普通烟草β-胡萝卜素羟化酶2基因克隆与生物信息学分析

β-胡萝卜素羟化酶(beta-carotene hydroxylase,BCH)是植物类胡萝卜素合成代谢中的关键限速酶,为获得烟草β-胡萝卜素羟化酶2(NtBCH2)基因序列,采用同源克隆法从烟草中分离NtBCH2的基因组DNA序列,基因登录号为JX101477。结果表明:1)同源克隆法从烟草中克隆出NtBCH2基因,NtBCH2基因组DNA全长2131bp,cDNA为1 083bp,含7个外显子和6个内含子。2)NtBCH2蛋白有309个氨基酸,分子量为34.79kD,具有7个糖基化位点,11个磷酸化位点,4个跨膜域。3)系统发育树与BLAST分析表明,NtBCH2是番茄的SlBCH和辣椒CaBCH2的同源基因;GENEVESTIGATOR数据库芯片结果表明,NtBCH2在幼嫩的茎和子叶中表达量最高。     

Dense planting with less basal nitrogen fertilization might benefit rice cropping for high yield with less environmental impacts

Dense planting and less basal nitrogen (N) fertilization have been recommended to further increase rice (Oryza sativa L.) grain yield and N use efficiency (NUE), respectively. The objective of this study was to evaluate the integrative impacts of dense planting with reduced basal N application (DR) on rice yield, NUE and greenhouse gas (GHG) emissions. Field experiments with one conventional sparse planting (CK) and four treatments of dense planting (increased seedlings per hill) with less basal N application were conducted in northeast China from 2012 to 2013. In addition, a two-factor experiment was conducted to isolate the effect of planting density and basal N rate on CH₄ emission in 2013. Our results show that an increase in planting density by about 50% with a correspondingly reduction in basal N rate by about 30% (DR1 and DR2) enhanced NUE by 14.3–50.6% and rice grain yield by 0.5–7.4% over CK. Meanwhile, DR1 and DR2 reduced GWP by 6.4–12.6% and yield-scaled GWP by 7.0–17.0% over CK. According to the two-factor experiment, soil CH₄ production and oxidation and CH₄ emission were not affected by planting density. However, reduced basal N rate decreased CH₄ emission due to it significantly reduced soil CH₄ production with a smaller reduction in soil CH₄ oxidation. The above results indicate that moderate dense planting with less basal N application might be an environment friendly mode for rice cropping for high yield and NUE with less GHG emissions.     

不同类型肥料对甘薯产量和氮效率的影响

为了找到比较适合甘薯增产的肥料,采用田间小区试验的方法,在投入等量氮磷钾养分情况下,比较4种不同类型肥料(施可丰复合肥、土壤所包膜肥、金正大包膜肥、史丹利复合肥)的氮肥效率,以无氮处理、普通尿素、习惯施肥为对照。结果表明:施可丰复合肥对甘薯的增产效果明显,产量达到29940 kg/hm2,显著高于无氮处理、普通尿素处理(P0.05),与习惯施肥相比增产8.92%,另外,收获时氮肥利用率最高,pH值降低小,在甘薯吸氮量最高时,施可丰复合肥氮素释放最高,符合甘薯的氮肥吸收规律,在甘薯生产上是值得推荐的。     

油桐LEC1基因的cDNA克隆与序列分析

为了解LEC1(Leafy Cotyledon 1)基因对油桐油脂合成过程的调控机理,以油桐种仁转录组数据库中基因的部分c DNA序列为基础,采用RT-PCR技术从油桐种子中克隆LEC1基因的全长c DNA,并对其进行序列分析。油桐LEC1基因全长c DNA为1 152 bp,编码区为729 bp(142~870),编码243个氨基酸,5′端非编码区和3′端非编码区分别为141 bp和263 bp。该基因编码蛋白质的相对分子质量为27 025.4 Da,理论等电点为6.97;蛋白二级结构以不规则卷曲和α螺旋为主,是不具有跨膜结构的膜外蛋白。经对比发现,油桐LEC1具有典型的HAP3结构特点,在不保守的N端和C端中间有1个十分保守的结构域,与拟南芥、玉米、麻风树、黄连木等的LEC1氨基酸序列高度同源。     

鸡白细胞介素2的克隆及其序列分析

旨在从分子生物学角度进一步研究鸡免疫刺激因子白细胞介素2(IL-2),探究IL-2蛋白结构。根据GenBank发表的IL-2序列设计引物扩增IL-2基因,将其克隆到p GM-T载体后进行鉴定,鉴定正确的pT-IL-2重组质粒,然后对其进行序列分析。应用生物信息学软件对IL-2序列进行跨膜区、磷酸化位点、氨基酸序列、开放阅读框进行分析和IL-2蛋白的三级结构进行预测。核苷酸序列测定结果表明:IL-2基因片段为430 bp,编码143个氨基酸。生物信息学分析结果表明:本实验获得的IL-2基因编码的蛋白质中含有1个丝氨酸和3个苏氨酸,这可能成为蛋白激酶磷酸化的位点。IL-2蛋白可能在5~28位含有跨膜区。其蛋白二级、三级结构预测结果显示其属于亲水性蛋白,多为α-螺旋、β-转角和N端无规卷曲结构。该结果为IL-2的分子生物学探究奠定了基础。     

施氮量对酿造高粱产量和氮素利用率的影响

为了实现酿造高粱氮肥合理高效利用,以晋杂22号为试验品种,研究了6种氮肥施用量(0,75,150,225,300,450 kg/hm~2)对酿造高粱产量和氮素利用率的影响。结果表明,在施氮0~450 kg/hm~2,施用氮肥有效地增加了高粱产量和净利润,但随着施氮量的增加产量先升高后降低,其关系可表示为y=-0.037x~2+17.759x+5 874.41(R2=0.878 1)。随着施氮量的增加高粱氮肥偏生产力和氮肥利用率显著降低;氮素吸收效率逐渐降低;氮素利用效率大体呈下降趋势;当施氮量为225 kg/hm~2时,高粱产量、净利润最大,极显著高于不施氮处理,增产率达37.64%;氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别为9.96,36.42 kg/kg,氮肥利用率可达到38.70%,且氮平衡为3.07,大体上满足氮素平衡。综合分析各项指标,施氮量为225 kg/hm~2是酿造高粱晋杂22号实现高产、高效益、较高氮肥利用率的适宜氮量。     

淮安区水稻测土配方施肥配方校正与示范对比试验报告

为验证肥料配方的准确性,发挥配方肥料施用的最大效益。通过田间校验,示范对比测土配方施肥的增产效果,进一步验证并完善淮安区的肥料配方,优化测土配方施肥技术参数。     

野生番茄LA2157中热稳定抗根结线虫基因Mi-9候选基因的分离与过表达载体构建

根结线虫是番茄上的重要土传病害,选育抗根结线虫品种是最有效的防治方法,但是目前转育到栽培番茄中的抗根结线虫基因Mi-1在土温高于28℃时就丧失了抗性。本试验利用热稳定抗根结线虫野生番茄材料LA2157,根据Mi-1基因的序列信息,对其中热稳定抗根结线虫Mi-9基因进行同源克隆,在LA2157中共获得2个候选基因片段;通过In-Fusion克隆技术,将候选基因与过表达载体p BI121进行连接,经电泳检测和测序分析,最终构建Mi-9候选基因的过表达重组载体。     

基于纳米碳添加的减量施肥模式对寒地水稻产量及氮肥效率的影响

为解决减量施肥造成北方寒地水稻肥料供给不足和产量低的问题,以纳米碳增效剂为材料,采用仪器快速检测和植株常规测定分析方法,研究纳米碳添加的常规施肥和减量施肥模式对水稻产量性状和肥料利用效率的影响。结果表明：与常规施肥(CK)相比,纳米碳添加的常规施肥模式(SM-A)、减施氮肥10%(SM-B)和减施氮肥20%(SM-C)对水稻植株形态特征、光合生理特性、产量性状和肥料利用效率产生显著的影响,其中以SM-B增幅最大,SM-A次之,SM-C最小;SM-A、SM-B和SM-C增加经济效益分别为563.56、1374.20和-1391.08元/hm ²,以SM-B增效值最高。本研究表明,SM-B能改善生育期光合生理特性,提高植株产量和肥料利用效率,是寒地水稻较为理想的减量施肥安全利用模式。     

苹果属无融合生殖SERKs基因家族的克隆和表达分析

本研究利用同源克隆法以苹果属平邑甜茶和杂种后代叶片为试验材料,克隆得到4个SERK基因家族片段,并分析了SERKs家族基因在平邑甜茶和杂种后代不同器官和组织中的表达情况。研究结果表明:分离获得的4个SERK基因家族片段的氨基酸序列与模式植物拟南芥、烟草等植物的同源性均在84%以上,同时与其他物种的氨基酸序列进行Blast比对都具有较高的同源性;RT-PCR定量分析结果表明SERK1、SERK2、SERK3、SERK4基因主要在生殖器官中表达。因此,推测SERKs基因在平邑甜茶和杂种后代生殖发育过程中起着重要的调控作用。本研究结果为进一步揭示无融合生殖的发生机理奠定了基础。