马铃薯萌芽出苗期根系对水分胁迫的响应机理分析

【目的】研究马铃薯根系对不同水分胁迫的响应机理。【方法】试验以马铃薯栽培品种‘克新1号’为材料,利用Illumina HiSeqTM 4000高通量测序技术,从转录组水平分析马铃薯萌芽出苗期根系对不同水分胁迫基因的差异表达,分析萌芽出苗期根系对水分胁迫应答的分子机理。【结果】①通过对转录组测序分析,中度水分胁迫样品中获得差异表达基因1 488个,其中上调578个,下调910个,重度水分胁迫样品中获得差异表达基因5 241个,其中上调1 905个,下调3 336个,共同差异表达基因369个,差异基因主要与蛋白激酶、水解酶、氧化还原酶、水通道蛋白、转运蛋白、转录因子等相关;②马铃薯萌芽出苗期根系中谷胱甘肽及其代谢途径参与了抵御水分胁迫处理的正调控;③激素ABA、ET和CKs信号转导被激活,IAA、属于12个家族的107个蛋白磷酸酶基因,可能参与水分胁迫应答,其中丝氨酸/苏氨酸磷酸酶(PP2C,PP2A)参与了ABA信号转导的调控;④发现了属于54个家族的488个转录因子基因,其中部分转录因子参与水分胁迫应答。【结论】在水分胁迫下,马铃薯萌芽出苗期根系基因出现差异表达,其中部分蛋白激酶、蛋白磷酸酶、氧化还原酶、转录因子及其参与的生物代谢途径和信号转导途径参与了水分胁迫的应答响应。     

莲ARF基因家族全基因组鉴定和表达分析

生长素反应因子(auxin response factor, ARF)是调节生长素表达的转录因子响应基因,与植物生长发育和信号转导等多个过程密切相关。本研究对莲ARF基因家族进行鉴定,从莲的全基因组中共鉴定到30个ARF基因家族成员。分析其理化性质发现它们的氨基酸数介于86aa～988aa,等电点范围为4.61～9.05,大部分表现为酸性且都为亲水蛋白。利用生物信息学软件分析莲的ARF蛋白序列的保守结构域和保守基序,结果显示莲中不是所有的ARF蛋白都含有B3结构域、Auxin_resp结构域、AUX_IAA结构域,但至少具备其中一种结构域,ARF基因家族中预测含有15个保守基序,对莲ARF保守域蛋白序列进行进化树分析,莲中ARF蛋白可以被划分为四组,基因结构进化高度保守。研究结果为后续深入研究莲ARF基因家族的功能奠定了基础。     

UV-C照射后番茄差异表达基因的基因芯片检测

应用Affymetrix基因芯片研究了4 kJ/m2短波紫外线(UV-C)照射后7 d番茄总基因表达谱的变化情况。结果表明,UV-C照射后7 d,5 177个基因在杂交后发生变化,差异表达变化倍数值在大于2和小于-2范围内基因共481个,其中上调基因331个,下调基因150个。上调基因主要包括细胞壁相关基因、信号转导基因、胁迫相关基因和抗性基因等;下调基因主要包括乙烯相关基因和初级代谢基因等。研究结果为探索采后UV-C照射诱导番茄抗性反应、抑制乙烯合成,从而推迟成熟、延长番茄采后寿命的分子机制提供了基础。     

化学调控技术在旱地水肥利用中的应用进展

围绕旱地农业生产中的水肥资源高效利用展开讨论,主要介绍了以3种典型化学调控制剂(土壤改良剂PAM、土壤保水剂SAP和蒸腾抑制剂FA)为代表的化学调控技术在旱地农业水肥资源利用方面的调控机制和应用方法,重点对化学调控技术在旱地农业生产中的增强水肥保蓄、提高坡地水土保持、改善作物水肥利用性能及提升作物品质和产量4个重要环节上的应用研究进行了综述,最后提出未来化学调控技术在旱地农业中应用的重点研究方向.     

生物有机肥对马铃薯产量与土壤氮循环作用机制研究

为探讨煤基生物有机肥对滴灌条件下马铃薯产量和土壤理化特性及氮循环相关功能微生物丰度的影响,揭示煤基生物有机肥对作物产量和土壤氮循环的作用机制,在施用相同化肥基础上,分别增施0、1 500、3 000、4 500 kg/hm²（CF、BF1、BF2、BF3处理）煤基生物有机肥开展田间试验。结果表明：与CF相比,增施煤基生物有机肥显著增加了植株和块茎干物质积累量,显著提高块茎总产量5.30%～9.49%,且随增施量的增加而增加;显著降低了土壤pH值,增加了有机碳含量。随有机肥增施量的增加,土壤细菌和真菌丰度呈现减少趋势,但均高于CF。增施煤基生物有机肥显著提高了亚硝酸盐还原酶基因（nirS）丰度,对固氮酶基因（nifH）和氨氧化细菌（AOB）的氨单加氧酶基因（amoA）丰度提高不显著。土壤有机碳是驱动nirS型反硝化菌丰度的重要环境因子。适宜增施煤基生物有机肥可以调控土壤细菌和真菌占比,调节土壤氮循环过程,与其他功能基因相比,nirS基因丰度变化对煤基生物有机肥的添加更为敏感。增施煤基生物有机肥有助于提升马铃薯田生产力,以增施4 500 kg/hm²     

酿酒酵母细胞壁和细胞膜应对高渗胁迫机制研究

酿酒酵母是食品发酵最常用的菌种之一,酵母应对高渗胁迫的能力决定食品发酵的成功与否以及食品腐败的危害程度。为研究高糖压力对酿酒酵母的影响,测定了酿酒酵母在应对极端高糖压力(0. 6 g/m L)时细胞壁几丁质和葡聚糖含量的变化,采用CFW染料和葡聚糖特异性降解酶对细胞壁的敏感性进行分析,并进一步通过双染料(PI和Hoechst 33342)染色对酿酒酵母细胞膜完整性进行分析,最后通过RNA测序研究了酿酒酵母在极端高糖压力下表达的全局差异基因。结果表明:高糖压力改变了酿酒酵母细胞壁和细胞膜的特性。全局转录测试结果显示,高糖压力通过下调酿酒酵母与细胞壁完整性(CWI)信号传导途径相关的基因ROM1、RLM1、PIR3、YGP1、CWP1等,进行细胞壁损伤的应激反应,高糖压力还通过下调酿酒酵母与细胞膜成分相关的基因(如PDR15和YOR1)造成了细胞膜损伤。最后,比较了酿酒酵母在不同压力因子(0. 2 g/m L糖、0. 4 g/m L糖、0. 6 g/m L糖和柠檬醛压力)下细胞依赖RLM1调控的CWI信号传导途径的差异调节,结果发现,在CWI中起关键作用的RLM1仅在0. 6 g/m L糖的极端压力下被下调。     

NPR1基因植物表达载体构建及对玉米的遗传转化

为了提高玉米的广谱抗病性,从拟南芥中克隆NPR1基因,构建以bar基因为筛选标记的植物表达载体pCAMBIA3301-NPR1,通过农杆菌介导法将pCAMBIA3301-NPR1转入玉米自交系‘H99’的愈伤组织中,用含10mg/mL草胺磷的筛选培养基进行筛选,共获得34株再生植株;经过PCR和RT-PCR鉴定,得到14株RT-PCR阳性植株。结果表明,NPR1基因在玉米中得到表达。     

产油微藻油脂代谢调控

富含油脂的微藻被认为是一种有前途的生物柴油制备原材料。与油料作物相比较,藻类作为生物柴油原材料的优势包括较高的光合作用效率,较大的生物量以及对环境的广泛适应性。随着微藻生物技术的快速发展,人们对通过基因工程来获得高油脂含量微藻的兴趣日益增加。简要综述了产油微藻中的油脂代谢调控,同时对产油微藻代谢调控的前景进行了展望。     

酿酒酵母体内氮的代谢作用

酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）可以在多种氮源上生长,通过转运蛋白的作用实现对培养基中氮源的吸收,然后在体内发生氨的同化作用代谢。氨不仅作为一种氮源,它同样是连接降解和生物合成途径的一个中间代谢物。氨的同化作用的调控涉及到编码酶基因的表达活性水平。为此,总结了酿酒酵母体内氮的吸收与氨同化作用,并且介绍了利用氨的同化作用的代谢工程学的研究进展。     

沙棘扦插苗不定根形成过程中内源激素的动态变化

用外源生根素处理插穗和在不同基质中培养的方法,研究了沙棘插穗不定根形成与内源激素动态变化,看到了沙棘插穗五种内源激素的基底含量是：生长素和乙烯含量偏低;赤霉素、细胞分裂素、脱落酸含量偏高。外源生根素处理提高了插穗内源生长素的含量。当外植体插穗生根后,这五种内源激素的含量又回到原来基底水平。外源生根素GGR6和ABT1能适当提高内源生长素、赤霉素和细胞分裂素的含量,诱导了不定根的早期发生。IAA／ABA和IAA／CTK的高比值,有利于不定根的发生。内源激素间的动态平衡是不定根发生的基础。     

西北旱地秸秆覆盖对小麦产量及农田生态效应的影响

为明确西北地区秸秆覆盖小麦增产机理，在查阅相关研究成果的基础上，分析了秸秆覆盖对小麦产量及其构成要素的影响，发现免耕秸秆覆盖可较无覆盖提高西北地区小麦产量10%～20%，增产效果显著。分析原因，发现其对小麦增产的机理在于对农田生态效应的有效调控:秸秆覆盖可较露地显著增加土壤大团聚体数量，提高土壤结构的稳定性；增加土壤0～200 cm土层含水量；调节地温，避免温度的剧烈波动；增加土壤微生物群落及土壤肥力；提高土壤酶活性。该文主要概述了西北地区秸秆覆盖对小麦产量及农田效应的影响，旨在为西北地区小麦秸秆覆盖提供理论依据。      

挪威家庭农场发展的主要做法及经验——以Solbergs Gartneri AS农场为例

党的十八大以来，按照党中央、国务院的部署，各地积极引导扶持农林牧渔等各类家庭农场发展，取得了扎实成效。挪威在家庭农场发展方面呈现出高度的规模化和集约化，与挪威政府制定的一系列政策和措施息息相关。以Solbergs Gartneri AS农场为例，对其管理结构、种植模式、可持续发展理念和销售渠道等进行介绍，总结挪威农场的发展经验，并据此提出对我国家庭农场发展的建议，以期为推进我国家庭农场快速发展和实现新时代农村经济的高质量发展提供借鉴思路。      

外源海藻糖对生菜根系生长的影响

分析不同浓度海藻糖对生菜根系生长的影响情况,结果表明,随着海藻糖浓度的增加,根活力、根系表面积、体积、根尖数、生长素和细胞分裂素均呈现先增加后降低的趋势,根总长和赤霉素呈现逐渐降低的趋势,海藻糖促进生菜根系生长的最适浓度为15 mmol/L。     

植物干旱胁迫研究进展

从植物生理生化机制变化、植物激素信号传递及抗性基因表达等方面综述植物干旱胁迫研究进展。      

乡村振兴背景下安康富硒茶产业三产融合发展模式与机制研究

乡村振兴的基础在于产业振兴，产业振兴就要走融合发展之路。茶产业作为乡村的重要产业，走三产融合发展之路是解决当前产能过剩问题和促进产业转型升级的必然选择。以安康市富硒茶产业为研究对象，深入分析茶产业三产“如何融，怎样合”的问题。首先，明确茶产业三产融合发展的内涵。其次，结合安康自然禀赋和茶产业发展实际，总结出安康富硒茶产业三产融合发展的3种模式，即和先进技术融合模式、和相关产业交叉融合模式及产业集群化融合模式。最后，对茶产业实施三产融合发展提出保障机制，即完善利益联结机制、创新投资机制、构建复合型人才引入与培养机制和突出市场化运作机制。      

MATLAB在植物电信号降噪处理中的应用

植物电信号具有复杂性和时变非稳态特性，在获取有用信号前，需要对原始信号进行预处理，并将采集的信号严格地限制在有用的频段内。首先对信号进行低通滤波，以抑制高频噪声；然后采用陷波滤波器消除因测试环境中的有源设备而引起的50 Hz工频干扰。另外，采用小波降噪的方法处理采集的信号，更容易地分离出噪声或其他不需要的信息。通过MATLAB语言进行编程，设计数字滤波器，对信号进行预处理，并且用小波分析方法对信号进行分析，实现了降噪和去除干扰的目的，从而对植物电信号进行有效的分析。      

基于可视化的土地利用变化图谱分析

土地利用/土地覆被是地理环境内部相互作用的结果，集中体现了人地关系的特征、属性和作用机制。传统对土地利用/土地覆被的监测研究方法仅能够反映不同时期土地利用类型面积的数量变化，无法实现对变化信息的定位分析与可视化表达。采用图谱分析的方法，借助RS和GIS技术，对山西省滹沱河流域忻州段1995—2005年、2005—2015年两个时间段内土地利用类型的时空演变特征进行分析，实现了对土地利用类型转换的定量分析和空间的定位描述。结果表明:受到社会经济发展和生态环境保护的双重影响，滹沱河流域忻州段土地利用格局发生不同程度的变化。该研究为土地利用/土地覆被的时空演变分析提供了一种方法，能够为滹沱河流域忻州段合理规划土地利用提供依据。      

生物质浆体的流变特性研究进展

生物质浆体是指有机质经过初步加工并加入少量的水配置成的浆体。通过管道运输对生物质浆体进行回收并进行集中处理是一种高效、节能且环保的运输方式，拥有广阔的应用空间和发展前景。浆体在管道内流动，浆体的性质和内部结构、浆体内部质点之间相对运动状态及外部与管道内壁的摩擦都会产生压力的损失，导致输送能量的减少。生物质浆体分污泥、禽畜粪便和废弃物浆体、生物质复合材料浆体和餐厨垃圾浆体4类。对生物质浆体的流变学属性、流变特性的研究方法、流变特性的影响因素和流变机理等方面进行概述，重点分析生物质浆体流变学特性的影响因素及流变学模型等方面的研究成果和现状，并归纳总结现有生物质浆体研究存在的问题，探讨性地提出今后的研究方向。      

国土空间规划数据库建设研究:以规划方案在数据库中的表达及图数一致性为例

国土空间规划数据库建设是国土资源“一张图”工程的重要组成部分，是落实土地管理制度的基本依据。该文对全国2 500个单元（县）的乡镇级规划数据库检查情况进行梳理总结，以规划方案在数据库中的表达及图数一致性为例，针对规划数据库建设中规划指标、相关图层关系、指标落实和分区对应等存在的问题，提出相关建议和措施，为国土空间规划数据库建设提供参考。