花生种子特异启动子AHSSP1的克隆及功能分析

为丰富花生种子特异启动子资源,本研究利用PCR技术在花生基因组中克隆了种子贮藏蛋白基因PSC32的启动子AHSSP1,利用半定量RT-PCR检测了PSC32基因表达模式,借助NewPLACE在线分析了AHSSP1序列中存在的顺式作用元件,并构建了AHSSP1驱动GUS报告基因的表达载体,经农杆菌转化获得转基因拟南芥,经GUS组织化学染色鉴定了该启动子的功能。结果表明,PSC32基因957 bp长的启动子AHSSP1序列具备种子特异表达启动子特有的3个RY REPEAT元件。半定量RT-PCR分析发现,PSC32基因在花生成熟种子中表达,而在饱果成熟期根、茎、叶片、花、入土前的果针、成熟种子的果壳中均不表达。GUS组织化学染色发现,转基因拟南芥成熟种子以及萌发种子的子叶、下胚轴和胚根均能够被染上蓝色;长出真叶后,子叶和下胚轴仍能被染色,而根和真叶不能被染上蓝色;成年期转基因拟南芥的叶片也不能被染上蓝色。而野生型拟南芥整个生长时期均不能被染上蓝色。以上现象说明AHSSP1是一个种子特异启动子。本研究丰富了花生种子特异启动子的资源,对花生籽仁品质改良或以花生籽仁作为“生物反应器”的研究具有重要的应用价值。     

镉和模拟酸雨胁迫对苦楝幼苗镉含量及叶片抗氧化系统的影响

为探讨苦楝在重金属Cd和酸雨的单一及复合胁迫下的生理响应特征,采用人工配置土壤盆栽试验,研究不同浓度Cd(0、30、60、90、120、150、180 mg·kg^-1)和3个梯度模拟酸雨(pH值5.6、4.5、3.5)单一及复合处理对苦楝幼苗生物量、Cd含量及叶片保护性酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性和抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH)的影响。结果表明,除低浓度Cd(≤30 mg·kg^-1)单一及其与pH值4.5酸雨复合处理对幼苗地上部、地下部生物量有促进作用外,其他处理均表现出抑制作用,其中复合处理对苦楝幼苗的抑制作用更明显,表现为叠加效应;单一Cd处理时,随着Cd浓度的增加,幼苗根、茎、叶中Cd含量逐渐升高,且根系大于茎叶,复合处理抑制了植物对Cd的积累,对叶片的抑制作用最强;Cd和酸雨单一及复合处理下叶片SOD、CAT和POD活性均有所增加,分别在60 mg·kg^-1 Cd、pH值5.6,60 mg·kg^-1 Cd、pH值4.5和90 mg·kg^-1Cd、pH值4.5时出现阈值;在AsA-GSH循环中,单一Cd处理下,AsA、GSH含量和抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均随着Cd浓度的增加呈先上升后下降的趋势,单一酸雨处理对上述4个指标的影响不尽一致,而复合处理下上述指标在Cd浓度≤60 mg·kg^-1、pH值≥4.5时均能保持较高值,且随着胁迫程度的加深均出现了阈值。综上所述,苦楝对重金属Cd和酸雨胁迫具有一定的耐性,可在Cd浓度≤60 mg·kg^-1和pH值≥4.5的酸雨双重污染区域正常生长。本研究结果为土壤Cd污染的酸雨区域的修复植物筛选提供了理论基础和参考依据。     

陇薯系列高淀粉马铃薯品种的淀粉产量及品质性状综合评价

为了评价高淀粉马铃薯品种的综合品质性状,本研究以甘肃省农业科学院育成的15个马铃薯品种(系)为参试材料,2011-2018年连续8年定点田间试验,测定了块茎产量、营养品质(干物质、淀粉、维生素C、粗蛋白)含量和矿物质元素(钾、钙、铁、锌)含量。结果表明,参试材料的块茎产量和营养品质含量均存在显著的基因型、环境及基因型与环境的互作效应,其中块茎产量、淀粉产量、干物质含量、淀粉含量性状的基因型效应大于环境效应,而营养品质中的维生素C、粗蛋白和还原糖含量的环境效应大于基因型效应。参试材料的块茎产量24 549~50 140 kg·hm^-2,淀粉产量4 271~9 298 kg·hm^-2,干物质含量21.07%~30.18%,淀粉含量14.63%~21.83%,维生素C含量12.20~18.95 mg·100g^-1,粗蛋白含量2.17%~2.71%,还原糖含量0.18%~0.43%,钾含量4 316~5 368 mg·kg^-1,钙含量85.10~138.40 mg·kg^-1,铁含量10.17~24.50 mg·kg^-1,锌含量2.45~3.80 mg·kg^-1。大西洋的衍生品种陇薯8号、陇薯9号、陇薯12号、陇薯14号、L0527-2、L08104-12、LZ111和L1149-2淀粉含量均超过18%,其中,L1149-2总体表现优异,其平均块茎产量50 140 kg·hm^-2、淀粉产量9 298 kg·hm^-2、干物质含量26.75%、淀粉含量19.30%、维生素C含量14.62 mg·100g^-1、粗蛋白含量2.52%、还原糖含量0.28%、钾含量5 297 mg·kg^-1、钙含量138.40 mg·kg^-1、铁含量20.40 mg·kg^-1、锌含量3.20 mg·kg^-1;而陇薯5号淀粉产量及营养品质较差。本研究为合理利用陇薯系列高淀粉马铃薯品种提供了科学依据,对改良高淀粉马铃薯品种产量和品质具有指导意义。     

Acquired Thermo‐Tolerance and Trans‐Generational Heat Stress Response at Flowering in Rice

In rice, pre‐exposure to sublethal treatment followed by harsh lethal treatment is known to improve tolerance of different abiotic stresses at the vegetative stage within and across generations. Our major aim was to test the phenomenon of thermo‐tolerance at flowering across (trans)‐generations and within generation using rice cultivars contrasting for heat stress tolerance at flowering. To test trans‐generational response, plants were exposed to higher temperature at flowering stage and seeds obtained from previous generations were exposed to heat stress during flowering, which recorded significantly lower fertility when exposed to the same degree of stress in their subsequent generations. A pre‐acclimation to moderately high acclimating temperatures imposed over three different durations during the vegetative and initial reproductive stage showed positive response in the tolerant N22, particularly under severe heat stress (40 °C). This finding indicates the possibility of acquiring ameliorative thermo‐tolerant mechanisms at anthesis, restricted to tolerant genetic backgrounds to combat subsequent harsh conditions within the same generation. However, trans‐generational memory was ineffective in mitigating spikelet sterility losses in both tolerant and susceptible backgrounds. Rice is extremely sensitive to heat stress during flowering; hence, similar exercise across other crops of interest needs to be carried out before generalizing conclusions.     

水稻粉垄耕作生长及生理特性研究

以两系超级杂交水稻(Oryza sativa L.)桂两优2号为供试品种,通过田间研究比较常规耕作和粉垄耕作条件下水稻生长及生理特性.结果表明,粉垄耕作方式有利于水稻植株分蘖中后期的分蘖生长,全生育期白根多、活力强,叶绿素相对含量(SPAD)极显著高于常规耕作,叶片净光合速率高,并且持绿时间长,利于光合同化物的生产积累;成熟期地上部干物质积累量显著高于常规耕作,有效穗较常规耕作多27.6万/hm2,因而产量增加显著,增产约20.36％.     

不同饲粮粗蛋白质水平下黑水虻蛋白替代豆粕对蛋鸡生产性能、蛋清品质及血清蛋白质代谢指标的影响

本试验旨在探讨不同饲粮粗蛋白质水平下黑水虻蛋白替代豆粕对蛋鸡生产性能、蛋清品质及血清蛋白质代谢指标的影响。采用单因素随机试验设计,选用252只产蛋率相近的33周龄罗曼白蛋鸡,随机分为3组,每组7个重复,每重复12只鸡。各组分别饲喂标准回肠可消化氨基酸(SIDAA)平衡模式下配制的不同粗蛋白质水平(16.50%、14.85%、13.20%)的玉米-豆粕-黑水虻蛋白饲粮,各组黑水虻蛋白与豆粕提供等量的粗蛋白质。预试期2周,正试期12周。结果表明:1)与16.50%组相比,14.85组%和13.20%组的产蛋率和平均日采食量无显著影响(P>0.05),平均蛋重显著降低(P<0.05),料蛋比显著升高(P<0.05);13.20%组的产蛋量显著降低(P<0.05),14.85%组的产蛋量无显著差异(P>0.05)。2)与16.50%组相比,14.85%组的平均蛋重、蛋清重、浓蛋白重、蛋白高度、哈氏单位和蛋清比例均无显著差异(P>0.05);13.20%组的平均蛋重、浓蛋白重、蛋白高度显著降低(P<0.05),蛋清重和哈氏单位呈下降趋势(P=0.0513和P=0.0673)。3)各组血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性及总蛋白、白蛋白、尿酸含量无显著差异(P>0.05)。16.50%和13.20%饲粮粗蛋白质水平对蛋鸡输卵管膨大部分泌功能有轻微不良影响。由此可见,在SIDAA模式下,以黑水虻蛋白替代豆粕并使饲粮粗蛋白质水平降低至14.85%时对鸡蛋蛋清品质无不良影响。     

甘蓝型油菜耐低温生长生理生化响应机制

为提高甘蓝型油菜耐寒育种过程中的筛选效率，研究甘蓝型油菜耐低温机理，以8个不同抗寒性的甘蓝型油菜为材料，对低温条件下各材料的生物量、叶绿素、脯氨酸和相对电导率进行测定，发现在室外平均气温2.75℃时，抗性材料的生物量、叶绿素和脯氨酸的累积量都显著高于敏感材料，相对电导率没有显著差异；当平均气温7.52℃回升至12.39℃，抗性材料和敏感材料生物量的累积量无显著差异；在恒定低温10℃/4℃处理下抗性材料和敏感材料在处理前3周生物量均持续累积，但从第4周开始敏感材料新叶出现白斑，生物量减少，抗性材料老叶出现白斑，生物量维持不变。结果表明，耐低温材料在低温条件下叶绿素含量受到的影响较小，脯氨酸的积累量持续上升，具有较强的快速适应能力，在低温下具有显著的持续生长优势。     

美国红枫组织培养研究进展

根据国内外关于美国红枫组织培养的研究,以及实际生产中的经验系统阐述了美国红枫组织培养体系建立的具体过程及研究进展,并提出了存在的问题及展望,为美国红枫的大批量组培苗商业生产提供基础资料。     

链霉菌和壳聚糖对淮山土壤微生物活性与群落的影响

为探究链霉菌30702和壳聚糖对淮山土壤微生物活性与群落的影响,采用比色法和滴定法观测土壤酶活性的变化,采用高通量测序技术和Trimmomatic等软件,分析土壤微生物群落中细菌和真菌的发展变化。结果表明,链霉菌、壳聚糖、土壤原始微生物和培养时间等4个因素对淮山土壤的脲酶和过氧化氢酶活性均有显著影响,壳聚糖浓度在0~10.0 g/kg内,土壤酶活性随壳聚糖浓度的增大而提高;随时间的延长,先升再降;壳聚糖与链霉菌之间存在交互效应。链霉菌和壳聚糖能增加淮山土壤细菌的物种丰度,减少细菌的多样性,增加艾德昂菌属（Ideonella）和纤维弧菌（Cellvibrio）等有益菌属的相对丰度,而对真菌的物种丰度和多样性的影响较小,与对照之间的差异不显著,土壤优势菌属为腐质霉属（Humicola）、枝孢属（Cladosporium）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和uncultured_bacterium_ c_Subgroup_6。其中,链霉菌与2.5 g/kg壳聚糖复合处理的细菌物种丰度最大,细菌多样性最少。     

马齿苋水提物对热应激小鼠空肠结构及吸收功能的影响

旨在探讨马齿苋水提物（aqueous extract of Portulaca oleracea L.）对热应激小鼠空肠结构及吸收功能的影响。将40只昆明种小鼠随机分为4组（n=10）：空白对照组（C）、热应激组（HS）、马齿苋水提物组（AEP）、维生素C组（Vc），HS、AEP和Vc组每天于（40±1）℃环境下处理0.5 h，连续热应激6 d后将小鼠转置于室温下给药治疗。给药7 d后眶窦采血，并采集小鼠空肠；测定小鼠血清中D-木糖、葡萄糖含量；HE染色观察空肠组织病理学变化；qRT-PCR法检测空肠黏膜ZO-1、SGLT1及GLUT2 mRNA的相对转录水平。结果显示，与C组比较，HS组小鼠空肠黏膜绒毛高度极显著降低（P<0.01）；血清中D-木糖的含量极显著降低（P<0.01）；空肠黏膜中ZO-1、SGLT1和GLUT2 mRNA的相对转录水平均极显著降低（P<0.01）；与HS组相比，AEP组小鼠空肠绒毛高度极显著提高（P<0.01）；血清中D-木糖及葡萄糖的含量均显著升高（P<0.01或P<0.05）；空肠黏膜中ZO-1、SGLT1和GLUT2 mRNA的相对转录水平均显著升高（P<0.05或P<0.01）。高温处理可导致小鼠空肠黏膜脱落及吸收功能下降，而在给予马齿苋水提物治疗后可通过提高空肠ZO-1 mRNA表达量修复空肠黏膜结构，通过促进空肠黏膜SGLT1和GLUT2 mRNA的转录量改善吸收功能。马齿苋水提物能在一定程度上修复热应激导致小鼠空肠黏膜结构损伤，改善热应激小鼠肠道的吸收能力。