耐低温玉米秸秆降解菌群的优化及其效果

为适应中国东北地区年平均气温低、冻融频繁的气候特点,优化构建能在低温环境下高效降解秸秆的菌群,通过宏基因组测序分析原始耐低温秸秆降解菌群JZ5中鞘氨醇杆菌(Sphingobacter)、节杆菌(Arthrobacter)、黄杆菌(Flavobacterium)、地杆菌(Geobacter)、代尔夫特菌(Delfteia)和鞘氨醇单胞菌(Sphingosphinomonas)共6个菌属间的相关性,简化原始菌群JZ5组成。结果表明,优化后的菌群CJZ1、CJZ2在15 ℃培养12 d后,pH值相较初始值分别提高0.76和0.66,秸秆降解率较原始菌群分别提高0.47和0.25百分点,差异不显著;同时,CJZ1、CJZ2的漆酶、木质素过氧化物酶活性峰值显著下降,但纤维素酶活性峰值分别提高43.66%、37.99%,半纤维素酶活性峰值分别提高21.40%、12.91%,说明优化后的菌群玉米秸秆降解潜力显著升高。试验结果可为菌群的优化构建提供新的思路,并为低温环境下秸秆的高效降解提供优质菌群。     

番木瓜镁离子转运蛋白基因CpMGT1的克隆与功能分析

镁是一种大量金属营养元素,其在植物的生长、发育、光合、胁迫响应等生物学过程中起重要作用。在高等植物中,Mg²⁺的吸收、运输、分布和再分配主要由镁离子转运蛋白（MGT/MRS2）和Mg²⁺/H⁺交换体（MHX）介导。其中,MGT/MRS2又名CorA,最先在鼠伤寒沙门氏菌中被发现,后在拟南芥、水稻等模式植物中进行了较为深入的研究。番木瓜（Carica papaya L.）是一种隶属于十字花目番木瓜科的重要热带果树,至今还未见有关MGT基因的报道。本研究基于番木瓜的基因组和转录组数据,采用RT-PCR技术成功克隆到一个MGT基因（CpMGT1）,应用生物信息学手段预测蛋白的理化特性和保守基序,运用qRT-PCR分析基因的表达模式,利用缺失CorA、MgtA和MgtB的沙门氏菌突变株MM281进行功能互补。结果表明：CpMGT1的编码区为1332 bp,预测编码443 aa,理论分子量为50.43 kDa、等电点为5.12;该蛋白含有2个疏水跨膜区（TM1和TM2）,其中TM1包含高度保守的GMN基序;进化及亚细胞定位分析表明CpMGT1与拟南芥中AtMGT1和AtMGT2的亲缘关系较近,定位于细胞膜;定量分析显示CpMGT1基因为组成型表达,其中在根、茎和果实中的表达量较高;在MM281中异源表达可显著提高工程菌在低Mg²⁺浓度下的生长速率,表明CpMGT1具有高效的Mg²⁺转运活性。CpMGT1的克隆与鉴定为进一步揭示番木瓜MGT基因在不同组织特别是在果实中Mg²⁺的积累机制奠定了坚实的基础。     

南沙岛礁蔬菜无土栽培设施的设计与研究

本试验根据南沙地区气候特点进行了南沙岛礁菜无土栽培设施的设计与研究。设计了抗12级台风，能防暴雨，能降温的装配式无土栽培保护棚。设计了隔热效果好、能保持营养液温度相对恒定、拆装方便的立体栽培床。应用研究结果表明，该套设施适于南沙岛礁开展蔬菜无土栽培。     

番木瓜畸形花叶病毒HC-Pro蛋白的原核表达与纯化

番木瓜畸形花叶病毒(papaya leaf distortion mosaic virus, PLDMV, Potyvirus属)是目前威胁中国番木瓜种植的主要病原之一。辅助成分-蛋白酶(helper component-proteinase, HC-Pro)是PLDMV编码参与病毒运动、复制、媒介传播、基因沉默抑制的多功能蛋白。为了获得HC-Pro基因的纯化蛋白,本研究通过密码子优化HC-Pro基因序列,成功构建原核表达质粒p ET-30a-HCPro,经IPTG诱导后实现HC-Pro在大肠杆菌中的原核表达,在0.5 mmol/L IPTG,20℃条件下诱导过夜时其表达量最高;破碎菌体后,SDS分析全菌、破碎上清以及沉淀中目标蛋白的表达量,结果显示重组HC-Pro蛋白主要以不可溶的包涵体形式在沉淀中表达;进一步溶解包涵体通过Ni-NTA层析柱进行纯化,在500 mmol/L浓度咪唑下可以获得分子量大小约为54 kD的HC-Pro重组蛋白;Western Blot分析纯化后的目标蛋白,结果显示54 kD处有明显的条带,与预期的HC-Pro重组蛋白大小一致。本研究成功表达并纯化获得了PL...     

热带园艺植物研究法教学改革与创新探索

创新教育是新时代高等教育改革与发展的主题,热带园艺植物研究法是海南大学园艺学院结合自身热带特色为园艺专业本科生开设的专业课程,肩负着热区园艺创新人才培养的重要教学任务.本文针对该课程的教学难点,通过重塑教学内容,引入LbQ(Learning by Questions)教学方法,贯彻"两性一度",线上线下混合型教学和课程...     

GA3、MeJA处理对白菜幼苗生长与生理指标的影响

为探究GA₃、MeJA处理对白菜幼苗生长及生理指标的影响,以刺毛白菜春秋金冠、CR春泰和无刺毛白菜夏美白菜、潮州快大夏皇白叶片为试材,分别喷施质量浓度30、60、90 mg·L^-1的GA₃、MeJA处理生长15 d的幼苗,以清水为对照,每4 d喷施1次,共5次,20 d后取叶片进行生长、生理指标测定和刺毛数量显微镜观察。结果表明,90 mg·L^-1的GA₃处理增加了白菜植株株高和单株质量,除潮州快大夏皇白品种外,90 mg·L^-1MeJA处理降低了白菜株高和单株质量;60、90 mg·L^-1 GA₃与30、60、90 mg·L^-1MeJA处理增加了白菜叶面刺毛数量;30 mg·L^-1GA₃与MeJA处理均增加了叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量,但降低了维生素C含量。综上,高质量浓度GA₃ (90 mg·L^-1     

菜用甘薯产量稳定性及试验点鉴别力综合分析

为了科学评价国家菜用甘薯联合鉴定试验中参试甘薯品种(品系)的丰产性、适应性、稳定性及试验点的鉴别力、代表性，采用AMMI模型和GGE双标图对2018-2019年国家菜用甘薯联合鉴定试验中10个甘薯品种(品系)在2年9个试验点的产量数据进行分析，筛选适合大面积推广的丰产、稳产甘薯品种(品系)及鉴别力、代表性较好的试验点。结果表明，菜用甘薯茎尖产量在基因型效应、环境效应及基因型与环境互作效应方面均极显著，其中环境效应占比最大，其次是基因型与环境互作效应，基因型效应占比最小。湘菜薯3号的丰产性、稳定性均较高，最接近理想品种(品系),适合大面积推广种植；黔菜薯2号、薯绿2号、EC15、海大7798、福菜薯25的丰产性较好，但稳定性一般，适合在特定区域推广，湖南长沙地区最适的甘薯品种(品系)为薯绿2号，其次是海大7798、福菜薯25;湖北武汉、重庆、海南琼海、福建福州和广东广州地区的最适甘薯品种(品系)为黔菜薯2号，其次为EC15。海南琼海、福建福州是菜用甘薯茎尖产量鉴别力、代表性均较强的试验点，更适合作为菜用甘薯的鉴定试验点。研究首次在菜用甘薯产量分析中同时使用AMMI和GGE 2种分析模型，...     

甘薯PHB基因家族的全基因组鉴定和表达分析

蛋白质抑制素(prohibitin, PHB)是在原核生物到真核生物中发现的含有SPFH结构域的蛋白质。植物PHB基因家族参与多种不同生物过程的重要功能,包括生长发育以及对生物和非生物胁迫的响应。目前PHB蛋白在拟南芥、水稻、玉米、大豆、番茄和陆地棉等多种植物中被鉴定。但对甘薯中PHB家族的系统分析仍未确定。本研究鉴定出甘薯11个PHB基因,且对这些保守的蛋白质基序和基因结构的分析显示它们在系统发育亚群中具有高度的保守性。此外,启动子区域预测出与多种激素调节及胁迫相关的顺式作用元件,同时研究发现IbPHB基因在植物不同部位及受到不同的非生物胁迫时的表达模式存在差异。本研究系统分析了甘薯中IbPHB基因的一般特性,为甘薯及其他植物中PHB基因的功能特性研究提供了理论基础。