酿酒葡萄‘赤霞珠’埋土越冬期的蔗糖代谢研究

为了探讨酿酒葡萄在埋土越冬期的蔗糖代谢机制,以西北地区主栽品种‘赤霞珠’为试材,检测了冬季下架埋土后根系和枝条可溶性糖含量和蔗糖代谢相关酶活性的变化。结果表明:在12月和1月的冰冻温度下‘赤霞珠’根系、枝条中的可溶性糖均显著积累,且还原糖总量高于蔗糖总量,此阶段还原糖在‘赤霞珠’抗冻反应中起主要的渗透调节作用;在低温非冰冻温度的3月,根系和枝条的蔗糖总量高于还原糖总量,此阶段蔗糖是‘赤霞珠’抗寒响应的主要可溶性糖。相关性分析表明,蔗糖、果糖含量与SPS、SS活性呈极显著正相关,葡萄糖含量与SS、AI活性呈极显著正相关。与根系比较,枝条中蔗糖代谢相关的生理指标与越冬低温的关系更为密切,除NI活性外的其他生理指标均与温度呈显著负相关,其中可溶性糖含量和SPS、AI活性与温度呈极显著负相关。     

植物果实特异性启动子E8基因的克隆

采用高盐低pH值法、分步离心法、SDS法、CTAB法、改良CTAB法提取毛粉802番茄幼苗基因组DNA,其中改良CTAB法提取的DNA效果最好,以此DNA为模板,用特异性引物进行PCR扩增,得到了预期大小的片段,将目的片段回收,克隆进pMD18-T Simple Vector载体,经PCR及酶切检测具有与目标片段长度相符的插入片段,构建的重组pMD18-E8载体经测序结果分析显示,番茄果实特异性E8启动子序列具有高度保守性,与GenBank上发表的E81.1启动子同源性为99.1%,说明成功获得了果实特异性E8启动子基因,为实现外源基因在转基因桃果实中特异性表达做准备。     

旧膜再利用方式对旱地胡麻干物质生产及水分利用效率的影响

为寻求地膜覆盖后旧膜再次利用的有效方式,探讨旧膜再利用后旱地胡麻的增产机理,在大田环境下,比较了旧膜直播(T1)、旧膜覆土直播(T2)、旧膜秸秆双重覆盖播种(T3)、春天揭旧膜覆新膜播种(T4)、秋后整地覆新膜春天播种(T5)及露地播种(T6,CK)6种处理方式对旱地胡麻生育进程中土壤水分、叶面积、干物质积累与分配、籽粒产量及水分利用效率的影响。结果表明:全地膜覆盖作物收获后旧膜继续留至翌年,仍具有一定的保墒和增温效应,光合面积和光合同化产物的积累量增加。不同旧膜再利用方式的保墒效果主要表现在胡麻现蕾期前,保证了胡麻全苗、壮苗,叶面积对旧膜再利用方式的响应基本与之一致,各处理均高于CK,且以T4处理均在枞形期及现蕾期效果最优,而开花期以T5处理居高。干物质积累量在生育前期T4处理较高,而生育后期T5处理居高。T4和T5处理成熟期干物质积累量、籽粒干物质分配量和分配比例及花后干物质同化量对籽粒的贡献率均高于CK,降低了干物质在主茎+分枝+果壳中的分配比例,T1、T2、T3介于T4和T5之间。籽粒产量各处理均显著高于CK,T4最高,达1 509.52 kg.hm 2,其余依次为T5、T1、T2、T3和T6,分别为1 370.77 kg.hm 2、1 171.84 kg.hm 2、1 158.47 kg.hm 2、1 011.36 kg.hm 2和620.52 kg.hm 2;水分利用效率与产量变化趋势基本一致,相应各处理分别比CK增加153.63%(T4)、129.82%(T5)、97.49%(T1)、85.71%(T2)和64.41%(T3)。说明春天揭旧膜覆新膜播种方式是兼顾保水高产的最优胡麻耕作方式,适宜在旱作农业区推广应用。     

不同染色剂及培养条件对马铃薯花粉育性测定结果

采用花粉染色、花粉萌发方法对6个马铃薯品种(系)花粉的育性进行了测定,结果表明,染色剂间、染色剂与品种互作间差异不显著,而马铃薯品种(系)间花粉育性差异极显著,其中以四倍体栽培品种甘农薯3号花粉育性最强,体细胞杂种C-1-4、C-1-12和四倍体栽培品种甘农薯1号次之,体细胞杂种P-1-12和P-2-118育性最差.研究还表明,马铃薯花粉培养以液体萌发培养基(8%蔗糖 1.5 mg/L硼酸 100 mg/kg氯化钙溶液)效果最佳,其培养条件为在28～30 ℃黑暗条件下培养5 h.通过比较,马铃薯花粉生活力测定方法以发芽法较染色法结果更理想.     

转Aclnv反义基因马铃薯品系的生理特性及POD同工酶变化分析

对转Aclnv反义基因马铃薯品系的相对电导率、丙二醛含量(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)活性进行检测.结果表明:转基因"大西洋"品系的相对电导率显著低于受体品种,且C2代的MDA含量显著低于受体水平;转基因"台湾红皮"品系相对电导率和MDA含量与受体品种无显著差异;Aclnv反义基因的导入对"大西洋"和"台湾红皮"两个马铃薯品系的SOD含量影响不大.对转Aclnv反义基因马铃薯品系过氧化物酶同工酶谱带分析表明,转Aclnv反义基因马铃薯品系与受体亲本存在明显的变异.     

马铃薯块茎糖基转移酶基因的克隆及其RNAi载体的构建

为探讨鼠李糖基转移酶(rhamnosyltransferase, sgt3)基因与类固醇糖苷生物碱(steroidal glycoalkaloid, SGAs)合成关系, 揭示sgt3基因在SGAs合成中的作用, 本研究根据GenBanK No：DQ266437保守区设计特异引物, 通过RT-PCR技术获得马铃薯块茎sgt3相似基因;采用生物信息学相关软件分析, 预测sgt3相似基因cDNA序列编码的蛋白质结构和功能, 构建基于sgt3基因的植物干扰表达载体。结果表明, 克隆的sgt3相似基因与报道的sgt3基因序列相似性达到99.54%, 其ORF长1 500 bp, 编码505个氨基酸残基, 具有UDPG糖基转移酶保守结构域及许多重要功能位点;三级结构预测表明, 该氨基酸同糖基转移酶单体结构模型相似, 为糖基转移酶家族成员, 表明可能具有合成类固醇糖苷生物碱功能, 基因序列已注册到GenBank, 序列登录号为HM188447。以此为靶序列, 构建由Actin启动子和CIPP启动子驱动的与sgt1和sgt2基因相似度高的含有sgt3基因序列的干扰表达载体, 将为糖苷生物碱的合成、代谢的进一步研究及低糖苷生物碱转基因马铃薯品种的培育奠定基础。     

臭鼻杆菌腈水解酶基因(bxn)的克隆及其在原核生物中的表达

通过PCR技术从克雷伯氏臭鼻杆菌基因组DNA中克隆到编码腈水解酶的基因(bxn),插入pET28a( )载体的NcoI和SacI之间,构建了bxn基因的原核生物表达载体pET-BX。通过SDS-PAGE鉴定出重组克隆,在大肠杆菌BL21(DE3)中表达出了一种37.7 kD的特异蛋白,其表达量占宿主菌总蛋白的18.2%。在添加终浓度为4mmol/L的乳糖和28℃培养条件下,重组克隆菌可表达较高产量的特异酶蛋白,可将溴苯腈降解为无毒物质,并具有较高活性。     

设施延迟栽培葡萄不同水分生产函数比较

为了探究设施延迟栽培葡萄生育期灌溉水量的优化配置,根据2013—2014年设施延迟栽培葡萄不同生育期水分胁迫处理下的耗水量与产量关系的资料,分别分析了Stewart模型、Blank模型和Jensen模型3种不同水分生产函数对设施延迟栽培葡萄的适应性,计算了不同模型对应的设施延迟栽培葡萄不同生长阶段的水分敏感指数。结果表明,设施延迟葡萄水分敏感指数在果实膨大期最大,该时期为需水关键期,亏水处理会明显降低产量;萌芽期最小,该时期适度亏水对产量提高有积极影响。确立了Stewart模型和Blank模型为适用于设施延迟栽培葡萄的水分生产函数模型,在灌溉水量有限的条件下,应采取萌芽期适度亏水,将灌溉水量调配给果实膨大期的灌溉水配置方式,以期在合理调配灌溉水量的同时获得最佳经济效益。      

马铃薯SGAs合成代谢途径末端SGT酶基因克隆及序列分析

 糖苷生物碱（ＳＧＡｓ）是一类存在于茄科植物和百合科植物的重要次生代谢物,与植物抗逆性和产品品质有密 切关系,同时在医药上具有广泛的药理学活性。茄啶：糖基转移酶（ＳＧＴ）为ＳＧＡｓ合成代谢途径末端关键酶,研究 其基因结构及其编码的酶蛋白特性,对于调控植物体内ＳＧＡｓ合成及其通过微生物发酵生产ＳＧＴｓ有重要的作用 和意义。通过生物信息学分析方法预测３个糖基转移酶ｃＤＮＡ 编码的酶蛋白结构和特性。以马铃薯块茎表皮总 ＲＮＡ 为模板,采用ＲＴ－ＰＣＲ 的方法扩增出３个糖基转移酶（ＳＧＴ１、ＳＧＴ２和ＳＧＴ３）基因片段并克隆到ｐＭＤＲ１９ Ｔ 载体。阳性克隆经ＰＣＲ 鉴定后进行测序,序列分析结果表明,克隆到的sgt １、sgt ２ 和sgt ３ 三个同源的序列片段 （１４６７～１５１８ｂｐ）,编码４８８～５０５ 个氨基酸;所得序列与ＧｅｎＢａｎｋ 中注册的高等植物ＳＧＴ 酶基因核苷酸序列 （Ｕ８２３６７．２、ＤＱ２１８２７６．１和ＤＱ２６６４３７）的同源性均在９９．１２％以上,氨基酸同源性达到９９％以上,３个基因都具 有ＵＤＰＧ 糖基转移酶保守结构域及许多重要功能位点;ＰＩ为５．５２～５．６２。三级结构预测表明,该氨基酸同糖基转 移酶单体结构模型相似,都为糖基转移酶家族成员,具有合成类固醇糖苷生物碱的功能,基因序列已注册到Ｇｅｎ Ｂａｎｋ,序列注册号分别为：sgt １,ＪＮ６９５００５;sgt ２,ＪＮ６９５００６;sgt  ３,ＨＭ１８８４４７。