2020年新疆兵团棉花病虫害发生趋势预报

综合调查数据、农业气象、作物种植结构等因素分析,预测了2020年新疆生产建设兵团棉花主要病虫害发生趋势,为做好兵团棉花病虫害防治工作提供参考。     

基于BP神经网络模型的中国棉花产业风险预警研究

由于棉花种植面积减少、种植成本上升、质量下滑、粮棉争地严重、价格波动频繁、国外市场压迫等诸多因素的影响，中国棉花产业出现高消耗和高库存并存现象，供需结构严重失衡。从供给、需求和国际市场3个角度出发，以棉花市场价格波动率作为棉花产业风险的预警指标，选取了12个指标构建了中国棉花产业风险预警指标体系。运用反向传输神经网络分析了2005―2015年的样本数据，并对2015年的样本数据进行拟合，拟合结果良好，从而将2016―2018年预测数据代入模型中进行棉花产业风险预测。结果表明，中国棉花产业风险预警指数呈现上升趋势，尤其2017年和2018年棉花产业存在高风险。     

棉花转录因子GhSPL1生物信息学分析

为深入研究GhSPL1基因的功能,进一步探究SPL转录因子在植物生长发育过程中发挥的作用及其作用机制,利用生物信息学的手段,分析了棉花转录因子GhSPL1的基因结构和蛋白序列.生物信息学分析得到的结果是:GhSPL1蛋白质相对分子质量为109667.79 kDa,理论等电点(PI)是6.02,预测的总平均亲水性是-0.425,该蛋白的942 ～964位氨基酸为跨膜区,存在跨膜结构域.GhSPL1是一种具有亲水性的不稳定的酸性蛋白,没有信号肽,不是分泌型蛋白,不能在细胞中发生迁移;二级结构预测结果显示该蛋白主要是由α螺旋(30.09％)、延伸连(14.99％)、无规则卷曲(54.91％)构成;该蛋白三级建模得到的结果与二级结构预测的结果一致;GhSPL1基因在胚珠形成的第25天有较高的表达.综上所述,棉花中的转录因子GhSPL1在胚珠发育过程中发挥重要的调控作用,进一步研究棉花转录因子SPL在胚珠形成过程中的分子机制是挖掘功能基因的重要手段.     

基于混合并行遗传算法的大豆蛋白质二级结构预测

大豆蛋白质是人类生活不可或缺的物质,对大豆蛋白质二级结构预测是能够准确预测蛋白质分子三维空间结构功能的关键步骤.将聚类分析、并行处理技术和遗传算法相结合,提出基于混合并行遗传箅法(HPGA)的蛋白质二级结构预测方法,充分考虑蛋白质序列两端氢基酸对中间氨基酸结构的影响,蛋白质疏水性对二级结构的影响.在整合、改进前人算法的基础上使得计算复杂度降低1个数量级,使得预测准确率达到74%左右.     

陆地棉棉子品质差异性分析

棉子种仁蛋白是一种优质蛋白,其蛋白质中赖氨酸含量约占氨基酸组成的6%,是很有开发潜力的蛋白质资源;棉子油富含亚油酸(40%～43%)和油酸(23%～33%),维生素E含量(600～900μg@g-1)是花生油的2～3倍,是一种高质量食用油.提高棉子蛋白质、油分含量应列为棉花品质与育种的目标.据报道:棉籽蛋白质和脂肪主要受显性基因控制,通过品种改良能提高种子品质.文章分析了山东主产棉区18个试验点3个棉花品种粗蛋白、粗脂肪含量的差异及表现,为棉花品种改良和品种区划提供依据.     

水分亏缺时棉花叶绿体的蛋白质特性

用聚丙烯酰胺凝胶电泳法研究了干旱时棉花叶绿体易溶蛋白质和难溶蛋白质含量的变化。研究表明,试验植株叶绿体的蛋白质含量降低,且改变蛋白质的电泳谱,其变化依棉花水分亏缺时细胞中水的结构和状态而转移。干旱消除后,叶绿体易溶蛋白质含量甚至恢复到正常状态。虽然,这与其变性作用的可逆性有关。难溶蛋白质未恢复,可能是膜蛋白质的生物合成对干旱较为敏感。同时指出,蛋白质含量降低和蛋白质低分子部分的消失。应当指出,干旱时,棉花叶绿体蛋白质相应的氨基酸发生变化,而其组成成分未发生变化。     

2022年新疆生产建设兵团棉花主要病虫害发生趋势预测

为了有效加强对新疆生产建设兵团棉花病虫害防控的指导,总结了近期会商预测的2022年棉花病虫害发生趋势及其依据。综合分析2021年秋季棉花病虫害越冬基数、历年病虫害发生情况、种植结构和气候条件等因素,预计2022年新疆生产建设兵团棉花主要病虫害整体中等发生,局地偏重发生,累计发生165.33万公顷次。其中：虫害发生130.66万公顷次,病害发生34.67万公顷次;棉花蚜虫、棉叶螨、棉蓟马中等偏重发生,棉花蚜虫在局地有重发趋势;棉铃虫、棉盲蝽偏轻发生;苗期病害局地中等发生;黄萎病中等发生,局地偏重发生;枯萎病中等偏轻发生。     

基于灰色理论和时间序列模型预测棉花产量可行性研究

为了进一步提高新疆棉花产量的预测精度,运用GM模型与ARIMA模型对新疆棉花产量进行了预测,进而赋予合理权重建立了基于灰色理论和时间序列的组合预测模型对新疆棉花产量进行了预测.实证分析结果表明:组合模型的预测结果更加逼近于真实数据,预测精确度较单一预测模型的结果准确性更高、误差更小.因此,GM模型与ARIMA模型组合预...     

2018年新疆棉花主要病虫害发生趋势预报

根据2017年秋季棉花病虫害越冬基数、品种布局、气候条件等因素综合分析,预测了新疆维吾尔自治区2018年棉花主要病虫害总体发生趋势,为做好全区棉花病虫害防治工作提供参考。     

2019年新疆棉花主要病虫害发生趋势预报

根据2018年秋季棉花病虫害越冬基数、品种布局、气候条件等因素综合分析,预测了新疆维吾尔自治区2019年棉花主要病虫害总体发生趋势,为做好全区棉花病虫害防治工作提供参考。     

巴西橡胶树生长素响应HbJAR1基因克隆与表达分析

JAR1基因是植物生长素响应基因,具有维持植物体内生长素浓度动态平衡和增强植物抗逆性的功能。为了阐明巴西橡胶树中JAR1基因的结构与功能,本研究利用Q-PCR技术在橡胶树CATAS7-33-97叶片中扩增了JAR1基因,其推导氨基酸含有JAR1蛋白特征性的GH3 superfamily结构域,无信号肽,无跨膜区域,定位在细胞质中,命名为HbJAR1。表达分析结果表明:该基因在橡胶树叶片中的表达量受光照强度、机械伤害和白粉菌侵染显著上调,吲哚乙酸(IAA)、茉莉酸(JA)、乙烯利(ET)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)对HbJAR1在橡胶树中的表达也起到不同程度的上调作用。表明HbJAR1基因属于植物JAR1家族,与橡胶树对光照、伤害等逆境响应有关。     

甘蓝型油菜BnNAC转录因子鉴定与非生物胁迫响应分析

为了明确油菜NAC家族转录因子在非生物胁迫响应中的功能,通过油菜全基因组鉴定获得了379个Bn⁃ NAC转录因子家族成员,系统进化分析将其分为17个亚族。启动子作用元件分析显示BnNAC家族成员广泛参与 光响应、干旱胁迫响应、低温胁迫响应、生物钟调控等进程,同时参与ABA、茉莉酸甲酯、赤霉素、生长素、水杨酸等 激素信号途径。不同胁迫条件下基因表达分析发现,BnNAC家族基因受温度、盐、渗透等胁迫及ABA诱导调控。过 表达BnNAC253 基因使拟南芥对盐胁迫、渗透胁迫和ABA处理更为敏感。     

植物MYB转录因子的同义密码子使用偏好性分析

前人研究显示MYB（V-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog）转录因子对应答植物逆境胁迫等有重要作用,甘蔗MYB转录因子的研究报道并不太多。通过对与甘蔗亲缘关系近的禾本科作物玉米、高粱和水稻MYB转录因子基因家族的密码子使用偏好性进行比较分析。结果表明,3个物种的MYB转录因子的蛋白质序列上存在高度的保守性,仅有部分密码子使用不太一样,此外,分析还显示基因碱基组成有可能在一定程度上影响了密码子的偏好使用。     

香蕉TGA转录因子家族的鉴定及枯萎病菌胁迫下的表达分析

尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum f. sp. Cubense, Foc）引起的香蕉枯萎病是我国香蕉的主要病害之一,严重影响香蕉的产量和品质。TGA防御反应基因在香蕉应对尖孢镰刀菌胁迫的应答转录调控过程中至关重要。本研究以拟南芥TGA转录因子家族成员蛋白为查询序列,在香蕉基因组数据库中Blast筛选出TGA转录因子家族成员,并对该家族成员进行生物信息学分析。共鉴定得到9个香蕉TGA家族成员,分别命名为MaTGA1~MaTGA9;香蕉TGA家族蛋白富含酸性氨基酸,大部分蛋白以α螺旋为主;亚细胞定位主要在细胞核内。进化树分析表明,香蕉MaTGA转录因子家族的9个成员可分为Class Ⅰ和Class Ⅱ两类,基因结构及功能结构域的分布情况也呈现出高度一致。进一步通过RT-qPCR分析发现,MaTGA2、MaTGA3和MaTGA8在香蕉枯萎病菌侵染后的‘威廉斯’（易感病）及‘南天黄’（抗病）中均显著下调表达,MaTGA1、MaTGA6、MaTGA7和MaTGA9均呈现先下降后上升的趋势;然而MaTGA4和MaTGA5仅在‘威廉斯’中上调表达,以上结果表明MaTGA2、MaTGA3和MaTGA8在香蕉抗枯萎病中发挥重要的生物学功能。本研究结果为香蕉TGA转录因子功能挖掘奠定理论基础。     

香蕉MaARF2基因的克隆及序列表达分析

利用RT-PCR方法从巴西蕉（Musa acuminata L. AAA group, cv. Brazilian）中克隆MaARF2基因,并对其进行序列及表达分析。基因克隆结果获得该基因编码片段,命名为MaARF2,全长2655 bp,编码884个氨基酸,分子量为97 917.38 Da,理论等电点pI为6.64,序列富含丝氨酸、脯氨酸,亲水性氨基酸多于疏水性氨基酸并均匀分布在整个肽链中;通过Motif Search工具发现了ARF基因所特有的B3、Auxin_resp、AUX_IAA family结构域;多序列比对和进化树分析表明,MaARF2基因编码的蛋白与其他植物中ARF基因编码的蛋白具有较高的一致性。qRT-PCR结果表明,MaARF2在香蕉根、茎、叶、花和果实中均表达, 其中叶片中表达水平最高,果实表达量最低;MaARF2在低温、盐和干旱胁迫后表达量均上调,表明其可能参与调控香蕉低温、盐和干旱胁迫响应的过程。本研究首次在香蕉中克隆了MaARF2基因,为进一步研究该基因的生物学功能奠定了基础。     

基于转录组的荔枝ARF基因家族的鉴定及表达分析

生长素反应因子(Auxin Response Factors,ARFs)是调节生长素表达的转录因子响应基因,ARF基因在植物中大多由多基因家族组成。基于转录组数据,通过生物信息学方法对荔枝ARF基因进行鉴定,并分析其理化性质、亚细胞定位、保守基序、系统进化以及基因的表达模式。在荔枝中鉴定出21个ARF基因,其编码的蛋白质含有53~1 117个氨基酸,分子量约为6.112~123.872 ku,等电点为4.21~9.45。亚细胞定位预测结果显示21个ARF均定位于细胞核。Lc ARFs基因家族具有相对保守的结构,即包含1个保守的B3 DNA结构域、ARF结构域和Aux/IAA结构域。进化树分析表明荔枝ARF蛋白分为5个亚家族。21个荔枝ARF基因在花穗发育过程中有明显不同的表达规律。该结果为进一步深入研究荔枝ARF基因家族的功能奠定了基础。     

小麦TaBS1转录因子基因的克隆、原核表达及Western blot检测

转录因子在提高植物抗性中起着重要的作用。本实验从小麦中克隆得到一个新的具有DUF822保守域的转录因子基因 TaBS1。为进一步研究该转录因子在参与植物胁迫信号调控中的作用以及蛋白本身的结构、功能和活性等,将 TaBS1基因构建到原核表达载体pET28a(+)上。在终浓度为1 mmol·L^-1 IPTG诱导2 h的条件下,得到融合蛋白 HisTaBS1,并用Western blot确定所表达的蛋白确实为融合蛋白 HisTaBS1。     

生长素相关基因在茶树腋芽冬季休眠不同生长阶段的表达分析

利用实时定量PCR技术研究了从本实验室构建的茶树休眠芽与萌动芽抑制消减杂交文库中分离出来的与生长素相关的基因片段在茶树腋芽冬季休眠不同阶段的表达模式。研究结果表明：（1）与生长素响应因子同源的6条EST片段中,有5条的表达量休眠期高于萌发期,另外1条则相反。（2）与生长素原初反应基因同源的3条EST片段的表达模式存在差异,其中与SAURs同源的EST在休眠阶段上调表达,休眠解除以后下调表达。而与GH3和Aux/IAAs同源的2条EST在萌发阶段有一个表达高峰,而在休眠期和萌发以后,表达量都下降。（3）与生长素结合类蛋白同源的茶树CsGLP1表达量在萌发期高于休眠期。（4）与生长素内向运输载体基因同源的EST片段在深休眠期的表达量最高。（5）2条受生长素调控的EST表现出不同的表达模式,生长素诱导表达的EST在休眠期的表达量高于萌发期及随后阶段,而另外1条受生长素抑制的EST片段在萌发期的表达远远高于休眠期。这些结果初步说明生长素促进茶树腋芽的冬季休眠。     

果蔗Hsp90基因的电子克隆及序列分析

以克隆到的果蔗HSP90基因片段作为探针,利用电子克隆和序列拼接方法获得一个全长为2 097 bp的cDNA序列.通过ORF软件分析.预测得到的蛋白质具有698个氨基酸.应用生物信息学对果蔗HSP90蛋白的理化性质、二级结构、疏水性,亲水性、信号肽、功能结构域分析及其蛋白功能、高级结构和同源性进行了预测分析.结果表明,该蛋白的相对分子量为80.2 ku,在N端有一个ATP结合位点,具有内源ATPase活性.序列分析表明,该蛋白可能具有信号转导、转录调控、胁迫应答、生长因子等功能.利用梢腐病病原Gibberella fujikuroi接种果蔗福安叶片,检测到HSP90基因的转录水平逐渐提高.     

野生大豆转录因子GsWRKY57 的克隆与抗旱性功能分析

WRKY转录因子是近年来在植物中发现的一类重要转录因子，在植物抗逆相关过程中发挥重要作用。本研究通过对野生大豆转录组数据进行分析，从野生大豆中克隆得到GsWRKY57 基因的CDS序列。该基因开放阅 读框为903bp，编码300个氨基酸残基，分子量为34.23kD，等电点为5.88。氨基酸序列分析显示该蛋白含有一个 WRKY保守结构域，属于III类WRKY转录因子。系统发育树分析表明该蛋白与栽培大豆同源性最高、其次是赤豆、木豆。启动子作用元件分析预测显示该基因可能存在多种非生物胁迫作用元件。组织特异性表达分析表明该基因在大豆叶片中高丰度表达，然后依次是茎、花、荚、根。GsWRKY57 基因表达受茉莉酸、水杨酸、脱落酸、干旱等 植物逆境诱导。过表达GsWRKY57 基因的转基因拟南芥植株相对于野生型耐旱能力增强。