高AC水稻淀粉合成相关酶基因表达的温度效应

以高直链淀粉含量(AC)早籼稻品种嘉育353为材料,利用人工气候箱设置高温(日均温32℃)和适温(日均温22℃)2个温度处理,采用实时荧光定量PCR技术分析了不同灌浆温度下水稻胚乳中3个淀粉分支酶基因(sbe1、sbe3和sbe4)、3个淀粉脱支酶基因(R酶基因、isa1和isa2)以及2个淀粉合酶(GBSSⅠ和SSSⅠ)基因的表达特性。结果显示,除了sbe4、isa1和GBSSⅠ基因外,其余基因高温下表达量均显著高于适温,表明sbe1、sbe3、R酶基因、isa2以及SSSⅠ基因属于温度敏感型基因,可能在水稻胚乳淀粉合成的温度调控方面起着关键作用。     

水稻粉质胚乳突变体ws的表型分析及基因克隆

从甲基亚硝基脲(1-Methyl-1-Nitrosourea,MNU)处理的粳稻品种滇粳优1号突变体库中,筛选到一个稳定遗传的胚乳粉质突变体ws,其籽粒的千粒重、籽粒大小、总淀粉含量、直链淀粉含量等指标均降低,淀粉在尿素溶液中的膨胀能力减弱。对成熟及发育中的胚乳淀粉结构进行观察,发现ws突变体的胚乳中产生大量小而不规则排布的单淀粉颗粒。利用F2群体中分离出的92个隐性极端个体将突变基因连锁在第8染色体近着丝粒位置,随后共用2025个极端个体将目标基因定位于95kb的区间。测序发现ws突变体中编码腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(Adenosine diphosphate glucose pyrophosphorylase,AGPase)小亚基S2的基因发生点突变,导致编码氨基酸的替换。基因表达分析发现,突变体胚乳中编码AGPase各亚基的相关基因表达量没有发生显著改变,而Western杂交分析显示突变体中AGPS2b的蛋白含量下降。同时,ws突变体的胚乳中AGPase活性下降为野生型的一半。研究结果表明,OsAGPS2的突变导致水稻胚乳中AGPase活性降低,从而影响了淀粉合成。     

高温胁迫下水稻胚乳淀粉分支酶各同工型基因的表达特征

 以稻米品质温度敏感型的早籼稻品种浙辐49为材料,利用人工气候箱控温处理试验和实时荧光定量PCR技术,探讨了水稻发育胚乳中淀粉分支酶(starch branching enzyme, SBE)的3种主要同工型基因 (SBEⅠ、 SBEⅢ和SBEⅣ) 在不同温度处理下的相对表达量差异及动态变化特征。结果表明,高温处理对水稻胚乳中SBE基因的表达调控因其同工型的种类而异,SBEⅣ基因在高温处理下呈上调表达,而SBEⅠ和SBEⅢ基因在高温处理下的相对表达量则明显降低,表现为下调表达;与SBEⅣ等同工型相比,水稻胚乳中SBEⅠ基因对高温胁迫的表达响应相对更敏感。     

温度对早籼稻米垩白发生与胚乳物质形成的影响

 以早籼品种中优早3号(少垩白)和泸红早1号(多垩白)为材料进行盆钵土培试验。在人工气候箱的设置两种温度处理（高温：昼/夜，33℃/29℃；适温：昼/夜，26℃/22℃）。结果表明温度对稻米垩白形成的显著影响，而且不同垩白的水稻品种在高温、适温条件下胚乳物质及酶类活性等的表现差异。少垩白的中优早3号通过高温和适温的同期比较处理，可以明显看到胚乳内部物质、相关酶活性及垩白度变化的温度处理效应，表明外部的高温条件影响了胚乳内部的生理生化状态及垩白的形成过程；而多垩白的泸红早1号的高温、适温处理差异相对较小。由此说明，少垩白的的品种更易受高温影响。     

小麦淀粉合成关键酶基因和相关蛋白表达对不同施磷量的响应

为深入研究磷素在小麦淀粉产量和品质形成过程中的作用,以新疆冬小麦主栽品种新冬20号为试验材料,研究0 kg·hm^-2（CK）、105 kg·hm^-2（LP）和210 kg·hm^-2（HP）3种施磷（P₂O₅）量对小麦籽粒灌浆特性、淀粉合成关键酶(AGPase和GBSS)活性和基因表达、胚乳可溶性蛋白和淀粉粒结合蛋白含量及谱带特征、胚乳微观特性等的影响。结果表明,籽粒灌浆后期磷肥对粒重的促进作用逐渐增强;低磷（LP）条件下, agp1、 agp2、 gbss1、 gbss2基因表达量显著提高;3个处理下AGPase活性的变化趋势基本一致;籽粒灌浆中期（14～21 d）,低磷处理的GBSS活性显著高于CK;不同磷处理对淀粉粒结合蛋白和胚乳可溶性蛋白含量的影响显著,但对蛋白谱带特征的影响较弱。扫描电镜结果显示,不同磷处理的胚乳淀粉粒形态未发生明显变化;与CK和高磷（HP）处理相比,低磷处理下籽粒胚乳横断面蛋白基质较少,淀粉粒与蛋白质结合较疏松。说明常规施磷（低磷）条件下,淀粉合成关键酶基因（agp和gbss）相对表达量提高或酶活性变化可影响籽粒淀粉合成及胚乳中蛋白与淀粉粒的嵌合度,并最终造成粒重的增加和淀粉特性的变化。     

花后高温胁迫对春小麦籽粒淀粉合成的影响

为揭示高温胁迫对春小麦籽粒淀粉合成的影响机制,以宁春4号小麦为材料,分别于花后5、10、15和20 d进行高温（35 ℃±3 ℃）胁迫,利用实时荧光定量PCR法（qPCR）研究花后不同时期高温胁迫下小麦籽粒淀粉合成相关酶基因表达,并将基因表达量与对应籽粒淀粉合成酶活性进行相关性分析。结果表明,束缚态淀粉合成酶Ⅰ（GBSSⅠ）基因对高温不敏感,而腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）基因、淀粉分支酶（SBE）基因、可溶性淀粉合成酶（SSS）基因的表达均被高温胁迫抑制;被测的4种淀粉合成相关酶的活性均被高温协迫抑制。自然生长温度下,除GBSSⅠ酶外,SBE、AGPase和SSS酶活性与其对应基因的表达量极显著或显著正相关;高温胁迫使4种被测的淀粉合成相关酶活性与其对应基因表达量的相关性降低。高温胁迫通过抑制小麦籽粒淀粉合成相关酶基因的表达而影响对应酶活性,使小麦籽粒淀粉的积累发生改变;高温胁迫发生时间越早,对小麦籽粒淀粉积累影响越大。     

人工控温条件下稻米垩白形成变化及胚乳扫描结构观察

 利用人工气候箱设高温（33℃）和适温（23℃）2个不同的温度处理,对2个不同垩白类型品种西农8116和广二矮104抽穗后稻米垩白的变化动态进行了研究,并通过对不同温度下稻米胚乳内部淀粉体形态、大小、发育程度、排列结构的扫描电镜观察,分析了稻米垩白形成变化与胚乳内部淀粉体结构特征的关系,结果表明,水稻灌浆结实期稻米垩白形成的变化过程主要是在抽穗5 d到15~20 d的这一时期,其余时段垩白度的变化幅度不大;高温（33℃）与适温（23℃）处理相比,以抽穗后10~20 d间的变化差别最为明显;胚乳淀粉体表现为“裸露型”还是“非裸露型”,主要与胚乳细胞内部淀粉粒发育程度有关,而与品种本身的垩白类型特征无必然联系     

高温胁迫下油菜素内酯对水稻幼苗的保护作用

以两个籼稻材料082（耐热型）和协青早B（热敏型）为研究对象探讨高温胁迫下油菜素内酯（BR）对水稻秧苗的保护作用。在苗期进行高温和喷施BR处理,观察高温胁迫下BR对叶绿素、蛋白质和MDA含量、电解质外渗率和保护酶（SOD、POD）活性及其同工酶表达等的影响。结果表明,高温胁迫下,喷施BR能明显提高热敏型材料协青早B的叶片叶绿素和蛋白质含量,增加SOD和POD活性,降低叶片MDA含量和电解质外渗率,但对耐热型材料082的影响相对较小。经BR处理后两个材料的POD同工酶谱带表达均明显增强。在高温胁迫下,BR处理减弱了耐热材料082的4条SOD同工酶谱带的表达,但明显增强了热敏感材料协青早B的A、B两同工酶谱带的表达,表明BR能够增强稻苗内活性氧保护酶系统的活性或诱导其表达,能有效减轻高温对秧苗的伤害。BR处理后稻苗对高温的应答机制,在温敏性不同的材料间存在差异。     

两个垩白突变体的鉴定及突变基因的图位克隆

【目的】研究两个水稻垩白突变体胚乳垩白的形成机制,为稻米品质改良提供理论基础。【方法】以从中花11的EMS突变体库中筛选出的两个稳定遗传的垩白突变体eb6、eb7为材料,对其进行农艺性状、稻米理化性质和遗传学分析,并利用eb6与南京11衍生的F2群体对控制垩白的基因进行图位克隆。同时对候选基因的表达模式及淀粉合成相关基因在突变体及野生型中表达情况进行了分析。【结果】与野生型相比,两个突变体胚乳中央部位呈现白色且不透明,淀粉复合颗粒形状不规则且排列疏松,而突变体胚乳边缘部位与野生型无异,都为半透明状,淀粉复合颗粒呈多面体且排列致密。相对于野生型,突变体eb6、eb7成熟种子中的直链淀粉含量和胶稠度显著降低,蛋白质含量显著升高。RVA谱分析显示突变体淀粉黏滞性明显低于野生型。同时,支链淀粉聚合度分析显示突变体eb6中聚合度(DP)小于16的短链显著增加,DP为16~23的中长链显著减少。遗传分析表明突变体eb6、eb7胚乳垩白表型由单隐性核基因控制,并且它们为一对等位突变体。利用突变体eb6与南京11杂交衍生的F2群体将突变体基因定位在第1染色体长臂上物理距离86.6 kb的区间内。该区间包含22个开放阅读框(ORF),其中ORF13编码腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶大亚基2(Os AGPL2)。序列分析发现eb6与eb7分别在Os AGPL2第3、第7外显子上发生1个单碱基替换,并分别导致一个氨基酸替换。RT-PCR及原位杂交结果显示,Os AGPL2主要在水稻发育中的籽粒中表达。同时Os AGPL2的突变导致了多个淀粉合成相关基因在水稻籽粒灌浆过程中的表达模式发生改变。【结论】突变体eb6、eb7籽粒胚乳出现严重垩白表型为Os AGPL2突变所致。本研究进一步证明了Os AGPL2在调控水稻籽粒胚乳中淀粉的合成、淀粉复合颗粒的形成及稻米理化性质的平衡中起着重要的作用。     

外源油菜素内酯缓解水稻穗分化期高温伤害的机理研究

【目的】明确水稻穗分化期高温下喷施2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide, EBR)对穗生长及颖花形成的影响，并探究其生理机制。【方法】以热敏感型水稻IR36为材料，在幼穗分化期设置40℃高温和32℃适温两个处理，并喷施EBR，研究幼穗碳水化合物供应、蔗糖代谢、细胞分裂素代谢及抗氧化能力的变化。【结果】1)高温和适温喷施EBR，水稻每穗粒数分别比不喷施的对照增加13.7% 和45.7%，其中以喷施0.15 mg/L效果最好，缓解了高温对水稻幼穗生长的抑制，增加颖花分化数和降低颖花退化率。2)喷施EBR对叶片净光合速率无显著影响，但促进幼穗中干物质和非结构性碳水化合物积累。EBR喷施增加高温下幼穗中蔗糖转运基因OsSUT1、OsSUT2和OsSUT4的表达，并显著提高蔗糖代谢相关酶活性，EBR对高温下碳水化合物利用的促进作用大于适温处理。3)喷施EBR降低高温下细胞分裂素氧化酶基因OsCKX5和OsCKX9的表达量，同时促进细胞分裂素合成和信号调节相关基因的表达，并在适温下也表现出类似的效应。4)喷施EBR降低高温下超氧阴离子含量，增强了超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性。【结论】高温下，喷施适宜浓度的EBR促进碳水化合物向幼穗的转运，抑制细胞分裂素分解，同时降低高温引起的过氧化伤害，进而缓解了高温对颖花形成的伤害。适温条件喷施EBR也对颖花形成具有一定的促进作用。     

钾素水平对油菜酶活性的影响

利用盆栽试验研究不同钾素施用水平对油菜薹期酶活性的影响。结果表明 ,钾素缺乏和过量均可导致油菜叶片POD含量上升 ,CAT和SOD含量下降。不同施钾水平条件下 ,油菜下部叶的酶活性差异比上部叶更明显     

不同杀菌方式对龙眼原汁品质的影响

为了探讨不同杀菌方式在达到商业杀菌要求的基础上对龙眼原汁营养成分及理化性质的影响,以广西南宁地区所产的“石硖”龙眼为原料,对比分析了巴氏杀菌(PS)、微波杀菌(MS)、超高温瞬时杀菌(UHT)和高压脉冲电场杀菌(PEF)4种杀菌方式对龙眼原汁的菌落总数、色差、pH值、可溶性固形物、总酚、糖组分及有机酸等指标的影响。结果表明：4种杀菌方式均能达到商业无菌要求,对龙眼原汁的pH值和葡萄糖含量无显著性影响(p>0.05);与对照组(CK)相比,PEF杀菌对龙眼原汁中L*值、b*值、可溶性固形物(TSS)、果糖、总糖、酒石酸、富马酸含量影响不显著(p>0.05);与PS、MS和UHT杀菌相比,PEF杀菌对龙眼原汁中的总酚、抗坏血酸、总酸的影响幅度较小。因此,PEF杀菌技术不仅具有较好的杀菌效果,而且能更好地保持龙眼汁原有的色泽和营养品质。     

叶面喷施微肥对冬小麦产量和品质的影响

为给小麦高产优质栽培中微肥施用提供参考,以冬小麦品种石新828为材料,研究了叶面喷施锌、铁、硒3种微肥对小麦产量、籽粒锌、铁、硒和蛋白质含量的影响。结果表明,3种微肥中只有喷硒增产作用显著(P<0.05),但喷锌、铁、硒分别显著增加了千粒重、穗数和穗粒数。3种微肥均能明显提高籽粒中相应的微量元素含量,但对籽粒蛋白质含量影响均不显著。     

Haloarchaea as Cell Factories to Produce Bioplastics

Plastic pollution is a worldwide concern causing the death of animals (mainly aquatic fauna) and environmental deterioration. Plastic recycling is, in most cases, difficult or even impossible. For this reason, new research lines are emerging to identify highly biodegradable bioplastics or plastic formulations that are more environmentally friendly than current ones. In this context, microbes, capable of synthesizing bioplastics, were revealed to be good models to design strategies in which microorganisms can be used as cell factories. Recently, special interest has been paid to haloarchaea due to the capability of some species to produce significant concentrations of polyhydroxyalkanoate (PHA), polyhydroxybutyrate (PHB), and polyhydroxyvalerate (PHV) when growing under a specific nutritional status. The growth of those microorganisms at the pilot or industrial scale offers several advantages compared to that of other microbes that are bioplastic producers. This review summarizes the state of the art of bioplastic production and the most recent findings regarding the production of bioplastics by halophilic microorganisms with special emphasis on haloarchaea. Some protocols to produce/analyze bioplastics are highlighted here to shed light on the potential use of haloarchaea at the industrial scale to produce valuable products, thus minimizing environmental pollution by plastics made from petroleum.     

52个甘蔗品种在广西受病毒侵染情况

为明确国家糖料体系甘蔗集成示范及区试品种在广西被病毒侵染情况,2017年从广西北海、南宁、崇左、百色、来宾、柳城、桂林等地集成示范及区试的52个甘蔗品种上采集带有甘蔗花叶病、甘蔗黄叶病和甘蔗杆状病毒病显著病症或不显病症叶片样品,采用特异引物通过RT-PCR和PCR方法进行5种病毒检测（甘蔗黄叶病毒、甘蔗线条花叶病毒、高粱花叶病毒、甘蔗花叶病毒和甘蔗杆状病毒）。结果表明,SCYLV的平均检出率为25.00%;SCSMV的平均检出率为7.97%;SrMV的平均检出率为7.69%;SCMV的平均检出率最低,为7.42%;SCBV的平均检出率最高,为68.41%,远远高于其他病毒。7个地方的甘蔗受病毒混合侵染现象普遍存在,北海的病毒混合侵染率甚至高于单一病毒侵染率。52个甘蔗品种在广西受5种病毒的总侵染率为79.67%,对甘蔗的生产安全存在着严重的潜在威胁,建议推广种植甘蔗脱毒种苗来缓解甘蔗病毒病害的危害。     

红麻粉蚧虫形态特征的观察

本文描述了危害我国华南留种红麻两种粉蚧:木槿曼粉蚧Maconellicoccushirsutus(Green)、拟葡萄粉蚧PseudococcusViburini(Signoret)的主要形态特征及其差异比较,这对红麻害虫虫种的识别及指导防治具有重要意义。     

脱氢醋酸钠的用量对椰花汁采后品质变化的影响

研究了不同浓度的脱氢醋酸钠(sodium dehydroacetate,SDA)对椰子花序汁液(coconut inflorescence sap,CIS)采后品质变化的影响.结果表明:CIS采集后,空白组中的折光糖度、还原糖、乙醇、总酸和挥发酸的含量均有显著变化.而添加SDA则可显著抑制这些指标含量的变化.在自然发酵第7 d.空白组和SDA浓度分别为0.02%,0.03%和0.04%的试验组中折光糖度分别为6.00%,11.60%,12.2%和12.4%,总酸度分别为3.91,1.51,1.05和0.95g/100 mL;在同一天内SDA浓度为0.02%的试验组乙醇含量显著高于另外2个试验组;挥发酸除第7 d中SDA浓度为0.02%的试验组比另2个试验组的显著高.其他3个试验组所测数据差异均不显著;3个试验组中的还原糖含量变化规律不明显,表明0.02%的SDA对CIS已有显著的保鲜效果.     

Light interception and utilization in relay intercrops of wheat and cotton

In China, a large acreage of cultivated land is devoted to relay intercropping of winter wheat and cotton. Wheat is sown in strips with interspersed bare soil in October and harvested in June of the next year, while cotton is sown in the interspersed paths in the wheat crop in April and harvested before the next wheat sowing in October. This paper addresses the question how strip width and number of plant rows per strip of wheat or cotton affect light interception (LI) and light use efficiency (LUE) of both component crops.     

玉米Ⅰ型二酰基转移酶基因(DGAT1)的生物信息学分析及其在非生物胁迫下的表达研究

对玉米中的两个I型DGAT基因ZmDGAT1.1和ZmDGAT1.2进行生物信息学分析。结果表明,两个玉米DGAT1基因编码的蛋白均属于膜结合的酰基转移酶类MBOAT家族,均含有多个跨膜结构域以及保守的底物结合和催化功能区。两个玉米DGAT1基因的不同组织和发育阶段表达分析显示,两者在胚乳发育期表现出高水平表达;在种子发育期表达模式完全不同,ZmDGAT1.2在种子发育既油脂合成的早期表达水平较高,ZmDGAT1.1在种子发育和油脂合成的后期表达水平更高。多种非生物胁迫处理条件下的qRT-PCR检测结果表明,两个DGAT1基因对多种非生物胁迫的响应模式也有明显差异,说明其在参与逆境胁迫响应方面发挥着不同的作用。     

大麻化学成分研究进展与开发我国大麻资源的探讨

大麻是一种多用途的古老栽培作物，其纤维是上等的纺织和造纸原料，其种子中富含矿物质、氨基酸和不饱和脂肪酸等多种营养成分。但大麻中含有一种致幻化学成分THC，严重影响了大麻的开发和利用。本文就大麻化学成分的主要类型及其合成途径与遗传机理的研究进展作了较详细的阐述，说明了大麻化学成分，特别是CBD/THC遗传稳定的特性，并就我国大麻资源的研究与开发提出了自己的设想。