小麦转基因株系中外源脂氧合酶抑制基因(Loxi)拷贝数分析

转基因植物中外源基因拷贝数是影响其遗传稳定性及自身表达水平的重要因素。本研究旨在对转外源种子脂氧合酶基因的RNAi序列(RNAi sequence of lipoxygenase gene,Loxi)的小麦(Triticum aestivum)转基因株系中外源基因拷贝数及其种子脂氧合酶活性进行测定分析,以期获得种子脂氧合酶活性显著降低而且外源Loxi能稳定遗传的转基因小麦新种质。采用TaqMan实时定量PCR技术,以小麦内源控制籽粒硬度的主效单拷贝基因Pinb(puroindoline b)为内参基因,对6个转基因小麦TF5代株系外源Loxi拷贝数进行检测;同时以亚油酸为底物对这6个转基因株系种子脂氧合酶活性进行测定。结果显示,内参基因和外源基因扩增的标准曲线相关系数都接近于1,而且都具有合适的扩增效率,其中内参基因Pinb的扩增效率为107.7%;外源Loxi基因的扩增效率为104.5%;6个不同转基因株系中外源Loxi拷贝数不同,最小的为1,最大的为8;亲本品种陕优225和西农889种子脂氧合酶活性分别为(860±28.20)和(1 132±59.80)U;与其亲本材料相比,不同转基因株系种子脂氧合酶活性降低程度也不同(约为其亲本的21%~95%),有5个转基因株系与其亲本相比,酶活显著降低;其中亲本为西农889的3个转基因株系,外源Loxi拷贝数分别为2、6和8,与其对应的种子脂氧合酶活性与其亲本种子酶活性之比分别为32.76%、26.39%和21.05%;亲本为陕优225的3个转基因株系,外源Loxi拷贝数分别为1、3和6,其对应的种子脂氧合酶活性与其亲本种子酶活性之比分别为95.47%、51.06%和37.73%;外源Loxi拷贝数与种子LOX活性呈负相关。说明转基因株系中脂氧合酶基因的RNAi可有效抑制其种子LOX活性。本研究成功获得种子低脂氧合酶活性的转基因小麦材料,并对其外源Loxi拷贝数进行了准确测定;鉴定得到的种子脂氧合酶LOX活性显著降低的转基因小麦株系可为小麦育种提供新的亲本或种质材料。     

小米脂氧合酶活性与储藏稳定性关系

为研究小米中脂氧合酶(LOX)活性和储藏稳定性的关系,初步探索小米褪色机制,以褪色快的小米品种(‘谷丰2号’、‘公谷63号’)、褪色慢的小米品种(‘大青秸’、‘红苗牛头沟’)为试验材料,对其进行人工老化处理,并测定人工老化处理前后小米的脂氧合酶活性、米色、类胡萝卜素、丙二醛(MDA)含量的变化。同时,利用HPLC对小米类胡萝卜素提取液进行分析,比较4个小米品种中叶黄素、玉米黄质及β-胡萝卜素的变化差异,分析小米脂氧合酶活性与类胡萝卜素及其主要组分的相关性。结果表明,经老化处理后,4个小米品种的LOX活性、米色b*值和类胡萝卜素含量均下降,MDA含量升高。‘大青秸’、‘红苗牛头沟’小米与‘谷丰2号’、‘公谷63号’小米相比,其米色、类胡萝卜素含量和MDA含量变化较小,储藏稳定性较好。HPLC分析表明,老化处理前后4个小米品种叶黄素、玉米黄质的变化无明显差异,而β-胡萝卜素含量的变化存在明显差异;相关性分析表明,老化处理前后LOX活性与β-胡萝卜素含量呈负相关,表明LOX可能与β-胡萝卜素发生偶联,进而导致小米类胡萝卜素含量降低。本研究结果为耐储藏小米的遗传育种提供了一定的理论基础。     

洋葱AcLOX1基因的克隆及其表达分析

脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)是植物十八碳酸代谢途径的关键酶,与种子老化密切相关.洋葱(Allium cepa)种子为短寿命种子.研究LOX基因与洋葱种子发育及老化的关系具有重要的意义.本研究以洋葱授粉后的子房和种子为材料,利用RT-PCR结合快速克隆cDNA末端(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术,获得AcLOX1 (GenBank登录号:KU363822)基因全长.用生物信息学方法对其基因序列特征进行分析;利用RT-PCR和qRT-PCR分析AcLOX1在洋葱不同部位、种子发育过程以及种子储存过程中的表达模式.结果表明,该基因全长为2 847 bp,包含一个2 619 bp的开放阅读框,编码873个氨基酸.氨基酸序列分析表明,AcLOX1具有PLAT_LH2 (polycystin-1,lipoxygenase,alpha-toxin_lipoxygenase homology)和LOX两种结构域;与桉树(Eucalyptus grandis)、杏(Prunus dulcis)、葡萄(Vitis vinifera)等物种的LOX基因氨基酸序列同源性高达66％～73％.系统进化树分析表明,AcLOX1与其他物种的9-LOX聚在一起.时空表达模式表明,AcLOX1基因在洋葱各组织中均有表达,在授粉后5～25 d随着时间增长其表达量增加,但在授粉后25 d到成熟及储存一年的种子中少量持续表达.本实验初步证实了AcLOX1对洋葱种子发育具有促进作用且与种子老化相关联,为阐明洋葱种子短寿命的作用机制提供了理论依据.     

水稻种胚脂肪氧化酶Lox1基因的遗传分析及定位

为研究水稻种胚脂肪氧化酶Lox1的遗传规律及分子机制,以Lox1缺失突变体1297分别与Lox1活性正常的9311、日本晴杂交,构建2个F2群体,对2个F2群体种子的种胚Lox1进行定量测定和遗传学分析,结果表明低Lox1是受1对单基因控制的隐性性状。以1297与日本晴组配的F2分离群体300个单株为定位群体,将水稻种胚低Lox1基因定位于水稻第3染色体的RM4512和RM282之间,距两侧标记的遗传距离分别为13.0cM和9.1cM,为进一步的分子标记辅助育种和图位克隆打下了基础。通过人工加速老化对种子进行了耐储性评价,表明水稻种胚Lox1与种子储藏特性关系密切。     

影响水稻种子活力的储藏因素分析

水稻种子活力的高低影响翌年播种质量,而储藏因素与种子活力密切相关。本文介绍了从水稻储藏期间种子活力的生理代谢变化、种子内储藏物质、遗传因素、环境因素和储藏时间等方面的研究进展,分析了影响水稻种子活力的因素,探讨了低温、干燥的储藏条件对于保持水稻种子活力的重要性,并从水稻种子安全角度,提出水稻种子储藏技术研究应把品种作为前提,深入开展生理代谢差异性的研究,注重探讨脂肪氧化酶(LOX)对水稻种子耐储性的影响,在研究手段上应将常规实验方法与分子生物学实验方法结合。     

GNA基因在小麦中的表达与抗蚜虫效果研究

利用经密码子优化的、人工合成雪花莲凝集素(Galanthus nivalis agglutinin), gna基因及RbcS启动子构建了高效特异表达载体pBAC202，通过基因枪轰击小麦幼胚和幼穗， 将外源gna基因导入到3个高产小麦(Triticum aestivum L.)品种中，获得42个转基因后代株系。对转基因后代植株进行了DNA点杂交、PCR及PCR-Southern验证，确认外源gna基因已成功地整合到小麦基因组中。进一步的凝集素活性检测表明，小麦叶片中表达的凝集素可使红细胞凝集，并具有正常的生物学活性。转基因植株在人工饲养条件下进行抗蚜虫(Rhopalosiphum padi )试验，蚜口密度抑制率从19%～73%不等，部分株系抑虫效果较好。利用转基因的方式可将外源抗虫基因gna导入到小麦中，并可有效地增强小麦的抗蚜能力，为选育具抗虫特性的优质小麦提供新的途径。     

籼稻2个杂种F1种子活力和劣变处理后生化性状的比较

为明确杂交稻种子在储藏过程中品种间抗老化能力的差异,采用人工老化方法研究了杂交籼稻“汕优63”F1;和“特优559”F1种子活力,比较了2品种劣变后9个生化性状的变化。结果表明：种子活力,SOD、POD、CAT、脱氢酶活性,可溶性蛋白含量随种子老化而降低,种子浸出液电导率、可溶性糖和MDA含量随种子老化增加。劣变后“特优559”的SOD、POD、CAT、脱氢酶活性降低程度及可溶性糖和MDA含量增加程度比“汕优63”低,说明“特优559”抗老化能力比“汕优63”强。SOD、POD、CAT、脱氢酶活性和可溶性蛋白含量与种子活力极显著正相关,电导率、可溶性糖、MDA含量与种子活力极显著负相关。     

转CBF1基因增强水稻的耐逆性

为改良水稻(Oryza sativaL.)的耐逆性,以来源于成熟种子的胚性愈伤组织为受体材料,通过农杆菌介导法将拟南芥(Arabidopsis thaliana)耐逆相关CBF1基因导入粳稻品种秀水11基因组,经GUS组织化学染色、PCR检测和Southern杂交分析验证,获得一批转基因植株。T1代检测结果显示,所转基因已遗传给后代,且大多数株系的分离比符合3∶1。试验表明,在高盐与高渗胁迫下,转基因株系较非转化对照具有显著或极显著生长优势,表现苗高负增长率较小,长出的根数较多,根长较长;经低温胁迫处理后,转基因株系的叶片相对电导率显著或极显著低于对照。这些结果证明水稻转基因株系的耐逆性得到了增强。     

无载体框架结构的大豆铁蛋白线性表达盒提高小麦籽粒铁含量的研究

培育和推广铁强化型小麦品种对于经济有效地解决贫困人口的铁营养不良问题具有重要意义。本研究通过 RT-PCR 得到了大豆(Glycine max)铁蛋白基因,构建了无载体框架的大豆铁蛋白线性表达盒(即小麦籽粒特异的高分子量谷蛋白亚基 1Dx5 的启动子 - 大豆铁蛋白基因 -NOS 终止子酶切片段);用基因枪法转化"京花 1 号"小麦(Triticum aestivum)幼胚愈伤组织,经草胺膦筛选和分化后,得到 276 株转基因T0植株,通过 PCR 筛选出阳性植株 65 株;RT-PCR 检测发现 29 个株系的大豆铁蛋白基因在灌浆期籽粒中表达;与对照相比,对 8031 个 T1代株系所结的 T2代籽粒进行了铁含量测定,有 265 个株系成熟籽粒的铁含量均比对照有不同幅度提高,增幅在 4.93%~64.03%之间,其中 22 个株系的籽粒铁含量显著或极显著提高。结果提示,利用无载体框架的大豆铁蛋白线性表达盒可以有效地培育出籽粒铁含量显著提高的转基因小麦。     

快速脱水抑制葡萄干制过程中膜脂过氧化及褐变

为探索脱水速度对无核白葡萄干制过程中膜脂过氧化作用及褐变的影响,以新疆无核白葡萄为试验材料,经过葡萄促干剂处理后,采用快速脱水和缓慢脱水2种处理,质量每减轻10%进行取样,测定脱水过程中果实干基含水率、干燥速率、褐变度、细胞膜透性、丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量、脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性以及总酚含量的变化。结果表明:与缓慢脱水相比,快速脱水处理显著(P0.05)降低了无核白葡萄褐变度的上升,减少MDA生成量以及膜透性的增加,抑制LOX活性的升高,保持较高的活性氧清除酶SOD、CAT及POD活性及较高的总酚含量,且使PPO活性保持在一个较低的水平。因此认为,快速脱水可以有效地抑制无核白葡萄的膜脂过氧化作用对细胞膜的破坏,保持细胞的完整性,且PPO活性较低,从而减少无核白葡萄脱水褐变的发生。研究结果为快速脱水在无核白葡萄干制中的应用提供参考。     

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。     

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)。     

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。     

荔枝种子结构的扫描电镜观察

荔枝种子从果实中剥离出来后, 即使在室内条件下, 也极易失水干缩, 潮湿环境中又易发霉而腐烂。扫描电镜观察表明: 种皮上布满纹孔, 水分散失面积很大; 种脐部为疏松的海绵组织, 且营养丰富。据此, 生产上应对种子彻底清洗, 并保存于适当湿度的环境中, 以提高其发芽率。     

三门峡水库库岸坍塌成因分析与防治措施研究

三门峡水库自1960年9月蓄水运行以来,库岸坍塌现象频繁发生,平均每年塌岸0.5～0.7亿m3.指出了造成库岸坍塌的原因主要是地质环境的影响以及水力条件的变化;不同的地形、地貌、地质结构和岩性特征,表现了不同的塌岸强度,其中黄土塬区为极强塌岸段,黄河Ⅱ级阶地为强烈塌岸段,黄河Ⅰ级阶地为中等强烈塌岸段;分析了引起库岸坍塌的主要水力条件有大气降水、地表水和地下水,并且不同水力条件及其变化特征,对库岸坍塌影响的方式和程度也不同;最后给出了防治库岸坍塌应采用标本兼治的原则,治标是指对塌岸进行必要的加固、支挡、衬砌等;治本就是根据引起塌岸的原因以及不同地质环境条件下的塌岸特征和水力条件,因地制宜,因害设防,从根本上进行综合治理.     

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。     

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。     

物联网安全及解决措施

物联网是一个集信息通信、数据交换、传感器技术与软件工程于一体的综合性产业,探讨和分析了物联网的结构体系与发展中遇到的安全问题。     

大豆连作障碍的研究进展

从生物学、微生物学和植物营养生理学的角度及诸多障碍因子等方面,综合评述和分析了国内外大豆连作研究的现状,阐述了目前国内外学者提出的各种应对连作问题的策略和技术措施,提出大豆连作障碍研究仍有待解决的问题和研究方向。