大白菜CMS7311雄性不育的发生与花蕾内源激素含量变化的关系研究

为揭示大白菜CMS7311雄性不育发生与其内源激素含量变化的关系,利用间接酶联免疫( ELISA)测定法比较了大白菜雄性不育株花蕾和可育株花蕾发育过程中内源激素的含量变化差异。结果表明：在花蕾发生过程中,不育株和可育株内源激素IAA、ABA、GA3、ZR以及JA含量变化均呈现差异。以花蕾纵径2.0~2.9 mm时期为转折点,前期不育株花蕾IAA含量小于可育株花蕾,而后期相反;同样的转折点,不育株花蕾ABA含量的下降趋势呈开张的“V”字形,前期下降快,后期下降放缓,这与可育株中变化趋势不同。不育和可育株花蕾中GA3含量变化都是先下降后上升趋势,所不同的是不育株花蕾中GA3含量变化幅度较可育株小且始终低于可育株。不育株中JA含量呈现先下降后上升再下降的剧烈变化趋势,且始终高于可育株花蕾中的JA含量。在不育株不育发生的初始阶段,ABA和JA分别上升了12.47%和16.18%,而IAA、ZR和GA3分别下降了14.00%,23.04%和45.68%;IAA/ABA呈现先下降后上升趋势,但在花蕾发育早期不育株中的比值小于可育株,而后期正好相反;其余IAA/GA3、IAA/ZR和ABA/GA3等3类激素比值均表现为下降趋势,且不育株中IAA/GA3和ABA/GA3比值都明显大于可育株。由于大白菜CMS雄性不育主要发生在花蕾发育的早期,推断GA3的缺乏,导致各激素间的平衡关系失调,可能与CMS7311雄性不育的发生有关。     

东方粘虫中肠V-ATP酶A亚基突变体TSCA的原核表达及复性纯化

根据得到的东方粘虫[Mythimna separate(Walker)]中肠V-ATPase A亚基(VHA-A)基因(VATPA),预测其三维结构,构建定点突变并复性。利用Swiss-Model在线预测VHA-A三维结构,确定突变位点,通过重折叠PCR(Overlap-PCR)技术构建突变基因并将其整合到pET-22b(+)载体上,得到重组质粒pET-22b(+)-TSCA,转入大肠杆菌BL21中表达,最后通过亲和层析纯化包涵体蛋白质并进行透析复性。结果表明,成功构建突变基因和融合表达载体,融合蛋白质以包涵体形式表达,并得到大量纯化的可溶性蛋白。     

不同覆盖方式对陕西关中地区冬小麦田杂草群落的影响

为明确不同覆盖方式对陕西关中地区冬小麦田杂草群落的影响,通过连续3a定点覆盖试验,研究麦田杂草的种类、密度、重要值及生物多样性。PermANOVA结果表明,拔节期与成熟期、透明膜与黑膜及9种覆盖处理间的杂草群落均存在显著差异。群落调查结果表明,泽漆是整个生育期内所有处理的优势种,猪殃殃和荠菜主要出现在拔节期,灰绿藜和香附子主要出现在拔节期后。黑色全膜平作处理在整个生育期内杂草总密度最低,杂草种类较少,拔节期除草后的物种丰富度、香农指数和Pielou均匀度指数显著低于对照。因此,黑色全膜平作处理可有效控制麦田杂草种类,降低杂草的密度与生物多样性,可为陕西关中地区冬小麦田合理的耕作与覆盖提供参考。     

利用荧光定量PCR法检测转基因绒山羊外源基因整合拷贝数

外源基因拷贝数是转基因动物检测中的重要内容。本实验室使用PiggyBac(PB)转座子系统获得Tβ4-GFP、FGF5s-GFP、VEGF164-GFP 3种转基因类型陕北白绒山羊,为研究其外源基因整合情况,利用荧光定量PCR方法对其外源基因copGFP的整合拷贝数进行检测。以Gluc为内参基因,建立外源基因和内参基因的标准曲线方程,对转基因陕北白绒山羊DNA进行荧光定量PCR,将copGFP/Gluc的比率作为外源基因的拷贝数。同时,选取Tβ4-GFP转基因绒山羊对其整合位点进行检测,以验证拷贝数结果。结果显示:copGFP与Gluc的标准曲线方程分别为,y=-3.230 6x+39.216(R~2=0.998 8)、y=-3.564 8x+38.440(R~2=0.996 0);成功得到9只转基因绒山羊的整合拷贝数;Tβ4-GFP转基因绒山羊整合位点数目和拷贝数检测结果一致。结果表明,利用荧光定量PCR检测转基因绒山羊外源基因整合拷贝数,操作简单、灵敏方便,是一种切实可行的检测方法。     

油菜和小麦种苗根系对乙草胺的耐性差异分析

为揭示油菜和小麦根系对乙草胺耐药性差异的原因,采用水培法研究了梯度浓度乙草胺对油菜和小麦种苗根系形态、根尖生理代谢和解剖结构的影响。结果表明,1 mg/L乙草胺对油菜根长抑制率为33.63%,而对小麦根长抑制率可达55.22%;100 mg/L乙草胺对油菜侧根抑制率为63.03%,而对小麦侧根抑制率达100.00%;经0.01 mg/L乙草胺处理后的油菜根尖细胞膜透性高于小麦,当乙草胺浓度高于0.1 mg/L后,小麦根尖细胞膜透性剧烈增加且高于油菜;在较高浓度乙草胺胁迫下,小麦根尖抗氧化酶活性均低于油菜;10 mg/L乙草胺处理下,小麦根尖的解剖结构变异较油菜明显,表现为细胞排列松散、混乱,根冠变形,分生组织细胞染色程度变浅,伸长区细胞分化提前,中柱鞘细胞木质化。研究表明,小麦的根系建成比油菜更容易受乙草胺抑制,且侧根数比根长更敏感;油菜和小麦对乙草胺耐药性差异可能与细胞膜透性、抗氧化酶活性以及根尖细胞组织分化等差异有关。     

不同烃链长度咪唑类离子液体对玉米幼苗生长的影响

为探讨离子液体(ILs)对农业生物的毒性,以典型农作物玉米为材料,采用水培法研究三种不同烃链长度离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([C4mim]Cl)、1-己基-3-甲基咪唑氯盐([C6mim]Cl)和1-辛基-3-甲基咪唑氯盐([C8mim]Cl)在不同浓度下对幼苗的根、茎生长以及部分生理生化指标的影响。结果表明:三种离子液体对玉米幼苗根、茎干重均有显著抑制作用。由EC50值得出,抑制程度表现为[C4mim]Cl[C6mim]Cl[C8mim]Cl,且对根重的抑制大于茎重。随三种离子液体处理浓度增加,玉米幼苗根、茎抗氧化酶系(SOD、POD、CAT、APX)总体呈下降趋势,而丙二醛(MDA)含量显著升高,表明氧化胁迫可能是离子液体产生毒性的重要原因。     

土壤干旱对黄土高原4个乡土禾草生长及水分利用特性的影响

应用盆栽试验,人工控制土壤水分含量对黄土高原4个乡土禾草长芒草、冰草、无芒隐子草、白羊草的生长及水分利用特性进行了研究。结果表明,随干旱胁迫程度加剧,各草种耗水量明显减少;不同草种单株耗水量差异明显,表现为:白羊草>冰草>无芒隐子草>长芒草,最高日、旬、月耗水量差异明显,中度和重度水分亏缺下的最高耗水日比适宜水分下的提前10d左右。1d中的最大耗水高峰随着土壤含水量的降低有提前的趋势。4个草种株高生长和单叶叶面积明显受土壤水分含量影响,均表现为:适宜水分>中度干旱>重度干旱,土壤干旱下长芒草和无芒隐子草受抑制程度显著大于冰草和白羊草;随干旱胁迫程度的加剧和干旱时间的延长,长芒草和无芒隐子草的叶片组织含水量和叶片相对含水量明显降低,冰草和白羊草则一直能维持较高含水量,且下降幅度小,稳定性好;长芒草和无芒隐子草的水分利用效率(wateruseefficiency,WUE)随干旱加剧而降低,两者属于低耗水、低WUE草种,冰草和白羊草在中度干旱下WUE最高,相比白羊草,冰草属于低耗水、高WUE草种,白羊草属于高耗水、高WUE草种。     

西北旱区枣疯病植原体核糖体蛋白基因的生物信息学分析

枣疯病是枣树上的一种具有毁灭性的植原体病害,几乎分布于国内所有的枣树栽培区,造成了巨大的经济损失.对我国陕西、宁夏、甘肃3省枣疯病样品植原体核糖体蛋白基因进行克隆和测序,获得枣疯病植原体的核糖体基因片段为1 196bp,包含部分rps19,rpl22和rps3三个基因,其中rpl22和rps3大小分别354bp和753bp,分别编码118和251个氨基酸,且这两个基因为非重叠基因.序列同源性比较结果表明:我国陕西、宁夏、甘肃的枣疯病植原体的核糖体蛋白rp基因大小一致,归属于植原体16S rⅤ-B组;该植原体核糖体蛋白基因特性与樱桃致死黄化(CLY5)和桃树黄化印度分离株系(PY-In)植原体相似.首次报道了我国枣疯病核糖体蛋白基因rp基因的序列,把枣疯病植原体归到16S rⅤ-B组,为枣疯病植原体提供了新的分类依据.     

相邻位点碱基突变的熵性质

为了在分子水平上探讨2相邻位点碱基突变的熵性质,在双参数模型下建立有限长DNA序列2相邻位点碱基突变的微分方程模型,得出了16种碱基组成的概率随世代变化的函数关系式,证明2相邻位点碱基突变具有保熵性,生物是朝着熵增方向即多样性增加的方向进化的;阐明了在单参数模型下相邻位点碱基突变的熵性质亦是如此;该结论也适用于3个相邻位点以及更多相邻位点碱基突变的情况。并利用Matlab软件进行2相邻位点碱基突变的计算机模拟,直观地验证了所得的理论结果。     

黑麦草幼苗对镉耐性能力及吸收积累和细胞分布特点研究

通过盆栽试验研究了镉(Cd)胁迫下黑麦草(Lolium perenne L.)幼苗的耐性能力(包括生长反应和生理生化特性)以及对Cd的吸收、积累、分布特征.结果表明,当Cd浓度为10mg·kg-1时,黑麦草的生长和发育没有受到明显抑制(P>0.05),当Cd浓度为20、60、100 mg·kg-1时,黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活性都显著降低(P<0.05);超氧阴离子(O2-·)、MDA含量显著增加(P<0.05);SOD、POD活性先增加后降低.黑麦草体内Cd积累量随着Cd浓度增加而显著增加(P<0.05);Cd在亚细胞内积累量:F1(细胞壁)>F3(可溶部分)>F2(细胞器).黑麦草在Cd浓度为10、20 mg·kg-1时,富集系数>1.0,对Cd有较强的富集能力,转移系数<1,富集的Cd丰要累积在根部,表明黑麦草能够有效富集土壤中的Cd,且富集的Cd主要积累在根部.