen I 荧光定量PCR 检测方法。接种禾谷孢囊线虫后E10根内CreZ基因的相对表达水平显著高于接种前。随接种时间的延长持续增加，最终CreZ基因的相对表达量达到未接种的对照植株的10.95倍。小麦禾谷孢囊线虫抗性基因CreZ的表达量与胁迫呈正相关，表明其与小麦的的禾谷孢囊线虫抗性密切相关，推测CreZ基因可能是一个新的禾谷孢囊线虫候选抗性基因。 3． 针对小麦基因组庞大、重复序列较多，禾谷孢囊线虫抗性基因及其相关基因的片断难以有效克隆的问题，通过mRNA 差别显示技术及RAP-PCR 技术分离克隆植物禾谷孢囊线虫抗性及其相关基因。试验最终得到154 条差异表达条带，将回收得到的差异条带的二次PCR 扩增产物经纯化后点到带正电的尼龙膜上，进行反向Northern 杂交筛选，最终筛选得到102 个阳性差异点。将其中81 个进行测序，并将序列提交到Genbank 中的dbEST 数据库，分别获得登录号(FE192210 -FE192265，FE193048- FE193074 )。序列比对分析发现，其中26 个序列与已知功能的基因序列同源；有28 条EST 序列在已有核酸数据库中未找到同源已知基因和EST，属新的ESTs 序列；另外27 个EST 序列与已知核酸数据库中的ESTs 具有一定相似性，但功能未知。其所得ESTs 序列补充了Genbank ESTs 数据库，为今后进一步开展抗禾谷类孢囊线虫基因研究工作打下了基础。结合本试验功能基因的相关信息，对小麦接种禾谷孢囊线虫后产生的抗性机制进行了探讨。接种禾谷孢囊线虫后植物在mRNA 水平上的应答是相当复杂的，同时植物的抗病机制是一个复杂的过程，涉及到多个代谢途径的相互作用。 The cereal cyst nematode (CCN), Heterodera avenae Woll, causes severe yieldreductions in cereal crops. The losses caused by CCN can be up to 30-100% in somewheat fields. At present, cereal cyst nematode has become the major disease sourcein China and it also damaged heavily in Australia, Europe, India and Middle East.The damage caused by CCN can be mitigated through several methods, includingcrop rotation, nematicide application, cultural practice, host resistance, and others.Of these methods, incorporating resistance genes into wheat cultivars and breedingresistant lines is considered to be the most cost-effective control measure forreducing nematode populations. Although wheat is an economically important crop around the world, far fewergenes resistant to CCN were found in wheat than were detected in its relatives, suchas Aegilops taucchi, Aegilops variabilis and Aegilops ventricosa. Cloning these genesis essential for understanding the mechanism of this resistance and for furtherapplication in breeding. Because of the huge genome and high repeat sequencescontent, the efficient methods to clone genes from cereal crops, are still lacking. A resistance locus, Cre, has been identified and 9 genes resistant to CCN (designatedCre1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, and R) have been described, in which Cre1 and Cre8 werederived directly from common wheat. The Cre3 locus, which was derived from Ae.tauschii, has the greatest impact on reducing the number of female cysts, followed byCre1 and Cre8. Cloning these genes is essential for understanding the mechanism ofthis resistance and for further application in breeding. However, to this point, only Cre3, a NBS-LRR disease resistance gene, has been obtained through mappingcloning in Ae. tauschii. The majority of nematode resistance genes cloned so far belong to a super familywhich contains highly conserved nucleotide-binding sites (NBS) and leucine-richrepeat (LRR) domains. To date, many NBS-LRR resistance genes have been isolated.The conserved sequences of these recognized NBS-LRR resistance genes provide thepossibility to isolate novel resistance genes using a PCR-based strategy. The aim of the present study was to clone the resistance gene of CCN fromWheat/Aegilops variabilis small fragment chromosome translocation line E10 whichis resistant to CCN and investigate the espression profiles of this gene withsemi-quantitative PCR and real-time PCR. Another purpose of this study is cloningthe relational resistance gene for CCN by mRNA differential display PCR andRAP-PCR. These works will offer a foundation for disease defence of crop andbreeding and directional transferring resistance gene into wheat with geneengineering. Primary results as following: 1．According to the conversed motif of NBS and LRR region of cereal cystnematode resistance gene Cre3 from wild wheat (Triticum tauschlii) and the knownNBS-LRR group resistance genes, we designed two pairs of specific primers for NBSand LRR region respectively. One band of approximately 530bp was amplified usingthe specific primers for conversed NBS region and one band of approximately 1175bpwas amplified with the specific primers for conversed LRR region. After sequencing,we found that these two sequences included 32bp common nucleotide having 1675bpin total, which was registered as RCCN in the Genbank. Based on the conservedregions of known resistance genes, a NBS-LRR type CCN resistance gene analog wasisolated from the CCN resistant line E-10 of the wheat near isogenic lines (NILs), by5′RACE and 3′ RACE.designated as CreZ (GenBank accession number: EU327996) .It contained a comlete ORF of 2775 bp and encoded 924 amino acids. Sequencecomparison indicated that it shared 92% nucleotide and 87% amino acid identitieswith those of the known CCN-resistance gene Cre3 and it had the same characteristic of the conserved motifs as other established NBS-LRR disease resistance genes. 2． Usingα-tubulin 2 as exoteric reference, semi-quantitative PCR and real-timePCR analysis were conducted. The expression profiling of CreZ indicated that it wasspecifically expressed in the roots of resistant plants and its relative expression levelincreased sharply when the plants were inoculated with cereal cyst nematodes. therelative expression level of the 15days-infected E10 is the 10.95 times as that ofuninfected E10,ultimately. It was inferred that the CreZ gene be a novel potentialresistance gene to CCN. 3．We cloned the relational resistance gene for CCN by mRNA differentialdisplay PCR and arbitrarily primed PCR fingerprinting of RNA from wheat whichpossess huge and high repeat sequence content genomes. Total 154 differentialexpression bands were separated and second amplified by PCR. The products werenylon membrane. The 102 positive clones were filtrated by reverse northern dot blotand 81 of those were sent to sequence. The EST sequences were submitted toGenbank (Genbank accession: FE192210 - FE192265, FE193048 - FE193074). Thesequences alignment analysis indicated 26 of them were identical with known genes;28 were not found identical sequence in nucleic acid database; another 27 ests wereidentical with some known ests, but their functions were not clear. These ESTsenriched Genbank ESTs database and offered foundation for further research ofresistance gene of CCN.