EMS诱导水稻‘一目惚’表型变异和部分基因表达变异的比较

本研究利用甲基磺酸乙酯(Ethy methan sulfonate)试剂胁迫诱导粳稻品种‘一目惚’(Hitomebore),获得性状稳定遗传的水稻矮杆突变体(E58),对株高、分蘖、千粒重等表现与相同环境生长下的野生型‘一目惚’对照(E63)进行对比分析,结果表明,该突变体田间表现为植株矮化,分蘖增多,千粒重减少,且株高与对照相比呈极显著差异,分蘖呈显著差异,千粒重呈极显著差异。EMS诱导的序列变异可能对基因表达产生影响,进而引起水稻矮化的表型变异。根据前人试验结果,应用Real-time PCR对与胁迫及矮化相关的39对引物中筛选出24对引物进行Real-Time PCR扩增,结果表明:引物OsNR1、OsP5CS、OsGS1;1、OsGDH1、OsHKT1;5、OsNRT1;1、OsGDH3、OsAKT1、OsAMT2;3、OsGS1;2、OsSOS1、OsNHX2、OsNRT2;1、OHAK16、OsGS2、OsHAK1、OsGDH2、OsAMT3;3在E63、E58表达差异极显著;OsHAK10、OsNHX1、OsAMT1;1表达差异显著;OsNADHGOGAT、OsFd-GOGAT、OsGS1;3表达差异不显著。EMS诱导对部分水稻基因表达产生影响,从而影响水稻表现型,为进一步工作提供科学依据。     

穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能影响

【目的】基于木材内部天然多孔构造设计仿生木材的复孔吸声结构,研究穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能影响,为开发仿生木材吸声材料奠定理论基础。【方法】利用Rhinoceros三维建模软件进行结构设计,采用3D打印技术制备出仿生木材吸声结构。对比3D打印穿孔板,基于阻抗管传递函数法探究穿孔不同倾斜角度(0°、15°、30°、45°、60°)对3D打印仿生木材吸声结构的共振频率和吸声系数的影响。【结果】1) 3D打印穿孔板有2个共振频率,分别位于中低频和中高频处;而3D打印仿生木材吸声结构有3个共振频率,分别位于中低频、中高频和高频处,木质穿孔板仅在中低频具有共振频率,二者差异显著。2)穿孔倾斜角度对3D打印穿孔板的吸声性能有一定影响,在中低频处,随穿孔倾斜角度增大,3D打印穿孔板的共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值总体呈上升趋势,峰值均在0. 8以上,吸声性能较好;在中高频处,随穿孔倾斜角度变化,3D打印穿孔板的共振频率和吸声系数峰值均有所改变,但无明确规律,此段吸声系数峰值在0. 3左右,吸声性能较差。3)穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能有较大影响,中低频处与中高频处的吸声规律与3D打印穿孔板基本一致;在高频处,随穿孔倾斜角度增大,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值均在0. 8以上,具有较好的吸声性能。【结论】穿孔倾斜角度的3D打印仿生木材吸声结构在中低频、中高频和高频处都有较好的吸声性能,在高频处,不同倾斜角度3D打印仿生木材吸声结构的共振频率跨度较大,可为以后全频率吸声结构的设计研究奠定理论基础。本研究结果为实现可设计吸声频率的新型复合材料提供一个新的研究方向,在一些特殊吸声环境领域具有较好的发展前景。     

大白菜小植株突变体s1光合能力及光反应相关基因的转录组分析

植株的大小与光合能力密切相关。本研究以大白菜小植株突变体s1和其野生型WT为材料,通过测定叶绿素含量、净光合速率、叶绿素荧光参数以及对光反应相关基因的转录水平分析,解析大白菜植株大小与光合能力的相关性。结果表明:与野生型相比,大白菜小植株突变体s1的叶绿素含量无显著差异,但光合速率显著降低29%;Fv/Fm和Y(II)值在二者之间无显著差异(P>0.05),而s1的外叶和新叶ETR值都显著低于WT;进一步的转录组分析表明光合电子传递链上的PSII、PC、FNR、ATP合酶相关基因表达下调0.94～1.69倍。由此证实,大白菜小植株突变体s1光合速率低与光合电子传递链中的基因表达下降及光合电子传递速率下降有关。该研究为进一步挖掘大白菜植株大小相关的优异基因资源提供了良好的试验材料,也为大白菜分子设计育种提供了理论依据。     

三氯生对雄性斑马鱼鳃组织凋亡相关基因表达的影响

为探究三氯生(TCS)对于硬骨鱼类的凋亡相关基因表达的影响,以雄性斑马鱼(Danio Rerio)为试验动物,采用半静态水体接触染毒法,将斑马鱼分别置于质量浓度为17、34和68μg/L的TCS溶液中,并设计空白对照组,42 d后,对鳃组织进行采样,利用普通PCR和RT-qPCR技术分析雄性斑马鱼鳃组织凋亡基因Bcl-2、Bax、MDM2、p53的表达量。研究发现,与空白对照组相比,Bax和p53基因在TCS处理组中的表达量都出现了下调趋势,且在68μg/L的TCS处理组中表达水平显著下调;Bcl-2在各TCS处理组中无显著变化;MDM2基因在34μg/L和68μg/L TCS处理浓度组中表现为极显著上调。研究结果表明:高浓度TCS对雄性斑马鱼鳃组织凋亡相关基因的表达具有一定的影响。     

Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒三种定量检测方法的比较与评价

为了解决Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus genotypeⅡ,GCRV-Ⅱ)含量和滴度测定方法的选择问题,本研究利用荧光定量PCR(quantitative PCR,qPCR)、免疫过氧化物酶单层细胞试验(immunoperoxidase monolayer assay,IPMA)和间接免疫荧光试验(indirect fluorescent assay,IFA)三种方法来对GCRV-Ⅱ进行检测和含量测定,从特异性、敏感性、可靠性和检测结果的相关性来比较这三种方法对于GCRV-Ⅱ定量检测的差异。结果显示:qPCR、IPMA和IFA三种方法检测GCRV-Ⅱ的最低限分别为8.6、86和86拷贝/μL,qPCR的检测灵敏度比IPMA和IFA高一个数量级;特异性分析表明,qPCR、IPMA和IFA三种方法均只能检测出GCRV-Ⅱ型分离株,而其它病毒和未感染病毒的阴性对照细胞均为检测阴性,表明这三种方法均具有较高的特异性;3种方法分别检测60份已知临床样品,qPCR、IPMA和IFA的诊断敏感性和特异性分别为96.7%(29/30)和100%(30/30)、100%(30/30)和93.3%(28/30)及100%(30/30)和100%(30/30);三种方法对于GCRV-Ⅱ的定量检测结果中病毒拷贝数和病毒滴度之间具有较好的相关性,其拟合曲线分别为:Y(IPMA,TCID_(50)/mL)=23.629X-536 174(qPCR,拷贝/mL)(R~2=0.996)、Y(IFA,TCID_(50)/mL)=20.318X-575 062(qPCR,拷贝/mL)(R~2=0.995)和Y(IPMA,TCID_(50)/mL)=1.161X-1 176(IFA,TCID_(50)/mL)(R~2=0.999)。结果表明,GCRV-Ⅱ病毒滴度的测定,除了用IPMA和IFA外,也可以采用qPCR方法通过测定病毒的核酸拷贝数来测算其病毒滴度。     

5个越橘品种光合作用特性比较研究

以5个越橘品种为试材,对叶片的叶绿素含量、光合作用参数及叶绿素荧光参数进行测定,并进行相关性和差异显著性分析。结果显示,不同越橘品种叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、瞬时水分利用效率(WUE)、非光化学淬灭(NPQ)、有效光化学效率(Fv′/Fm′)、光化学猝灭系数(q P)和PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)均存在一定差异,其中‘布里吉塔’和‘密斯梯’的净光合速率(Pn)、瞬时水分利用效率(WUE)、有效光化学效率(Fv′/Fm′)、光化学猝灭系数(q P)和实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)明显高于其他品种。相关性分析表明,叶绿素a/b值与净光合速率(Pn)呈极显著正相关,叶绿素b含量和叶绿素(a+b)含量均与最大光化学效率(Fv/Fm)值呈显著正相关,叶绿素a/b值与实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)呈极显著正相关,净光合速率(Pn)和有效光化学效率(Fv′/Fm′)均与实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)呈显著正相关。     

不同施氮水平对烤烟叶片光合与荧光特性的影响

采用大田试验,以云烟87为试验材料,研究了不同施氮水平对烤烟叶片生长期间的光合与荧光特性的影响,探索出适合实际生产的氮素水平,为农业生产提供理论依据。结果表明,随着氮素水平的不断提高,烤烟叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度都是逐渐升高的趋势,在施氮水平为60.0 kg/hm2时达到最大,继续提高氮素水平会对烤烟的正常生长起到一定的抑制作用;在烤烟植株正常生长的氮素水平内,胞间CO2浓度随着氮素的升高呈现降低趋势。在一定范围内,随着氮素水平的升高,暗适应后的最小荧光强度(F0)、烤烟叶片的最大荧光(Fm)和PSⅡ的最大光化学量子产率(Fv/Fm)都呈现先上升后下降的趋势,而非光化学猝灭系数(NPQ)表现为先降后升的趋势,都在施氮水平为60.0 kg/hm2时达到最大值和最小值。因此,氮素水平为60.0 kg/hm2时是烤烟正常生长的最佳供氮水平。