小麦DEAD-box基因家族鉴定及其低温下的表达模式分析

DEAD-box RNA解旋酶是RNA代谢途径中的关键酶,在RNA代谢过程中调控植株的生长发育和抗逆性。目前,尚未见有人对小麦DEAD-box基因家族进行系统鉴定与分析。为探究小麦DEAD-box基因的功能,本研究以水稻DEAD-box基因家族基因为参照,从小麦全基因组数据库中共鉴定到134个小麦DEAD-box家族基因,并利用生物信息学对其家族成员的理化性质、基因结构、进化树和共线性进行分析。结果表明,小麦DEAD-box蛋白多数为弱碱性蛋白,亚细胞定位分布广泛,核分布最多;小麦与水稻DEAD-box家族基因亲缘性较高,小麦DEAD-box蛋白结构域与核心基序排列有序稳定,高度保守;小麦DEAD-box家族基因在进化过程中可能发生了节段性复制事件,水稻与小麦DEAD-box基因无序共线性连线,说明DEAD-box基因在进化过程中可能存在染色体异位突变。进一步以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号(Dn1)和东农冬麦2号(Dn2)为材料,对其转录组库中低温差异表达的7个DEAD-box基因进行qRT-PCR分析,结果表明,这7个基因在不同品种和不同组织中表达量均有差异。Dn1中DEAD-box基因的表达量在 -10 ℃达到峰值,而Dn2中DEAD-box基因的表达量在-25 ℃达到峰值。     

SODM、DTA-6及Cc对马铃薯叶片碳代谢相关生理指标的影响

大田栽培条件下,以马铃薯（Solanum tuberosum L.）荷兰212为材料,叶面喷施不同植物生长调节剂,测定叶片中蔗糖、蔗糖转化酶活性、淀粉、淀粉酶活性变化以及可溶性糖、还原糖等含量的变化,研究喷施植物生长调节剂对马铃薯叶片碳代谢生理指标的影响。结果表明：喷施SOD模拟物（简称SOD_M）后16天叶片中可溶性糖、蔗糖以及淀粉的含量显著提高,24天和32天后还原糖含量明显增加;氯化胆碱（Choline chloride, 简称Cc）能够极显著降低处理后32天时叶片的转化酶活性,也可以显著提高处理后24天和32天时还原糖的含量;2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯（Diethyl aminoethyl hexanoate,简称DTA-6）能够极显著提高使用后16天时淀粉的含量,同 时其对处理后24～32天淀粉酶活性有极显著降低的作用。     

沼肥与化肥配施对东北不同株型玉米叶片光合特性及产量的影响

为探究沼肥与化肥不同比例配施对2种不同株型春玉米光合参数及产量的影响。以平展型玉米‘丰禾1号’和紧凑型玉米‘郑单958’为试验材料,设置5个不同沼肥与化肥配施处理,采用大田小区试验,研究其对不同株型玉米叶绿素荧光参数、叶面积指数、SPAD值及产量的影响。结果表明,沼肥化肥配施处理后,2种株型玉米的光系统Ⅱ反应中心(PSⅡ)最大光化学量子产量(Fv/Fm)及PSⅡ潜在活性(Fv/F0)升高,初始荧光(F0)值下降,叶面积指数和SPAD值上升,且变化幅度均为80%沼肥与20%化肥配施处理最大。与‘丰禾1号’相比,沼肥化肥配施处理对紧凑型玉米‘郑单958’的作用效果更为明显,显著增加其PSⅡ内部光合转换效率、潜在活性和叶片光合面积,并延长其光合作用时间。产量构成因素表现为80%沼肥与20%化肥配施处理的2个品种穗长、穗粗、百粒质量显著增加。‘丰禾1号’和‘郑单958’在合理的沼肥与化肥配施处理下,产量分别达到9 367.82kg/hm2和11 145.39kg/hm2,对比单施化肥处理分别增产29.56%和34.96%。     

哈茨木霉菌对水稻幼苗根际土壤微生物和酶活性的影响

采用钵盘育苗试验,研究了哈茨木霉菌在调节水稻苗床土壤微生物群落及土壤酶活性中的作用。研究结果表明：哈茨木霉菌能有效调节水稻幼苗根际土壤微生物群落组成;哈茨木霉菌对细菌、真菌和放线菌数量的影响程度明显不同,播种28天后,哈茨木霉菌接种处理的水稻幼苗根际土壤细菌和放线菌数量较对照分别增加50.70%和48.56%,而真菌数量较对照减少16.15%,并且哈茨木霉菌数量较刚播种时增加了138.46%;哈茨木霉菌也能显著提高土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性,分别较对照提高8.55%、18.31%和49.61%。研究表明,哈茨木霉菌具有改善土壤微生态环境的作用。     

冬小麦抗寒性鉴定的低温处理方式和鉴定指标的研究

为了筛选冬小麦抗寒性鉴定的低温处理方式和鉴定指标,以冬小麦强抗寒品种东农冬麦1号、弱抗寒品种济麦22和不抗寒品种中国春为试验材料,设室内快速低温、室内缓慢低温和田间种植三种处理,测定和分析了不同处理下小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量.结果表明,与室内缓慢低温处理相比,室内快速低温处理下小麦各项指标较接近田间种植处理,且与田间种植处理相关性较显著.低温下抗寒品种的H2O2及MDA含量显著低于弱抗寒品种和不抗寒品种,SOD活性和ASA含量与H2O2含量呈极显著负相关.因此,室内快速低温处理结合SOD活性及ASA、H2O2和MDA含量分析可以进行小麦品种抗寒性鉴定.     

孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻相关生理指标及叶绿体超微结构的影响

为了研究低温冷害对寒地粳稻生理特性及叶绿体超微结构的影响,以耐冷型粳稻‘东农428’(‘DN428’)、冷敏感型粳稻‘松粳10’(‘SJ10’)为供试材料,于孕穗期进行不同时间的冷水灌溉处理(0、5、10、15d),分析孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻功能叶片抗氧化酶活性、活性氧物质含量、渗透调节物质含量、内源激素含量、叶绿体超微结构及产量的影响。结果表明:与对照相比,孕穗期冷水灌溉下,两种寒地粳稻功能叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧阴离子(O■)和过氧化氢(H_2O_2)含量、可溶性糖(SS),可溶性蛋白(SP)含量均显著升高,增幅随冷水灌溉时间增加而上升,其中‘DN428’功能叶片SOD、POD、CAT和SP的增幅大于‘SJ10’,‘SJ10’功能叶片SS、O■和H_2O_2的增幅大于‘DN428’。冷水灌溉下,与对照相比,寒地粳稻功能叶片内源激素中脱落酸(ABA)含量升高,吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA_3)、玉米素核苷(ZR)含量下降,变化幅度随冷水灌溉时间增加而升高。在孕穗期冷水灌溉下,与对照相比,寒地粳稻产量随冷水灌溉时间增加显著下降,‘SJ10’比‘DN428’下降幅度大。冷水灌溉下,两种粳稻品种叶绿体超微结构均受到不同程度伤害,其中‘DN428’比‘SJ10’叶绿体超微结构受损小。相关分析表明,内源激素ABA与耐冷相关生理指标呈极显著正相关关系,关系最为密切。从回归分析可知,O■含量可作为孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻产量影响大小的鉴定指标。     

DTA-6、SODM及Cc对马铃薯地下主茎生长及同化物代谢生理的影响

大田栽培条件下,以马铃薯荷兰212为材料,叶面喷施植物生长物质2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯（Diethyl aminoethyl hexanoate,简称DTA-6）、氯化胆碱（Choline chloride, 简称Cc）以及SOD模拟物(简称SOD_M),测定地下主茎鲜重、干重、蔗糖、蔗糖转化酶活性、淀粉、淀粉酶活性变化以及可溶性糖等含量的变化,研究不同植物生长物质对马铃薯地下主茎生长及碳代谢生理指标的影响。结果表明：从喷药后16 d开始,Cc和SOD_M处理均能大幅提高地下主茎蔗糖的含量,其中Cc处理平均比CK增加36.68%,SOD_M处理较CK高出30.36%。同时喷施Cc后40 d和48 d淀粉酶活性提高,平均增幅为35.11%。从喷药后32 d开始,DTA-6和Cc处理对转化酶活性也具有提高的效应,DTA-6处理平均提高了35.75%,Cc处理平均提高了34.79%,但方差分析结果表明差异不显著。另外SOD_M处理能够极显著降低块茎膨大时期地下主茎内淀粉含量,而Cc处理可极显著提高此时期地下主茎的可溶性糖含量。     

不同牛群体间钙蛋白酶1基因第14内含子4685bp位点的多态性分析

本研究采用PCR-RFLP技术分析了钙蛋白酶1(CAPN1)基因第14内含子4685bp位点在东北地区特色养殖品种草原红牛、延边黄牛及不同二元杂交品种红安格斯牛×西门塔尔、利木赞×西门塔尔、德国黄牛×西门塔尔和夏洛莱×西门塔尔等群体间的多态性。结果表明,4685bp位点无论是基因型频率还是等位基因频率,在以上牛群体间均存在较大差异。延边黄牛中CT基因型作为优势基因型其频率达到0.53,CC及TT基因型频率差异不大,分别为0.27和0.20;德国黄牛×西门塔尔二元杂交牛中TT、CT基因型具有非常高的基因型频率,分别达到0.50和0.40,而CC基因型则只有0.10,T等位基因频率高达0.70,C等位基因频率仅为0.30。其他二元杂交品种无论是基因型频率还是等位基因频率上均与延边黄牛相类似。本研究中最值得关注的是草原红牛中4685bp位点仅存在1种基因型,即为TT型,未发现C等位基因的存在。3种牛群体间4685bp位点基因型频率的比较,为进一步分析该位点与肉质嫩度的相关性奠定了基础。     

SODM、DTA-6及Cc对马铃薯叶片碳代谢相关生理指标的影响

大田栽培条件下,以马铃薯（Solanum tuberosum L.）荷兰212为材料,叶面喷施不同植物生长调节剂,测定叶片中蔗糖、蔗糖转化酶活性、淀粉、淀粉酶活性变化以及可溶性糖、还原糖等含量的变化,研究喷施植物生长调节剂对马铃薯叶片碳代谢生理指标的影响。结果表明：喷施SOD模拟物（简称SOD_M）后16天叶片中可溶性糖、蔗糖以及淀粉的含量显著提高,24天和32天后还原糖含量明显增加;氯化胆碱（Choline chloride, 简称Cc）能够极显著降低处理后32天时叶片的转化酶活性,也可以显著提高处理后24天和32天时还原糖的含量;2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯（Diethyl aminoethyl hexanoate,简称DTA-6）能够极显著提高使用后16天时淀粉的含量,同 时其对处理后24～32天淀粉酶活性有极显著降低的作用。     

马铃薯Y病毒对不同马铃薯品种的致病力

为明确不同马铃薯Y病毒(PVY)株系对马铃薯的影响及危害,采用PVYN:O、PVYN-Wi、PVYNTN-NW(SYRⅠ)和PVYNTN-NW(SYRⅡ)株系分离物人工侵染马铃薯,并通过透射电子显微镜观察经PVY侵染后马铃薯植株细胞的超微结构。结果表明,敏感品种更适用于PVY病毒致病力鉴定,敏感品种‘克新13’和‘克新18’对PVY不同分离物的反应强烈,差异显著,而‘兴加2号’对4个PVY分离株均表现耐病,虽然细胞内均出现叶绿体变形、单层膜小囊泡和典型的风轮状内含体,但症状只表现为不同程度的花叶。同时,发现PVYN-Wi致病力较弱,侵染后,4个马铃薯品种均出现花叶症状,细胞内部产生多膜结构、风轮状内含体,引起敏感品种‘克新13’和‘克新18’细胞变形、叶绿体变形和髓鞘样结构;PVYNTN-NW致病力最强,感病的‘克新13’和‘克新18’植株受害症状明显加重,且植株早衰、细胞破坏严重,有些死亡较快的植株甚至未产生特征性内含体结构;PVYN:O致病力中等,植株受害症状和超微结构变化也介于PVYN-Wi和PVYNTN-NW之间。不同马铃薯品种对PVY病毒的感病程度有较大差异,‘兴加2号’为耐病品种。