木薯淀粉分支酶基因MeSBE2.2的克隆和表达分析

为了明确淀粉分支酶(SBE)在木薯淀粉合成中的功能,利用RT-PCR方法克隆得到了MeSBE2.2序列,并通过实时定量PCR(Q-PCR)分析其转录特点。结果表明,MeSBE2.2全长2 053bp,编码616个氨基酸,其编码蛋白质序列与蓖麻SBEII氨基酸序列的同源性最高,为91%。研究其转录特点发现:MeSBE2.2在块根和叶片中的表达模式有品种间差异性;器官特异性表达分析结果表明,MeSBE2.2主要在木薯块根中柱中表达;于3个不同生长时期的表达分析发现,MeSBE2.2在块根中表达平稳,在叶片中其表达量随植株生长呈显著下降趋势。本研究结果为进一步研究SBE家族在木薯块根淀粉合成中的功能提供了重要依据。     

森林草莓FveD27的表达特性和功能

【目的】新型植物激素独脚金内酯是调控植物分枝发育的关键因子,但独脚金内酯在草莓生长发育中的作用尚不清楚。揭示森林草莓（Fragaria vesca）中独脚金内酯生物合成关键基因DWARF27（D27）的表达特性及主要功能,探索FveD27在草莓分枝以及生长发育过程中的作用,为研究草莓植株构型奠定理论基础。【方法】本研究选用森林草莓作为试验材料,利用RT-PCR方法克隆FveD27的编码区序列,利用MEGA 6.0分析草莓FveD27与苹果、拟南芥等物种中D27的系统进化关系;构建FveD27与GFP的融合载体,利用注射烟草叶片的方法对FveD27进行亚细胞定位分析;通过qRT-PCR技术对FveD27在森林草莓不同器官的表达水平进行定量分析,同时构建FveD27启动子与GUS融合表达载体并通过农杆菌介导法将其转化到森林草莓中,利用GUS染色进一步分析FveD27的表达特性;构建FveD27过表达载体并通过农杆菌介导的叶盘法进行稳定遗传转化,获得FveD27过表达草莓株系。【结果】从森林草莓中克隆出编码区长度为789 bp的FveD27序列;烟草的亚细胞定位结果表明FveD27定位在叶绿体;FveD27在森林草莓组织器官中的表达量由高至低依次为幼叶、茎尖、叶柄、成熟叶、根;克隆出长度为1 670 bp的FveD27启动子序列,GUS活性分析结果显示转pFveD27::GUS融合基因草莓植株的幼叶和芽等部位GUS活性较强,而成熟叶与叶柄部位GUS活性较弱,根部几乎无GUS活性,GUS染色分析揭示的基因表达结果与qRT-PCR结果相符;构建了FveD27过表达载体并通过农杆菌介导获得了过表达FveD27的草莓转基因株系,表型调查结果表明过表达FveD27能够显著抑制新茎分枝的形成,同时增加花序数量。【结论】FveD27具有调控森林草莓新茎分枝发育、花序数量等功能。研究结果可为调控草莓新茎分枝数量和产量等提供新思路。     

紫花苜蓿MsMAX2的克隆及功能研究

【背景】分枝是重要的产量构成因子,在紫花苜蓿育种中至关重要。发掘紫花苜蓿分枝相关基因并明确其作用机理,有助于加快紫花苜蓿高产优质育种。MAX2是重要的分枝相关基因,参与多种植物的分枝调控。【目的】通过对紫花苜蓿MsMAX2功能的研究,为建立MsMAX2调控紫花苜蓿分枝发育分子机制奠定基础。【方法】利用同源克隆的方法从紫花苜蓿中获得MsMAX2的基因序列。通过Expy Protparatam、DNAMAN和MEGA-X等软件对MsMAX2进行序列分析并构建系统进化树。采用实时荧光定量PCR（qPCR）方法分析MsMAX2在紫花苜蓿中的组织表达特异性。运用烟草瞬时表达系统确定MsMAX2蛋白的亚细胞定位。利用农杆菌介导的转化方法获得转基因拟南芥,以明确MsMAX2的基因功能。用酵母双杂交技术探明与MsMAX2互作的蛋白。【结果】MsMAX2包含长度为2 136 bp的开放阅读框,编码由711个氨基酸构成的蛋白,属于F-box蛋白超家族。系统进化分析表明,MsMAX2及其同源基因的进化与物种的分化高度相似,表明其是一个功能保守的基因。MsMAX2在紫花苜蓿的颈部组织中表达量最高,苗期叶片和授粉当天的花序中表达量较高,根中次之,其他组织表达量相对较低,暗示其在紫花苜蓿多个组织中发挥作用。亚细胞定位试验表明MsMAX2蛋白定位于细胞核中。在拟南芥max2突变体中过表达MsMAX2可互补突变体的多分枝表型。酵母双杂交试验表明MsMAX2与激素受体D14存在依赖于独脚金内酯的相互作用。【结论】获得在紫花苜蓿颈部组织中高水平表达的MsMAX2,其编码的蛋白定位于细胞核中;MsMAX2在拟南芥多分枝突变体max2中过表达时,能够互补突变表型,表明MsMAX2参与植物的分枝调控,其功能保守。     

三倍体毛白杨无性系B301幼树树冠结构特征研究

为探究以树冠结构为特点的毛白杨幼树生物学特征,为人工幼林抚育管理提供参考,以3年生三倍体毛白杨优良无性系B301人工林为对象,从分枝数、基径、枝条长度、着枝高度、方位角、分枝角度、生物量等角度,分析其树冠结构特征。结果表明,三倍体毛白杨B301不同级别侧枝数量差异显著（P<0.05）,二级枝条最多,一级枝条和二级枝条占总侧枝数量的94.7%;不同方位分枝数量差异显著（P<0.05）,东北方位最多,为总分枝数的39.3%,但单枝及单叶生物量在方位上差异不显著（P>0.05）;各级侧枝枝条基径、着枝处直径、着枝高度、枝条长度差异显著（P<0.05）,但不同方位间无显著差异（P>0.05）;树冠在垂直结构上分层明显,其侧枝集中在树干中部树高51.1%的范围;单株地上总生物量（干重）为34 741.9 g,枝条及叶片的生物量分别占地上部分总生物量的33.8%和11.2%;枝条及叶片生物量与所在枝条基径相关性最大,通过幂函数构建枝条基径与枝、叶生物量回归方程,回归关系显著（P<0.000 1）。因此,三倍体毛白杨B301树冠水平空间大、垂直层次分明,是比较理想的冠型,研究结论可为其合理修枝方式和强度的确定提供依据。     

Effects of shoot,root and stolon temperature on the development of the potato (Solanum tuberosum L.) plant. II. Development of stolons

Summary Cultivars Bintje and Désirée were grown in a multi-compartment set-up, which allowed different shoot, root and stolon temperatures, to study the effects of temperature around different plant organs on the development of stolons. A high root temperature induced orthotropic stolon growth in cv. Bintje. Stolon number was not affected when temperature was increased in one compartment only, but high root temperature combined with high stolon temperature or high air temperature reduced stolon number. For ‘Bintje’, branching of stolons and their dry-matter yield were enhanced by a high temperature in each compartment, but combining high air temperature with another temperature increase was detrimental. Stolon initiation was less synchronized when plants were exposed to both high air temperature and high stolon temperature. The hormonal regulation of stolon formation and the effects of temperature on the hormonal balances involved are discussed.     

元宝槭幼树施肥研究 Ⅰ.不同施肥处理对生长与构型的影响

在云南省禄丰县进行元宝槭幼树施肥试验,比较9个不同施肥配方对2年生元宝槭植株大小、分枝格局、叶特性和生物量的影响。研究结果表明：不同施肥处理导致的营养差异对元宝槭的构型造成显著影响,进而对元宝槭的生长与生物量积累、分配产生不同的影响,应根据经营目的选择适当的施肥方案。No0P250K75是培育园林绿化树的最好施肥配方,其地径、株高和冠幅分别为2．85cm、1．26m和0．59m^2,分别比对照增加3_4．26％、51．66％和140．23％。N0P125K37.5是营建叶用林的最佳施肥配方,其总生物量、根、茎、叶的生物量干质量分别为438g、192g、159g,88g,分别比对照高出83．42％、60．10％、98．13％、113．44％;根／冠生物量为0．81比对照减少18．30％。     

Genetic region responsible for the differences of starch properties in two glutinous rice cultivars in Hokkaido,Japan

Starch properties are major determinants of grain quality and food characteristics in rice (Oryza sativa L.). Control of starch properties will lead to the development of rice cultivars with desirable characteristics. We performed quantitative trait locus analysis and detected a putative region on chromosome 2 associated with phenotypic variation of starch properties in two glutinous rice varieties developed in the Hokkaido region of Japan: ‘Kitayukimochi’, which has a low pasting temperature and creates soft rice cakes, and ‘Shirokumamochi’, which has a high pasting temperature and creates hard rice cakes. Starch branching enzyme IIb (SbeIIb) was identified as a candidate gene within the region. Sequence analysis of SbeIIb in parental lines identified two single-nucleotide polymorphisms (SNPs) with non-synonymous mutations in the coding region of the ‘Shirokumamochi’ genotype (SbeIIb^sr). We genotyped over 100 rice cultivars, including 28 rice varieties in the Honshu region of Japan, using the CAPS marker, which was designed using one of the SNPs. However, SbeIIb^sr was not found in rice cultivars in Honshu. Distribution analysis indicated that SbeIIb^sr was introduced to the rice breeding population in Hokkaido from the American variety ‘Cody’ via the Hokkaido cultivar ‘Kitaake’. As a result, SbeIIb^sr was distributed only in progenies of ‘Kitaake’.     

基于改进YOLO v5s的复杂环境下蔗梢分叉点识别与定位

甘蔗蔗梢分叉点的精确识别与高度定位是实现甘蔗收获机切梢器实时控制的关键技术之一，也是提高甘蔗收获机械化水平和降低甘蔗含杂率的重要途径。针对甘蔗地环境复杂、光照变化大、蔗梢分叉点相互遮挡等问题，首先通过田间调查，并现场测试、分析甘蔗生长点、甘蔗分叉点及相互关系的特征规律，采集图像的甘蔗分叉点的统计分析，并结合现场对甘蔗分叉点高度的测量统计分析，发现其均具有明显的正态统计特征。接着，提出了一种基于改进YOLO v5s的蔗梢分叉点识别方法。该方法采用单目和双目相机在广西大学扶绥农科基地采集甘蔗图像数据，并进行数据预处理和标注，构建了甘蔗蔗梢分叉点数据集。然后，在YOLO v5s中引入BiFPN特征融合结构和CA注意力机制，以增强不同层次特征的交互和表达能力，并使用GSConv卷积和Slim-Neck范式设计，在原始模型主干网络中引入Ghost模块替换原始普通卷积，来降低模型的计算量和参数量，提高模型的运行效率。最后，通过在现场采集的数据集上进行训练和测试，验证了该方法的有效性和优越性。实验结果表明，该方法在甘蔗蔗梢分叉点数据集上平均精确率达到92.3%、召回率89.3%和检测时间19.3 m...     

‘长林’系列油茶品种发枝特性分析

为探明‘长林’系列油茶品种的发枝特性,以6年生‘长林’系列8个主栽品种为对象,系统调查和分析树体不同冠层部位的新梢发枝量、新梢长度和新叶比。结果表明,‘长林’系列油茶品种树体不同冠层部位的发枝量、春梢长度和新叶比差异较大,树冠外层的发枝量、春梢长度和新叶比显著高于树冠内层,其中‘长林18号’和‘长林23号’树冠内层的发枝量最少,‘长林3号’和‘长林53号’树冠内层的发枝量最多;‘长林21号’的春梢长度最大,‘长林3号’春梢长度最小;‘长林53号’和‘长林166号’树冠内层的新叶比最高,‘长林4号’和‘长林23号’树冠内层的新叶比最低。根据发枝特性的差异,可将长林系列油茶品种分为3类,分别为‘长林18号’和‘长林21号’,‘’长林53号和‘长林166号’,‘长林3号’、‘长林4号’、‘长林23号’和‘长林40号’。