拟南芥核酸酶基因AtCaN2克隆及功能分析

为了研究拟南芥核酸酶AtCaN2基因在植物生长发育过程中的作用与功能,从拟南芥中克隆了核酸酶AtCaN2基因,并对该基因进行生物信息学分析,亚细胞定位分析,蛋白质诱导、表达、纯化及功能研究。结果表明,AtCaN2蛋白等电点为8.45,化学式为C_(1116)H_(1788)N_(310)O_(335)S_3,共含有3 552个原子数,为亲水性蛋白;AtCaN2与十字花科亚麻荠的同源性较高,同源性为87.89%,与谷子、高粱和玉米的同源性较低,同源性分别是56.42%,57.35%,56.47%,且在氨基酸序列中间具有高度保守的D-X-D序列;同时进化树分析显示AtCaN2与十字花科亚麻荠的亲缘性最近,与谷子、玉米等禾本科植物的亲缘性比较远,这些结果同氨基酸序列比对的结果一致;亚细胞定位结果显示其定位于细胞质,与预测结果相符;蛋白质诱导和纯化得到大小约为35 ku的His-AtCaN2融合蛋白;Western Blot分析显示,诱导表达的融合蛋白正确翻译表达,且没有出现结构上的断裂或者降解的情况;小量诱导和大量诱导均有点突变后的His-AtCaN2(M)融合蛋白表达,且纯化后得到了点突变His-AtCaN2(M)较单一的条带;蛋白酶活性分析表明,His-AtCaN2融合蛋白对核酸底物具有降解能力,表现出较高的活性,而His-AtCaN2(M)点突变融合蛋白对核酸底物没有降解能力,底物基本上未降解。研究结果可以为下一步在植物体内研究AtCaN2基因的相关机理作用提供基础。     

植物体铅的亚细胞分布与化学形态特征测定方法改进

为了提高植物体铅的亚细胞分布和化学结合形态特征的测定精度,以铺地黍为研究对象,利用不同提取方法测定其根部铅的分布特征,对重金属提取过程中植物取材质量与提取液体积之间的比例关系进行量化研究,改进重金属提取流程方法。结果显示,在确定植物取材重量时,其研磨后的植物材料体积与提取液总体积之间的比例为1:5时,各化学结合态提取效果比较理想,铅的回收率高达97.69%。铺地黍根部铅亚细胞分布的F2组分电热板消解的最适消煮温度和时间为：在250℃下消煮0.5 h,之后在145℃下消煮2 h的提取效果最佳,其残渣态铅含量约为0 μg/g,整体回收率高达98.38%。改进后的方法提高了测定的精度,节省测定时间,为植物体其他重金属的亚细胞分布和化学结合态测定方法改进提供参考。     

齐齐哈尔市高铁锰地下水分布特征及成因分析

为揭示齐齐哈尔市地下水Fe、Mn污染分布特征及成因,基于统计学及ArcGIS浓度插值法,分析了齐齐哈尔市水质分布情况,同时从大区域范围及齐齐哈尔市的土壤环境状况、pH条件、有机质含量、水文地质特征等分析其污染原因。结果表明:齐齐哈尔市地下水Fe、Mn超标较为严重,总体呈现出潜水较承压水污染严重,城区较外县污染严重的分布特征。造成污染的原因主要是由于原生地质中Fe、Mn含量本底值较高及偏酸性的有机质含量较高的还原环境造成的。     

高抗氧化活性lager型啤酒酵母选育

采用过氧化氢刺激lager型啤酒酵母,Tadpoling法筛选细胞活力恢复较快突变菌,根据各菌株线粒体膜电位、胞内氧自由基(ROS)水平筛选获得4株活性较高菌株。比较突变菌与原始菌传代发酵性能、胞内ROS、活力指标及每一代细胞死亡率水平,最终获得一株抗氧化能力提高且活力稳定性较高啤酒酵母菌株。分析验证突变菌线粒体DNA修复相关基因MHR1发现,该基因发生部分碱基突变。     

基于CLIMEX和ArcGIS的灰茶尺蠖在中国的潜在适生区预测

基于中国820个气象站点数据、灰茶尺蠖已知地理分布资料和生物学数据,结合CLIMEX模型与ArcGIS软件模拟预测灰茶尺蠖在中国目前及未来的潜在分布范围,评估灰茶尺蠖的潜在分布范围及气候变暖对其分布的潜在影响。结果表明,灰茶尺蠖在中国目前的适生区主要分布在3°51′N~40°6′N,适生区面积占全国总面积的34.27%。中国大部分省份的气候条件均适合灰茶尺蠖种群生长。随着气候的变化,灰茶尺蠖在中国的潜在适生区面积总体增幅不大,但其组成变化较大。至2050年,预测灰茶尺蠖高度适生区面积占比达最大（22.23%）。相比各种能源之间的平衡情景（A1B）,较高能源需求情景（A2）下灰茶尺蠖在陕甘宁地区向内陆扩张更快。灰茶尺蠖在中国适生区分布广泛,应加强灰茶尺蠖预测预报,趁早采取防控措施,以保障茶叶优质安全生产。     

旱碱地增施叶面肥对减氮棉田冠层光分布及产量的影响

为了研究机采种植模式下不同水平减施氮肥后增施叶面肥对棉花花铃期冠层光分布、叶面积指数及与产量的影响，旱碱地条件下，设置0（CK）、60（N1）、90（N2）、120（N3）、150（N4）、180（N5，当地常规施氮量）、225 kg·hm^－2 （N6）7个施氮水平，其中N1～N4喷施叶面肥4次，测定花铃期群体叶面积指数（Leaf area index, LAI）、冠层光分布和籽棉产量。结果表明：与当地常规施氮量相比，减施（60～150 kg·hm^－2）氮肥后，棉花花铃期叶面积指数降低0.7%～5.5%，冠层光总截获率降低0.2～1.7百分点，冠层光透射率升高0.2～0.8百分点；各减施氮肥处理群体叶面积指数与冠层上层叶片的光截获率均呈显著正相关，与下层叶片的光截获率则呈负相关；籽棉产量随施氮量的减少而降低，二者有较高的相关性（R²＝0.990 5）。减氮（90～150 kg·hm^－2）增施叶面肥处理的LAI、冠层光总截获率、光透射率、冠层上下层叶片光截获率以及籽棉产量与当地常规施氮量180 kg·hm^－2处理差异均不显著。综上，旱碱地机采模式棉田增施叶面肥，对减施氮肥棉花花铃期冠层光分布、叶面积指数及籽棉产量有一定补偿作用。     

江苏近年育成粳稻新品种/系的稻瘟病抗性基因及穗颈瘟抗性分析

【目的】明确水稻品种携带的抗稻瘟病基育种应用价值,是利用抗病基因培育抗病品种控制病害流行的重要前期工作。【方法】利用功能标记分析了14个抗稻瘟病基因在江苏近年育成的195个粳稻新品种/系中的分布情况,并对其中158个品种和17份携带抗稻瘟病基因Pigm的高世代回交株系进行穗颈瘟接种鉴定。【结果】大多数品种携带2~5个抗病基因,但所有品种均不含有Pigm基因;Pib、Pita和Pikh基因在供试品种中的分布频率较高,均在45%以上,其余基因均在30%以内;Pid3、Pid2、Pia、Pb1在新育成品种中的出现频率明显高于审定品种。测试品种对穗颈瘟的抗性主要与3个基因显著相关,贡献率由高至低依次为Pia、Pi3/5/i和Pita;其中,Pia或Pi3/5/i与Pita间的聚合效应均显著高于各基因单独存在时的抗病效应,且以Pia和Pita间的聚合效应最强,携带该基因组合的所有品种对穗颈瘟均表现抗至高抗水平抗性。回交导入Pigm基因的所有17份株系对穗颈瘟的抗性均显著高于各自轮回亲本,且均达到了抗病以上水平。【结论】抗病基因Pigm及基因组合“Pia+Pita”在江苏粳稻抗穗颈瘟育种中具有重要的育种应用价值。