中国南瓜突变体库构建及表型变异的初步分析

为促进中国南瓜功能基因组学的研究,以中国南瓜高代自交系N87的种子为试验材料,构建中国南瓜突变体库。将材料在不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)溶液中处理不同时间,并对诱变后代的表型变异特征进行分析。结果表明,以诱变后南瓜种子的发芽率、成苗率及幼苗生长状况为指标,筛选出1.6% EMS处理12 h为中国南瓜种子最佳诱变条件。使用最佳诱变条件处理10 000粒中国南瓜种子,构建了由725个M₂家系组成的中国南瓜突变体库,该突变体库在叶片、株型、生殖器官、果实等性状上均存在丰富的变异,总变异频率达11.2%。通过构建和分析F₂分离群体,明确白花突变和短蔓突变为单基因隐性突变。本研究成功构建了中国南瓜突变体库,不仅丰富了中国南瓜种质资源,还为中国南瓜功能基因组学研究和新品种选育奠定了基础。     

多年生黑麦草EMS诱变与耐旱性评价

为构建多年生黑麦草突变体库,本研究采用甲基磺酸乙酯(EMS)对多年生黑麦草品种‘首相’种子进行诱变处理,设置6个诱变浓度(0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%和2.0%)和3个处理时间(6、12、24 h),分析诱变后种子萌发、幼苗生长及耐旱变异株主要抗旱生理指标的变化。结果表明,1.6%EMS处理12 h与0.8%EMS处理24 h的种子发芽率均接近50%,综合分析结果表明,0.8%EMS处理24 h可作为适宜诱变组合。通过对诱变材料进行抗旱性筛选,共获得15株耐旱变异株,基于丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量、抗氧化酶活性等抗旱生理指标的综合评价表明,变异株B9、B10、B12在干旱胁迫下抗旱性较强,说明EMS诱变可以诱发抗旱变异体。本研究结果为多年生黑麦草的EMS诱变及耐旱育种提供了理论支撑。     

EMS诱导小麦品种烟农15突变体的鉴定和EST-SSR分析

用EMS对小麦品种烟农15进行诱变处理,以构建突变体库、创造小麦新种质,为小麦功能基因研究和小麦遗传改良提供基础材料。经过M2代筛选和M3代鉴定,得到11个农艺性状发生明显变异的突变系,其中籽粒大小和株高2个性状的变异幅度最大。11个突变系均有复合性状突变出现,将其分为3类突变表型:8个大粒、高秆突变系;2个半矮秆突变系;1个高秆、多蘖突变系。用715个EST-SSR引物对受体烟农15和4个M3突变系进行了分析,共有14个引物对在受体和突变系间能扩增出差异条带。其中12个引物对扩增结果的差异表现为条带的有无;2个引物对表现为扩增出长度不同的差异条带。     

黄瓜突变体库的构建及表型变异的初步研究

为构建黄瓜突变体库,利用不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)溶液在不同处理时间下诱变华南型黄瓜高代自交系6457,并对诱变前后黄瓜表型变异特征进行分析。结果表明,根据诱变后的种子发芽率、成苗率,筛选出1.5%EMS处理10 h为最佳诱变条件。采用最佳诱变条件处理2 500粒黄瓜种子,构建了包含221个M₂株系的黄瓜突变体库。在M₁群体中出现叶片皱缩、叶色嵌合、植株多卷须、矮化、黄化、白化、畸形、果实嵌合体等变异性状,表型突变频率达18.9%;在M₂群体中筛选到长瓜、短瓜、心形叶、花萼叶片化、矮化植株等典型的突变体,表型突变频率达11.7%。本研究结果丰富了黄瓜种质资源,为黄瓜功能基因组学研究和新品种选育提供了一定的理论依据。     

基于173份小麦评价糯蛋白亚基基因(Wx)的分子标记和构建其多重PCR体系

糯蛋白亚基基因(Wx)组成与小麦淀粉品质特性密切相关,筛选和建立其高效的鉴定方法和体系,对小麦品质育种改良和种质资源快速评价具有重要意义。本研究基于SDS-PAGE方法检测173份小麦(Triticum aestivum L.)品种(系)糯蛋白亚基组成的结果,评价序列标签位点(sequence tagged sites,STS)标记的有效性,利用有效的STS标记构建Wx基因分子检测的多重PCR体系。SDS-PAGE方法检测结果表明,20份小麦品种(系)缺失Wx-B1蛋白亚基,1份3个Wx蛋白亚基全部缺失,依次占11.6%和0.6%。4个共显性和2个显性Wx基因STS标记检测供试小麦的结果,与SDS-PAGE结果完全一致。构建了两套分子标记检测的多重PCR体系,其中多重PCR体系Ⅰ能够同时检测Wx-A1和Wx-B1位点的4种等位变异,体系Ⅱ可同时检测Wx-B1和Wx-D1位点的4种等位变异,两套多重PCR体系检测的结果与SDS-PAGE和单一PCR的检测结果也完全一致。筛选的6个STS标记和构建的两套PCR检测体系,用于小麦Wx基因的分子标记辅助选择,将有助于提高小麦品种淀粉品质评价和选育的效率。     

EMS诱导太子参抗性突变体及分子检测

为创建太子参突变体库及创造太子参抗叶斑病新种质,用甲基磺酸乙酯(EMS)处理太子参愈伤组织后通过叶斑病粗毒素离体胁迫培养筛选抗病突变体,以愈伤组织0%相对生长量为指标,筛选抗病突变体的粗毒素临界致死浓度选择压,以愈伤组织在粗毒素培养基上50%存活率为指标,筛选EMS半致死处理组合。结果表明:25%粗毒素液培养20 d的处理组合可作为抗性突变体筛选的选择压;0.8%EMS处理2 h,0.8%EMS处理3 h和1%EMS处理2 h,可作为筛选突变体的EMS半致死组合。经EMS处理的愈伤组织提高了在叶斑病粗毒素液临界致死浓度中的存活率。50条RAPD引物PCR检测结果表明,突变体DNA序列发生了变异。突变体苗经田间鉴定,抗性评价为高抗。本研究为建立太子参EMS离体诱变定向改良性状技术体系奠定基础。     

利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱导小麦-华山新麦草染色体易位的研究

小麦(Triticum aestivum)种质24-3-1是通过染色体工程手段获得的一个高抗条锈病的小麦-华山新麦草二体异附加系。为了提高其遗传稳定性,促进华山新麦草(Psathyrostachys huashanica)优异基因的有效利用,对24-3-1进行甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone,EMS)化学处理来诱导易位系。本研究利用细胞学和基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)对其M2进行鉴定和易位系的筛选,并分析了不同EMS浓度对小麦-华山新麦草染色体易位的诱导效应。结果显示,在930个M2单株中共检测出了61个含有小麦-华山新麦草易位染色体的植株,易位频率为6.56%。其中7个单株检测出含有1条易位染色体,5个单株检测出含有1条易位染色体+1条华山新麦草染色体,20个单株检测出含有2条易位染色体,3个单株检测出含有3条易位染色体,26个单株检测出含有4条易位染色体。根尖细胞学观察和基因组原位杂交证明,含有2条易位染色体的单株为小麦-华山新麦草易位系;含有4条易位染色体的单株为小麦-华山新麦草易位-易位附加系。1.0%EMS为诱导小麦-华山新麦草染色体易位的最适浓度。本研究不仅为小麦特殊遗传材料的建立提供了重要的基因资源,同时也为小麦育种提供了新的种质。     

突变率与突变频率的概念及估算

突变率是指单位时间内某种突变发生的几率,可表示为每个位点、每个基因、每个核苷酸或每个配子在每个世代或每次DNA复制时发生突变的几率.突变频率是指群体内发生某种突变的细胞或个体数的比例.突变的鉴定方法可分为表型鉴定和基因型鉴定两大类.基因型鉴定是继表型鉴定以后发展起来的检测突变的新方法.其中,微卫星技术在突变率的估算中得到较广泛的应用,但应用于植物突变率的估算却相对较少.本文以植物突变遗传和育种为例,简述了突变率和突变频率的估算方法,重点介绍了在硬粒小麦、鹰嘴豆、玉米、普通小麦和豌豆等作物中估算微卫星突变率的研究进展.对TILLING技术在突变检测中的应用进行了简要介绍.     

花生茎全长cDNA文库的构建与分析

为挖掘花生茎中重要的功能基因,了解花生茎生长发育的分子机理,以闽花6号为材料,利用SMART技术成功构建了花生茎不同生育时期混合的全长cDNA文库,并对文库的部分序列进行了测序及分析。结果表明,该文库原始库容为1.25×106cfu·mL-1,重组率达100%,插入片段大小为750~2 000 bp,平均插入片段大小为1 000bp,达到文库质量要求。随机挑选50个单克隆进行5'端测序,共获得50条有效序列。通过与NCBI非冗余蛋白质数据库进行比对和注释,获得已知功能基因或具推测功能的基因29个,未知功能基因9个,新基因12个,其中47个(94%)基因为花生未报道的基因。因此,该文库的构建为克隆和研究花生茎部重要表达基因,从分子水平上揭示花生茎的生长发育规律提供了基础。     

糯性胚乳小麦的选育

在自然界,大多数禾谷类作物,如玉米、水稻、高梁、粟、黍子等,都存在糯性类型.但是由于普通小麦是异源六倍体作物,在它的染色体7AS、4AS和7DS 上各有一个基因,即Wx-A1、Wx-B1 和Wx-D1控制Wx蛋白(淀粉粒束缚淀粉合成酶),Wx蛋白与直链淀粉的合成有关.当三个位点基因全部缺失或不表达时不能合成直链淀粉,只有支链淀粉、自然界不存在三个Wx基因同时缺失的小麦.所以迄今为止尚未发现自然界存在的糯性小麦.小麦面粉中直链淀粉含量是决定面条品质的一个重要因素.本研究以"两个部分糯性"材料作亲本,并结合花粉染色、籽粒剖面染色、SDS-PAGE电泳等手段,在杂种后代中选出了若干糯性小麦品系,定名为"农大糯麦"系列.     

Towards bioremediation of toxic unresolved complex mixtures of hydrocarbons: identification of bacteria capable of rapid degradation of alkyltetralins

Background, aim and scope  Unresolved complex mixtures (UCMs) of aromatic hydrocarbons are widespread, but often overlooked, environmental contaminants. Since UCMs are generally rather resistant to bacterial degradation, bioremediation of UCM-contaminated sites by bacteria is a challenging goal. Branched chain alkyltetralins are amongst the individual classes of components of aromatic UCMs which have been identified in hydrocarbon-contaminated sediments and a number of synthetic alkyltetralins have proved toxic in laboratory studies. Thus, alkyltetralins should perhaps be amongst the targets for UCM bioremediation strategies. The slow degradation of several alkyltetralins by a microbial consortium has been reported previously; however, the bacteria involved remain unidentified and no single strain capable of alkyltetralin biodegradation has been isolated. The present project therefore aimed to enrich and identify bacterial consortia and single strains of bacteria from a naturally hydrocarbon-contaminated site (Whitley Bay, UK), which were capable of the degradation of two synthetic alkyltetralins (6-cyclohexyltetralin (CHT) and 1-(3’-methylbutyl)-7-cyclohexyltetralin (MBCHT)). Materials and methods  Bacteria were enriched from sediment collected from Whitley Bay, UK by culturing with CHT and MBCHT for a period of 4 months. Biodegradation experiments were then established and degradation of model compounds monitored by gas chromatography–mass spectrometry. Internal standards allowed the generation of quantitative data. 16S rRNA gene clone libraries were constructed from individual enrichments to allow assessment of microbial community structure. Selective media containing MBCHT were used to isolate single bacterial strains. These strains were then tested in liquid culture for their ability to degrade MBCHT. Results  The consortia obtained through enrichment culture were able to degrade 87% of CHT and 76% of MBCHT after only 46 days compared with abiotic controls. The 16S ribosomal RNA gene clone libraries of these bacteria were dominated by sequences of Rhodococcus spp. Using selective media, a strain of Rhodococcus was then isolated that was also able to biodegrade 63% of MBCHT in only 21 days. Discussion  The present report describes the isolation of a single bacterial strain able to degrade the resistant MBCHT. Although significant losses of MBCHT were observed, putative metabolites were not detectable. Rhodococcus sp. have been reported previously to be able to biodegrade a range of hydrocarbon compounds. Recommendations and perspectives  Due to their environmental persistence and toxicity, aromatic UCMs require bioremediation. The culturing and identification of such bacteria capable of rapid degradation of alkyltetralins may be an important step toward the development of bioremediation strategies for sites contaminated with toxic UCMs.     

食用仙人掌萎蔫气象条件分析

塑料大棚内种植的食用仙人掌在土壤墒情较好时也有萎蔫现象发生，通过试验观测和对仙人掌生理习性的分析，发现阴雨过后天气突然放晴温度急剧上升易使仙人掌发生萎蔫现象，并提出了田间管理的应对措施。     

姬松茸多糖提取工艺的优化

对姬松茸子实体多糖提取的工艺条件中的多糖提取温度、提取时间、浸提液pH值3因子的最优化组合问题进行了定量研究,建立了具有良好预测性能的姬松茸多糖提取条件的模型,并利用回归模型对工艺条件的最优化组合,对各单因子要素的多糖得率及其交互作用进行了探讨。试验表明,当浸提温度为100℃、浸提时间为3h、浸提液pH值为6.3时多糖得率处于较高水平     

青海省耕地资源开发利用分析及对策研究

分析论述了青海省耕地资源开发利用的现状、特点和问题。在此基础上,提出了对青海省耕地资源进行研究的框架体系和思路,同时基于GIS/RS技术设计了相关的技术路线。最后依据所做设计对青海省耕地资源开发利用做了初步分析,并进行了相关的对策研究分析。     

植物恢复措施对鸡西矿区废弃地土壤养分的影响

以黑龙江省鸡西市矿区废弃地为研究区,对不同矿区废弃地的土壤养分元素进行含量分析。结果表明：应用植物恢复措施后的基质土壤各养分指标绝大多数要大大高于原废弃地土壤和经过自然恢复的土壤,说明该措施对石墨尾矿、矸石发电厂粉煤灰废弃地和平排矸石山土壤养分改善效果明显;其中石墨尾矿除全磷外,各种养分指标与林地土壤差距较大,而旱柳对石墨尾矿土壤的改善效果最好,其有机质含量为37．28g／kg,是残渣的2．6倍;种植大果沙棘对粉煤灰废弃地土壤养分的积累效果明显,有机质含量为48．25g／kg,是残渣的1．5倍;植物恢复措施使平排矸石山的土壤养分积累速度加快,已接近林地,混交种植兴安落叶松和家榆总体恢复效果最好,有机质含量分别为193．42和151．46g／kg,是自然恢复条件下的8．9和7倍。建议引入优势种群（如松科等）以加快演替速度,使矿区废弃地更快地恢复到原始状态。     

烘焙对生物质热解产物特性的影响

烘焙可有效地降低生物质中的水分和氧,对其热解过程有显著的影响。该文主要研究了烘焙温度（200,230,260,290℃）对生物质热解过程及产物特性的影响行为及影响机制;研究发现烘焙能改善热解产物的品质,随着烘焙温度的升高,热解合成气中CO含量由48%逐渐减少到34%,CH4和H2增加,其中H2含量最大增加了77.4%,而液体产物中,乙酸和水分含量逐渐减小,水分含量最大减少了42.8%,而酚类产物的含量明显增加,有利于生物油品质的提高。该研究为烘焙技术的发展和生物质高效热化学转化提供科学参考。     

济南山丘区土壤侵蚀潜在危险度景观格局分析

土壤侵蚀潜在危险度景观格局的形成及其变化是自然的和人为的多种因素相互作用的结果 ,运用景观生态学原理 ,通过分析景观斑块的类型、数量、面积大小和空间组合状况 ,揭示出济南市山丘区的土壤侵蚀潜在危险度分布特征及空间变异规律     

氟对小鼠生精细胞凋亡的影响及锌的保护作用

为观察氟对成年雄性小鼠生精细胞凋亡的影响及锌的保护作用,通过腹腔注射氟化钠建立氟中毒动物模型及锌保护实验。采用石蜡切片、苏木精-伊红染色(HE染色)、末端原位标记(TUNEL)及琼脂糖凝胶电泳的方法检测小鼠生精细胞的凋亡情况。结果显示:(1)氟感染组无论是低剂量组(NaF10 mg/kg)或是高剂量组(NaF 20 mg/kg)生精细胞都发生了明显的凋亡。生精细胞凋亡主要发生在精母细胞和精原细胞,凋亡指数与对照组差异极显著(P<0.05)。(2)无论是高剂量锌(ZnSO430 mg/kg)和低剂量锌(ZnSO415 mg/kg)都可以使凋亡指数明显降低,高剂量锌组的凋亡指数与对照组差异不显著(P>0.05)。     

稀释介质种类对豆乳蛋白胶体粒子zeta电位测定效果的影响

蛋白粒子zeta电位是衡量豆乳体系稳定性的一个重要指标,而在电位分析前常采用稀释介质对豆乳进行预处理。为了确保zeta电位测定的准确性和科学性,必须选择合适的稀释介质。因此,该研究采用去离子水、豆乳超滤液两种稀释介质分别对豆乳进行稀释,并比较了这2种稀释介质对zeta电位、粒径分布、pH值以及电导率的影响。结果表明,若以去离子水为稀释介质,zeta电位的绝对值会随着稀释倍数的升高而显著增加（*P<0.05）,这主要是由于豆乳蛋白胶体粒子发生解聚导致粒径减小,而pH值的升高和电导率的降低则说明豆乳的离子强度显著降低。相比之下,选用豆乳超滤液稀释豆乳时,体系的 zeta 电位、粒径分布、pH值以及电导率都未随稀释倍数的增加而改变（*P>0.05）,说明此法能够较好地维持豆乳蛋白粒子的荷电稳定性。由此可知,豆乳超滤液可做为豆乳zeta电位测定的理想稀释介质。