薰衣草1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因LaDXR的克隆及表达分析

为了解薰衣草LaDXR基因在薰衣草萜类化合物生物合成过程中的调控机理,本研究以薰衣草品种"杂花"为材料,采用RT-PCR技术克隆了薰衣草LaDXR基因,并对该基因进行了结构及表达分析。结果表明,LaDXR基因序列全长为1 428 bp,编码475个氨基酸,蛋白分子量为51.63 kD,是一种稳定的亲水蛋白;LaDXR基因具有DXR基因所必需的2个典型结合域及NADPH的两个结合位点,其编码的氨基酸与NCBI数据库BLAST得到其他同源性较高的植物氨基酸平均相似度在86%以上,该基因与冬凌草、毛喉鞘蕊花的DXR基因亲缘关系最近;LaDXR基因在"杂花"花器官中的表达量比在"法国蓝"中的表达量高,该基因在盛开期和花萼的表达量最高。本研究结果为进一步揭示薰衣草萜类化合物生物合成机制奠定了基础,为薰衣草的遗传育种提供了研究线索。     

陆地棉钾转运体基因GhHAK5的序列特征及表达分析

KUP/HAK/KT钾转运体基因家族对植物吸收钾离子发挥重要作用, 鉴定和克隆棉花的钾转运体基因, 对于改良棉花的钾吸收特性, 提高棉花的产量和品质具有重要意义。基于已测序的陆地棉基因组序列, 本研究通过同源克隆的方法鉴定到陆地棉钾转运体基因GhHAK5, 并以陆地棉品种百棉1号为材料对其CDS序列进行扩增。结果表明, GhHAK5基因的CDS全长为2451 bp, 编码816个氨基酸, 分子量和等电点分别为91.23 kD和8.15。GhHAK5蛋白具有KUP/HAK/KT家族基因的保守结构域“K-trans”(Pfam02705)和标志性序列GXXXGDXXXSPLY, 并具有11个跨膜区。在进化上, GhHAK5蛋白与拟南芥AtHAK5亲缘关系最近, 其次是与水稻的OsHAK5, 它们同属Cluster I进化簇。亚细胞定位结果显示, GhHAK5是一个定位于质膜的蛋白, 这与其主要作为钾转运子参与K⁺吸收的功能是一致的。GhHAK5基因在根中表达量最高, 在茎、叶、花瓣、纤维和花萼中表达量很低, 且其表达受外界低钾环境诱导。本研究结果为进一步了解GhHAK5基因的功能及培育钾高效棉花品种奠定了基础。     

异育银鲫‘中科3号’和中华圆田螺稻田生态种养效果比较分析

拓展稻田综合种养殖品种,充分利用稻田资源,丰富市场供应,为山区稻渔综合种养产业稳步发展提供重要基础。在武夷山稻花鱼养殖示范基地,开展了异育银鲫‘中科3号’和中华圆田螺稻田生态种养殖比对试验和成效分析。试验结果表明,养殖周期139天,“稻+鲫+螺”模式总产量达9937.5 kg/hm²,比“稻+鲫”模式高出7.72%,比“稻+螺”模式低7.67%,总利润分别比“稻+鲫”和“稻+螺”模式高出25.83%和77.91%;其产出投入比、成本利润和销售利润率明显高于“稻+螺”模式。“稻+鲫+螺”生态种养模式有效提高了稻田综合种养成效,但还需要优化水产动物放养的协同比例和管理关键技术,进一步提升稻田多品种混养的比较效益。     

“十五”以来我国杂交小麦审定品种分析

对“十五”以来我国杂交小麦审定品种的产量构成和品质特性等进行了汇总和分析。结果表明,“十五”以来,我国共审定杂交小麦品种22个,“十二五”以来审定速度明显加快,北方冬麦区是我国杂交小麦品种审定主要区域;审定品种产量水平总体呈上升趋势,北方冬麦区杂交小麦品种生产试验的产量平均每年增长76.0kg/hm²,增幅为1.25%,审定品种综合品质亦不断提升;杂交小麦审定品种产量与库容量呈正相关关系,穗粒数和千粒重潜力的挖掘与提升对产量增长的贡献最为明显,但是有效穗数并未明显提升,因此进一步提高成穗数,实现库容量扩充,对提高杂交小麦产量潜力和加快杂交小麦品种审定具有重要意义。     

水稻类病斑突变体spl34的鉴定与基因精细定位

利用化学诱变剂EMS处理籼型水稻恢复系“缙恢10号”, 从其后代中筛选到1个遗传稳定的类病斑突变体spl34。该突变体于分蘖后期在下部叶片的叶鞘上开始出现褐色的类病斑, 随后沿着中脉扩散至整个叶片, 成熟期扩散至整个植株。相比于野生型, 该突变体的株高显著变矮, 穗长显著变短, 穗粒数、结实率和千粒重极显著降低。遮光试验和组织化学分析表明, 突变体类病斑的形成受光诱导, 在类病斑形成部位发生大量过氧化氢沉积和细胞程序性死亡。荧光显微镜观察发现, 在紫外光照射下突变体产生的荧光较野生型弱。与野生型相比, 突变体spl34的H₂O₂和O₂^-含量较高, 而CAT、POD和T-SOD等保护酶的活性显著降低; 稻瘟病抗性无明显差异或略显降低。遗传分析表明, 突变体spl34的表型受1对隐性核基因控制。基因定位结果表明, 该基因定位于第4染色体的LR49和LR52两个分子标记之间, 物理距离为200 kb。测序分析发现该区间内的候选基因LOC_Os04g56480的第3449位碱基发生突变(G3449T), 导致色氨酸替换为半胱氨酸。qRT-PCR结果表明该基因在突变体内表达量降低, 而部分病程相关基因的表达量则升高。     

谷子miR169家族及其靶基因的鉴定与功能分析

microRNA广泛参与植物中多个生长发育过程,miR169家族是最保守的miRNA家族之一。对谷子miR169（sit-miR169）家族进行生物信息学分析,包括染色体分布、系统进化、碱基保守性、二级结构和sit-miR169及其靶基因的表达。鉴定了15个sit-miR169,分布于7条染色体上。系统进化分析显示,sit-miR169家族前体sit-MIR169大致可以分为2簇,部分sit-MIR169成员与水稻osa-MIR169家族成员亲缘关系较近。sit-miR169的前体均可形成稳定的二级茎环结构,成熟体均产生于前体的5′端臂上,且成熟序列的碱基保守性很强。sit-miR169在花、叶和根中均有表达,具有明显组织表达特异性。sit-miR169的靶基因主要是NF-YA转录因子基因,此外还有L型凝集素类受体蛋白激酶、ω-6脂肪酸去饱和酶、转运蛋白Sec1a、SDG40蛋白、环指跨膜蛋白和核糖体大亚基假尿苷合酶SVR1基因等。miR169通过调控靶基因,尤其是NF-YA的表达量来影响植物的生长发育和对环境的应答。谷子NF-YA基因主要在根和穗中表达,表现出明显的组织表达特异性。此外,sit-miR169靶基因的表达受环境诱导,如干旱条件能进一步诱导Seita.9G521100基因在根中的表达。     

amiRNA技术沉默C-3氧化酶编码基因StCPD对马铃薯抗旱性的影响

CPD (constitutive photomorphogenesis and dwarf)基因编码C-3氧化酶, 为油菜素内酯(brassinosteroid, BR)生物合成途径中的限速酶, 在植物响应逆境胁迫过程中具重要调控作用。本研究利用人工microRNA (artificial microRNA, amiRNA)技术, 构建马铃薯CPD基因(StCPD)的干扰表达载体pCPB121-amiRcpd, 通过根癌农杆菌介导法将其转入马铃薯栽培品种“紫花白”, 获得转基因植株(Ci1~Ci5), 其中Ci1和Ci3的StCPD基因干扰程度分别为78%和90%。基因组织表达特异性分析表明, StCPD在马铃薯试管苗叶片中表达量最高, 是茎和根中表达量的3.05倍和1.65倍。转基因植株株高、茎粗、根长、鲜重及薯的大小和鲜重等指标均较非转基因(NT)植株显著下降, 表明StCPD基因干扰表达后, 植株的长势明显受到抑制。模拟干旱胁迫处理下, 转基因植株叶片中丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量显著高于NT植株, 而脯氨酸含量显著低于NT植株。转基因和NT马铃薯中, StCPD基因的表达量、MDA和脯氨酸含量均显著高于对照; 且随着胁迫处理时间延长, 基因表达量呈持续增强趋势, MDA和脯氨酸含量随之增加。结果表明, StCPD基因干扰表达能明显降低马铃薯对干旱胁迫的抵抗能力, 为进一步研究BR对马铃薯生长发育和对干旱胁迫的响应奠定了基础。     

转基因抗虫水稻‘HD2’不同生长发育阶段cry2A*基因表达量

本研究旨在探究转cry2A*基因抗虫水稻‘HD2-1’等独立系在田间生长发育过程中cry2A*基因表达量及糙米Bt蛋白含量(BPC)。利用qRT-PCR方法和酶联免疫吸附法(ELISA)检测水稻‘HD2-1’等独立系田间不同生长发育阶段组织器官及糙米的cry2A*基因表达量。结果显示,不同水稻独立系cry2A*基因表达量及糙米BPC明显不同,叶片、茎鞘及幼穗cry2A*基因表达量在不同生长发育阶段间往往呈正相关,cry2A*基因mRNA表达量和对应的BPC呈极显著的正相关,糙米BPC和各生长发育阶段各器官cry2A*基因表达量存在正相关趋势。水稻‘HD2’cry2A*基因表达量不同生长发育阶段间及其和糙米BPC间呈正相关。cry2A*基因转录表达越高,BPC越高。     

四川猕猴桃产业竞争力分析及可持续发展战略研判

猕猴桃是四川省优势特色产业之一,新形势下面临产业盲目扩张、产品结构性过剩、国际贸易壁垒等问题和挑战。应用综合优势比较模型,分析比较四川、陕西、贵州、湖南、湖北、河南等猕猴桃主产省的效率优势指数(EAI)、规模优势指数(SAI)、综合比较优势指数(AAI)。结果表明,近年来四川省猕猴桃EAI、SAI、AAI平均指数分别为0.88、3.32、1.67,并呈上升趋势;结合AHP-SWOT模型解析四川猕猴桃产业的优势、劣势、机遇和挑战,各要素对战略选择影响力由强到弱依次为红肉品种优势、产业规模优势、国内外消费空间、“中新联合实验室”建设（有利于猕猴桃国际化）、种质资源丰富、消费多元化与网络化、猕猴桃产能结构性过剩、溃疡病影响、产品国际竞争力不强、盲目扩张、加工与品牌营销较弱;构建产业发展战略四边形,战略类型方位变量tanθ=0.3281,应采取“开拓战略区实力型方位域”的发展战略。建议明确产业适宜范围,突出地方特色;加强科技协同创新,提升国际竞争力;优化产业结构,积极应对溃疡病。     

一个新的玉米Vp15基因等位突变体的遗传分析与分子鉴定

在玉米繁种过程中发现一个玉米穗发芽突变体(viviparous), 命名为vp-like4。经过连续多代自交发现该突变体性状能稳定遗传, 并且表现为隐性单基因控制。以vp-like4与自交系Mo17杂交构建F₂遗传定位群体, 利用BSR-Seq方法, 将目的基因定位于玉米第5染色体173.8~175.6 Mb之间。通过基因组序列信息分析发现, 在此定位区间内存在一个已报道的Vp15基因。Vp15基因编码钼喋呤合酶小亚基, 参与类胡萝卜素裂解为ABA的过程。利用2个独立的vp15突变体vp15-umu1和vp15-DR1126的杂合体, 分别与vp-like4突变体杂合体做杂交进行等位测验, 发现杂交后代中正常籽粒与穗发芽籽粒比例符合3∶1分离比。基因组序列分析发现vp-like4突变体中Vp15基因在第2外显子末端及3°非翻译区有60个碱基的缺失, 与所报道的vp15突变体vp15-umu1、vp15-DR1126均在第2个外显子有Mutator转座子插入的突变方式不同。进一步通过RT-PCR检测发现, vp-like4突变体中Vp15基因的表达量显著降低。以上实验证据表明, vp-like4是一个新的Vp15基因等位突变体。     

武都‘大红袍’花椒品质研究

为探究甘肃武都‘大红袍’花椒的品质优势,通过调查和研究,对武都‘大红袍’花椒的感官特征进行评价;通过对杂质、灰分和金属元素含量的测定,分析其理化特征;通过对挥发油得率、成分以及特征成分的测定与比较,探究挥发油特征;结合产地地理气候条件,对‘大红袍’花椒的适生条件进行讨论。武都‘大红袍’花椒感官特征为色红油重、粒大饱满、麻味醇正、香气浓郁。花椒中的杂质、水分和灰分分别为(0.48±0.06)、(4.87±0.09)和(4.56±0.24) g/100 g,含量较低。金属元素锌、铁、铜含量分别为(20.30±7.58)、(18.34±12.64)和(7.25±3.87) mg/kg;有害金属铅和镉的含量分别为(0.18±0.03)和(0.004±0.006) mg/kg,均低于国家标准。武都‘大红袍’花椒富含挥发油,得率为6.09 g/100 g,共有16种主要化学成分,占挥发油总含量的93.67%,包括烯萜类(69.99%)、醇类(17.92%)和酯类(5.76%),其中D-柠檬烯(25.69%)、芳樟醇(17.41%)和α-月桂烯(10.45%)等为主要特征成分。武都‘大红袍’花椒挥发油得率及其芳樟醇、α-月桂烯和罗勒烯等特征成分含量高于甘肃秦安、四川汉源和陕西韩城等邻近产地。武都地区气候温暖,光照充足,海拔适中,适宜‘大红袍’花椒的栽培生长,所产花椒优质独特。     

种植密度对玉米品种植株及籽粒相关性状的影响

为了研究种植密度对玉米产量、植株及籽粒性状的影响,试验选用‘永优1573’、‘永优1593’、‘郑单958’、‘先玉335’等4个玉米品种,设置6万株/hm²、6.75万株/hm²、7.5万株/hm²、8.25万株/hm²、9万株/hm² 5个密度梯度,测定8个产量性状和不同生育期4个植株性状及3个籽粒品质性状的变化规律。结果表明,随着密度的增加,产量先增后降,在7.5万株/hm²时产量最高。株高、穗位、叶面积指数(LAI)逐渐增加,百粒重、单株叶面积(LA)逐渐减小。从拔节期开始,LA、LAI均显著增加,散粉期达到最大值;籽粒灌浆前期百粒重快速增加,植株干物质积累量逐渐减少,LA、LAI降低。籽粒粗淀粉含量(CT)、粗蛋白含量(CP)、粗脂肪含量(CF)受籽粒发育和种植密度的双重影响,品种间差异显著。‘永优1573’的CP较高,‘先玉335’的CT较高,‘郑单958’的CF较高。因此,在一定范围内提高种植密度,配合田间水肥管理措施,可以获得较高的籽粒产量,同时提高籽粒营养品质含量。     

Bt早粳稻对土壤微生物数量影响及其外源基因的转移

为了研究种植Bt早粳稻对土壤微生物数量影响以及Bt早粳稻中的外源DNA向土壤微生物水平转移情况,以Bt早粳稻各生长发育期田间土壤为试材,用平板菌落计数法、PCR法测得土壤微生物数量和Bt基因等DNA片段等数据。结果显示：在水稻生长发育的返青期、分蘖期、孕穗期、抽穗期和成熟期,种植Bt早粳稻‘HD1’、‘HD2’、‘HD3’和‘HD4’等品系的田间根际及行间土壤细菌、放线菌和真菌数量与种植其受体品种对应田间土壤微生物数量相比,均未见显著不同;未发现Bt早粳稻各品系外源DNA片段向土壤细菌、放线菌和真菌等微生物的水平转移现象。Bt早粳稻田间土壤微生物数量与普通水稻相比较没有显著差异,土壤微生物中也未见来自于Bt水稻的外源DNA。     

老枞水仙品质特征分析

为揭示决定老枞水仙茶“枞味”的关键香气成分和关键性生化成分物质,应用气相-离子迁移谱技术(GC-IMS)、高效液相色谱法(HPLC)对不同香型老枞水仙的挥发性物质、主要理化成分进行特征分析。试验共鉴定出38种挥发性物质。木质味老枞水仙特征性香气成分是戊醛、己醛;青苔味老枞水仙特征性香气成分是3-己烯-1-醇单聚体和二聚体、芳樟醇单聚体;粽叶味老枞水仙特征性香气物质是2-戊基呋喃、苯甲醛。另外,生化成分中水浸出物、咖啡碱的增加对老枞水仙茶“枞味度”品质的提升有显著的积极作用,酯型儿茶素含量的增加将造成老枞水仙茶滋味品质的下降。特别值得注意的是,儿茶素品质指数的降低,对老枞水仙茶“枞味”的进一步提升有积极作用。本研究可实现老枞水仙的快速判别,为制定老枞水仙企业标准提供科学依据。     

菜豆的生长发育及生理特性研究

为明确不同生长类型菜豆花芽分化及生长发育、生理特性的变化规律,以蔓生菜豆‘将军’和矮生菜豆‘热那亚’为材料,比较发育前期菜豆各阶段开始及持续时间,测定绝对生长速率、蛋白质含量和光合指标,观察花芽分化规律和形态结构。结果表明,‘热那亚’苗期和花期持续时间分别比‘将军’少15天和10天;‘热那亚’出苗后15天内绝对生长速率是‘将军’的2.14倍,‘将军’的花期是‘热那亚’的2.12倍;‘热那亚’在出苗后15天开始花芽分化,比‘将军’早2~3天,且该品种多数花芽集中在10天完成分化和发育,比‘将军’缩短一半的时间;‘热那亚’花芽分化期蛋白质含量显著低于‘将军’,花期显著高于‘将军’;但‘热那亚’各时期光合指标均显著高于‘将军’。研究发现,矮生菜豆‘热那亚’花芽分化早,花期短,生长速率先高后低,变化速率较快,且光合速率高于同时期蔓生菜豆‘将军’,可为矮生蔓生菜豆合理种植提供参考。     

不同沙棘品种在榆林地区的适应性评价

研究旨在筛选适宜陕北榆林地区种植的优质沙棘种质资源,将‘实优一号’、‘深秋红’、中国沙棘、‘北欧一号’、‘无刺大果’5个沙棘品种引种到榆林地区,待生长初期结束,测定不同时期的农艺性状与生理指标,通过综合评价函数法和隶属函数法分别对不同沙棘品种的农艺性状与抗旱性进行综合评价。引种至榆林地区的沙棘品种存活率以‘深秋红’两年生最高,达99.02%;通过农艺性状分析得出,移栽至榆林地区的5个沙棘品种在株高、冠幅及地径粗生长量上除中国沙棘外均有所增长;通过对比生理指标结果得出,5个沙棘品种各指标均有不同幅度的变化。移栽后除‘无刺大果’以外沙棘的丙二醛含量从初期到末期均表现为先增后减的趋势;在超氧化物歧化酶含量变化上,末期的‘无刺大果’的超氧化物歧化酶含量显著高于除中国沙棘外的品种(P<0.05);从过氧化物酶含量变化上可以看出,除‘实优一号’与‘无刺大果’外,其余品种的过氧化物酶含量有所增加;在游离脯氨酸含量变化上,‘实优一号’、‘无刺大果’的游离脯氨酸增长量最大,分别为24.6、23.65 μg/g;在叶绿素含量比较中,‘北欧一号’与中国沙棘的叶绿素含量最高。通过存活率、农艺性状评价及抗旱性评价综合分析得出,两年生‘深秋红’是最适宜引种至陕北榆林地区的优质沙棘树种。     

氮肥用量对云南高原粳稻产量及氮素吸收利用的影响

研究不同氮肥施用量对粳稻产量、生长发育、干物质积累量及氮素吸收利用的影响,为云南高原粳稻氮肥减量施用提供依据。选用云南高原非糯粳稻‘楚粳28’和糯型粳稻‘云科粳1号’为试验材料,按照当地常规氮肥施用模式,设置施氮量为0、75、150、225、300 kg/hm²(N₀、N₁、N₂、N₃、N₄)5个处理。结果显示,随着氮肥用量的增加2种类型粳稻品种产量呈增加趋势;在N₁处理下‘云科粳1号’产量及增产幅度显著高于‘楚粳28’,其他处理下‘楚粳28’的产量大于‘云科粳1号’。氮肥处理使‘楚粳28’有较高的有效穗数和结实率,平均比‘云科粳1号’高13.36%和6.24%。氮肥使‘楚粳28’生育期延长了1~8天,总叶片数增加0~1叶,使‘云科粳1号’生育期延长了2~9天,总叶片数增加0.3~1.1叶;氮肥处理下‘楚粳28’的干物质积累量和总吸氮量平均比‘云科粳1号’分别高4.42%和18.43%,‘楚粳28’的氮肥吸收利用率比‘云科粳1号’高2.66%。综上,非糯型粳稻的产量及氮肥吸收利用率高于糯型粳稻,非糯粳稻‘楚粳28’适合的氮肥用量为225 kg/hm²,糯型粳稻‘云科粳1号’适合的氮肥量为150 kg/hm²。     

小麦成熟期N、P养分利用效率鉴定初探

旨在筛选氮素和磷素高效利用的小麦品种（种质）,为高效小麦育种和肥高效栽培技术提供参考;试验共设3个处理：对照处理(CK)、低氮处理(LN)、低磷处理(LP),根据小麦成熟期籽粒产量,参考小麦良种攻关养分利用效率鉴定公式,计算养分利用效率。结果表明：氮素利用效率鉴定指标(NUI)≥1.300,磷素利用效率鉴定指标(PUI)≥1.100,认定为氮素和磷素养分高效材料。共筛选出20份氮素利用高效材料,分别为‘淄麦28’、‘临麦4号’、‘泰山27’、‘良星66’、‘烟农999’、‘山农23’、‘山农29’、‘山农30’、‘鑫麦296’、‘烟农21’、‘良星517’、‘AN01’、‘烟农173’、‘烟1212’、‘师栾02-1’、‘泰科麦34’、‘泰山28’、‘泰田麦118’、‘烟181’和‘山农25’;共筛选出15份磷素利用高效材料,分别为‘淄麦28’、‘山农23’、‘山农29’、‘山农30’、‘山农20’、‘裕田麦119’、‘良星517’、‘山农111’、‘AN01’、‘烟农19’、‘烟1212’、‘泰科麦34’、‘良星66’、‘山农25’、‘裕田麦118’;共筛选出9份氮磷均高效利用材料,分别为‘淄麦28’、‘山农23’、‘山农29’、‘山农30’、‘良星517’、‘AN01’、‘烟1212’、‘泰科麦34’和‘泰田麦118’。通过计算养分利用效率筛选出的资源高效型品种（系）和种质,为小麦资源高效型品种选育提供理论参考。     

光温处理对‘黄金芽’茶生长及叶绿素荧光参数的影响

为选择最适宜于甘肃省文县碧口茶区幼龄‘黄金芽’的光温管理方式,以2年生‘黄金芽’茶苗为试验材料,研究单一棚膜(T1)、单一遮阳网(T2)、棚膜+遮阳网(T3)3种不同的光温管理方式对‘黄金芽’夏梢生长和叶片叶绿素荧光参数的影响,以无棚膜无遮阳网(CK)作为对照。结果表明,遮荫提高了‘黄金芽’叶片的初始荧光(F₀);遮荫显著提高了‘黄金芽’叶片最大荧光产量(Fm);遮荫显著提高了13:00和15:00‘黄金芽’叶片的最大光化学效率(Fv/Fm);T3显著提高了13:00和15:00的‘黄金芽’叶片的光下开放的PSⅡ反应中心的激发能捕获效率(Fv′/Fm′);遮荫显著降低了11:00、13:00和15:00时‘黄金芽’叶片的光化学猝灭系数(qP);T2的非光化学猝灭系数(qN)在15:00时显著低于CK;T1和CK对‘黄金芽’造成13:00和15:00时的光抑制,但未破坏PSⅡ反应中心。甘肃省文县碧口镇‘黄金芽’在三伏天遮荫可以提高其Fv/Fm,同时降低qP;全光照会导致13:00和15:00时‘黄金芽’PSⅡ反应中心失活而出现光抑制,需进行适度遮荫处理。