不同矮化中间砧对‘长富2号’苹果叶片光合生理特性的影响

比较不同砧穗组合光合生理的差异,筛选适宜陇东地区矮化密植的优良砧穗组合。以八棱海棠做基砧,SH1、Y-1、B_9、M_9-T_(337)和M_(26)做中间砧,其上嫁接‘长富2号’为试验材料,测定5个不同砧穗组合的光合参数及日变化的影响。结果显示:Y-1和M_9-T_(337)的净光合速率(P_n)均显著高于SH1、B_9和M_(26)。Y-1的表观量子产额(AQY)分别比SH1、B_9、M_9-T_(337)和M_(26)提高了34.27%、33.52%、16.48%和26.78%,而暗呼吸速率(R_d)和CO_2羧化效率(CE)均显著低于SH1、B_9和M_(26)。Y-1和M_9-T_(337)出现2次光合峰值时的净光合速率(P_n)均高于SH1、B_9和M_(26)。Y-1和M_9-T_(337)在同等条件下适应弱光和利用低浓度CO_2的能力均高于SH1、B_9和M_(26)。由此可知:Y-1和M_9-T_(337)砧穗组合较SH1、B_9和M_(26)处理更能提高光合利用率和积累干物质。     

不同原料基质栽培平菇的生物学

以木屑、棉籽壳、玉米芯及麦草为基质材料,采用单纯形格子试验设计方法,通过分析不同基质对平菇菌丝生长速度、生物学效率和投入产出比的影响,优化平菇栽培配方。结果表明,4种原料对菌丝生长速度、生物学效率和投入产出比的影响非简单的线性关系,棉籽壳和玉米芯互作与平菇生物学效率和投入产出比具显著正效应。获得优化的栽培基质配方为棉籽壳53%、玉米芯34%、麸皮10%、石灰2%及石膏1%。验证试验结果表明,优化配方的增产效果显著,较目前普遍应用的纯棉籽壳配方平均增产25.14%。     

甘蓝抗枯萎病基因FOC1植物表达载体构建及遗传转化

为研究甘蓝枯萎病抗性基因FOC1的抗性功能,利用前期克隆的FOC1基因,以pBI121质粒为植物表达载体,采用同源重组法构建FOC1基因的过表达载体;将构建好的重组质粒采用冻融法转入根癌农杆菌LBA4404菌株中,并通过农杆菌介导的甘蓝外植体转化法对感病甘蓝进行遗传转化,利用载体特异引物对获得的转基因植株进行PCR鉴定。结果表明,最终成功构建FOC1基因的过表达载体pBI121-35S-FOC1,并已成功整合到受体甘蓝基因组中。     

葡萄HAK基因家族的鉴定与表达分析

从葡萄基因组数据库中检索到18个HAK基因家族成员,对其在生物信息学及非生物胁迫下的表达水平进行分析。结果表明:葡萄HAKs编码CDS序列长度为2 000～2 500 bp,外显子数从7个到12个不等。二级结构主要以α-螺旋和不规则卷曲为主,至少含9个跨膜区域,亚细胞定位表明该家族主要在细胞质膜上。葡萄HAK基因分为7个亚族且整个家族与拟南芥HAK家族成员的同源性很高。基因芯片表达谱分析表明,葡萄HAK基因家族能够响应高温、低温、盐、干旱和水分等非生物胁迫,不同成员的表达水平存在一定的差异。荧光定量分析表明, VvHAK01、 VvHAK04、 VvHAK06和 VvHAK13质量分数为10%PEG处理6 h后表达量显著上升; VvHAK02、 VvHAK07、 VvHAK09、 VvHAK10、 VvHAK12、 VvHAK13、 VvHAK15、 VvHAK16、 VvHAK17、 VvHAK18在50μmol·L~(-1) ABA处理6 h后表达量显著上升; VvHAK07、 VvHAK09、 VvHAK11在400 mmol·L~(-1) NaCl处理6 h后表达量显著上升; VvHAK05在50μmol·L~(-1) ABA、400 mmol·L~(-1) NaCl和质量分数为10%的PEG处理6 h后,叶片表达量显著下调。大多数HAK基因家族成员对ABA、NaCl和PEG无法有响应,试验为进一步解析HAK基因功能和利用HAK基因进行植物的遗传改良奠定基础。     

基质物理性状对葡萄生根和苗木生长的影响

以‘瑞必尔’葡萄为试材,研究硬枝扦插中基质物理性状对插条生根、根系和苗木生长的影响,为工厂化葡萄扦插育苗基质配方的优化、利用与创新提供理论依据。研究结果表明:5种扦插基质的体积质量范围为0.15～1.22 g·cm~(-3),总孔隙度范围43.11%～95.16%,气水比范围0.48～14.07,物理性状之间存在显著差异。蛭石体积质量最小,总孔隙度最大,持水孔隙多,气水比最小,生根期间,基质平均含水量为33.77%,生根早,根毛多,根系发达;河沙分别与蛭石、珍珠岩等比例配比的处理其体积质量大,总孔隙度小,气水比大,持水量小,贮水能力较弱,插条生根慢,生根量少。蛭石与珍珠岩等比例复配后,体积质量与总孔隙度与蛭石无显著差异,但持水孔隙度较小,气水比较大,生根量较蛭石中少。苗木生长方面,根系质量直接影响地上部茎叶生长,两者呈极显著正相关关系。苗木质量综合评价结果表明,纯蛭石中苗木整体质量最好,茎叶和根系生长量大,地上部和根系生长指标明显优于其他处理。基质物理性状决定着根际水、气、肥、热等环境及其运输,通过影响生根和根系生长过程,进而对成苗质量产生重要影响作用;疏松多孔、气水比适宜的基质最利于葡萄根系生长发育,发达的根系是培养壮苗的基础。     

山荆子MbLRK10L1.1基因正调控腐烂病抗性

此前从东北山荆子（Malus baccata）中发现可能参与腐烂病信号响应的WAK基因 MbLRK10L1.1，在此基础上，拟结合生物信息学分析、表达分析和功能验证研究其在腐烂病抗性中的作用机制。结果表明， MbLRK10L1.1响应Valsa mali（Vm)信号，并且在瞬时表达MbLRK10L1.1后，‘烟富6号’果实表面病斑扩散速率明显减小， FRK1（Flg22-induced Receptor-like Kinase 1）、TaNOX（Triticum aestivum NADPH oxidase）、 EDS1（Enhanced disease susceptibility 1）等相关抗病基因均有不同程度的上调表达。表明 MbLRK10L1.1可通过JA、SA、SAR以及PTI等途径正调控果实对腐烂病菌的抗性。     

甘蓝花蕾酵母双杂交cDNA文库构建及评价

为了探索甘蓝胞质雄性不育的分子机制并研究花药发育相关重要基因编码蛋白质间的相互作用,采用SMART技术与同源重组方法,在酵母菌株Y187中构建了甘蓝花蕾酵母双杂交cDNA文库。以甘蓝(Brassica oleracea var.capitata)Ogura细胞质雄性可育保持系‘463’为试验材料,混合其不同生长时期的花蕾,提取总RNA,利用SMART技术合成双链cDNA,产物经CHROMA SPINTM+TE-400柱纯化后,与线性载体质粒pGADT7-Rec共转化入感受态酵母菌Y187中,二者利用酵母细胞内较高的同源重组酶活性,在酵母体内进行同源重组产生有复制活性的环形文库质粒,然后在缺亮氨酸(LEU)培养基板上筛选出所有克隆,成功构建了甘蓝花蕾酵母双杂交cDNA文库。经检测,cDNA文库的转化率为1.20×108转化子/3μg pGADT7-Rec,文库滴度为1.85×109 pfu/mL,重组率大于95%。该文库容量为4.5×106cfu,理论上包含了甘蓝花蕾发育相关的所有基因。     

树体休眠期前苹果花芽对低温早期响应的转录组分析

【目的】从总体上了解苹果花芽早期响应低温信号的基因表达情况,以期了解苹果休眠期花芽早期反应的分子网络,从而为苹果抗冷性研究提供理论依据。【方法】于树体休眠前收集花芽,低温(4℃)处理45 min(T1)、90 min(T2)和240 min(T3),常温处理为对照(T0),利用转录组技术分析了树体休眠前苹果花芽响应低温信号早期的基因表达情况,利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)进行数据验证。【结果】与对照相比,T1、T2和T3分别获得237、508和990个差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)。GO富集分析表明:处理前期的DEGs主要涉及碳水化合物有关的代谢、单体碳水化合物代谢过程,而后期主要涉及刺激反应、胁迫响应和DNA的转录等生物学过程。KEGG富集分析表明DEGs主要参与了"植物-病原菌互作","植物激素信号转导"等。其中,在响应低温信号后,参与钙调素/钙调素类蛋白(Ca2+–CaM/CML)代谢的基因MDP0000808334、MDP0000263349等及参与脱落酸(Abscisic acid,ABA)、油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)和赤霉素(Gibberellin,GA)信号代谢的基因MDP0000189486、MDP0000122792和MDP0000287039等上调表达显著。【结论】Ca2+信号通路可能主要参与了苹果花芽的冷响应过程。此外,ABA、BR和GA等激素可能在苹果花芽响应低温信号中也起重要的调控作用。     

沟垄覆膜连作种植对马铃薯产量及土壤理化性质的影响

以当地主栽马铃薯品种"新大坪"为试验材料,研究平畦不覆膜(CK)、平畦覆膜(T1)、全膜双垄垄播(T2)、全膜双垄沟播(T3)、半膜沟垄垄播(T4)、半膜沟垄沟播(T5)6种栽培模式连作种植,对马铃薯产量及土壤理化性质的影响。结果表明,与CK相比,处理T2、T3、T4和T5显著提高连作马铃薯根区地温;在连作马铃薯全生育期内,各处理土壤电导率总体呈下降趋势,pH呈上升趋势;与CK相比,沟垄覆膜处理土壤电导率提高,pH降低,但差异不显著;除T5外,其他沟垄覆膜处理均能提高连作马铃薯出苗率,T4最高且与CK间差异达到显著水平;沟垄覆膜处理明显提高连作马铃薯产量,增产幅度为1.5%~29.8%,其中T2处理产量最高且与CK间差异显著。     

葡萄CIPK基因家族的鉴定表达分析

以水稻、玉米、拟南芥中已知CIPK基因注册序列为基础,从葡萄基因组数据库中电子克隆出16条CIPK基因。对其理化性质分析表明,除VvCIPK10编码的251个氨基酸数目外,其余氨基酸数目基本稳定为300~470。整个CIPK家族的理论等电点为6~9。基因结构分析表明,VvCIPK01、VvCIPK03、VvCIPK04、VvCIPK08、VvCIPK09、VvCIPK13包含外显子数都大于10;VvCIPK02、VvCIPK05、VvCIPK06、VvCIPK07、VvCIPK10、VvCIPK11、VvCIPK12、VvCIPK14、VvCIPK15、VvCIPK16包含外显子数都小于7。聚类分析表明,CIPK基因被分为4个亚族,且在每一个亚族中都包含葡萄和拟南芥的CIPK基因家族成员,说明它们具有很高的同源性。对CIPK蛋白质的二级结构分析表明,葡萄CIPK基因家族所编码的蛋白质均以α-螺旋和不规则卷曲为主,而β-转角最少。亚细胞定位后发现,VvCIPK基因在细胞质中表达最多。对葡萄CIPK基因家族上游2kb区域顺式作用元件分析表明,VvCIPK13对于ABA和脱水胁迫的响应最为明显,葡萄CIPK基因家族对于MYB转录因子和WRKY转录因子均有响应。荧光定量分析表明,VvCIPK15在根中表达量最多,在茎中表达量最少;在不同处理下该基因表达差异性显著。其中,受PEG、ABA、NaCl诱导后呈明显上调表达,其表达量依次为PEGNaClABA。同时该基因在受到高、低温胁迫时表达量也有明显上调,9个处理中只有在山梨糖中呈下调表达。推测该基因能够参与调控干旱、盐碱、低温等逆境过程。