干旱处理对不同品种茶树生理特性影响及抗旱性综合评价

以龙井43、槠叶齐、宁州2号和白叶1号两年生盆栽扦插茶苗为试验材料进行自然干旱处理,测定其在干旱胁迫及复水下的生长适应规律,探讨干旱处理对不同品种茶树叶片生理特性的影响,并利用隶属函数值法对这4个品种耐旱性进行综合评价。结果表明,随着干旱处理时间延长,4个品种土壤体积含水量逐渐降低,植株表现脱水症状,叶片相对含水量逐渐降低,MDA含量逐渐升高,SOD活性逐渐降低,POD和CAT活性呈先升后降趋势,净光合速率和蒸腾速率逐渐降低,水分利用效率呈先升后降趋势,叶绿素和类胡萝卜素总量逐渐升高。复水后,4个品种土壤体积含水量和叶片相对含水量升高,MDA含量降低,龙井43 POD活性升高,其他品种均降低,SOD活性变化趋势与POD相反,4个品种CAT活性均降低,净光合速率均无显著变化,蒸腾速率和水分利用效率均升高,除槠叶齐叶绿素和类胡萝卜素总量升高外,其他均降低。通过模糊隶属函数值法综合评价该4个品种抗旱性,结果表明,耐旱性强弱依次为龙井43>宁州2号>槠叶齐>白叶1号。本研究为抗旱茶树品种的筛选以及抗旱育种提供参考及理论依据。     

松花江流域土地利用变化及形成机理——以哈尔滨段为例

为了揭示城市化进程中松花江流域哈尔滨段土地利用变化特征及形成机理,为区域土地利用配置和管理提供决策参考。以松花江流域哈尔滨段为例,采用土地利用转移矩阵、土地利用图谱法、标准差椭圆分析法和地理探测器,对研究区1996—2016年土地利用变化及形成机理进行了分析。研究结果表明:（1）1996—2016年土地覆被以耕地为主,均占总面积的59%以上;其次为林地和建设用地;变化特征为耕地的非农化。（2）1996—2016年土地利用变化图谱呈西北—东南向分布格局,以稳定型为主,且分布最集中,而后期变化型、反复变化型、持续变化型分布均较为分散,主要集中在松花江和呼兰河沿岸附近。（3）1996—2016年高程、年平均气温等自然因素对土地利用变化的影响最显著,其中1996—2006年各因素对土地利用变化的影响较强。（4）不同时段土地利用变化的主控因子有差异,耕地变化受高程、年平均气温影响较大,建设用地变化受与水域距离影响大。受自然、社会和距离等因子影响,研究区土地利用变化分异特征显著,未来应强化对低高程和近水土地利用的规划和管理。     

Estimating the field capacity and permanent wilting point at the regional scale for the Hexi Corridor in China using a state-space modeling approach

Journal of Soils and Sediments - The field capacity (FC) and permanent wilting point (PWP) are important soil hydraulic properties that determine the maximum available water for plants, and they...     

茶树GGPS基因家族的克隆、生物信息学和表达分析

牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶(Geranylgeranyl diphosphate synthase,GGPS)是萜类合成途径的结构酶,对植物生长发育具有重要意义。本研究通过RACE和RT-PCR方法克隆得到5条潜在的茶树GGPS序列,分别命名为CsGGPS1-4和CsGGPS9,其中CsGGPS9存在3条等位基因,分别是CsGGPS9-1、CsGGPS9-2和CsGGPS9-3,在系统进化树上与其他基因分成两支。蛋白质序列分析表明,茶树GGPS家族成员都具有polyprenyl_synt结构域,不存在信号肽序列。亚细胞定位预测结果显示,CsGGPS1、CsGGPS2和CsGGPS4定位在叶绿体上,CsGGPS3和CsGGPS9定位在线粒体上。通过Swiss Model进行三维建模,结合"three-floor"模型对茶树GGPS家族成员的功能进行预测,预测结果显示,CsGGPS1、CsGGPS2和CsGGPS4是GGPS;CsGGPS3是异源二聚体形式的牻牛儿基焦磷酸合酶的小亚基;CsGGPS9的催化主产物是碳链数大于30的异戊烯基焦磷酸。q RT-PCR分析表明,CsGGPS1整体表达丰度较低,仅在一芽二叶中表达量稍高;CsGGPS2在茶树各个组织中均有表达,在花中表达量最高,且花发育过程中表达量先上升后下降;CsGGPS3在叶和幼根中的表达量高于花,花发育过程中表达平稳;CsGGPS4在茶树各个组织中表达量数值相近,在花发育过程中表达量变化趋势与CsGGPS2相同;CsGGPS9的表达量在成熟叶中显著低于幼嫩叶片。     

作物染色体片段代换系的研究进展

染色体片段代换系是用亲本杂交、回交和分子标记辅助选择技术建立的一系列近等基因系,可以提高对复杂农艺性状QTL或基因定位的精确性,尤其是具有遗传效应的较小的数量性状基因位点,并进行遗传效应分析。目前,已在多种作物中构建了染色体片段代换系。本文对染色体片段代换系的特性及其在主要作物中的应用进行了综述,以期对今后研究染色体片段代换系起到促进作用。     

一种高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌的构建研究

为了选育一种非抗性、高产出、遗传稳定性好、低生产成本的L-赖氨酸生产菌株,以辣椒花药和枯草芽孢杆菌为试验材料,以穿梭表达载体pHT43和基因敲除载体pK18mobsacB为媒介,将辣椒花药中的高赖氨酸基因CFLR转化到枯草芽孢杆菌中。经过2次细胞内同源交换和培养基筛选,最终获得不带质粒抗性标记的高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌株CMCC(B)63501/pK18mobsacB-ΔALA::CFLR,该菌株连续传代20次后仍具有明显高于野生型的CFLR基因拷贝数,经HPLC验证,重组菌株L-赖氨酸含量比野生菌株提高了64.89%。结果表明,本研究所构建的非抗性高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌株产量高、遗传稳定性好、低纯化成本,具有良好的应用潜力。     

一氧化氮影响植物不定根发生的研究进展

近年来,一氧化氮(NO)作为一种气态信号小分子,在植物中的研究越来越多,尤其是植物NO的产生机理及其在植物不定根发生中的作用机制研究取得了很大突破。本文概括了NO在植物体内的产生途径,详细阐述了NO及其与其他信号分子互作对植物不定根发生的影响,总结了植物不定根发生过程中NO调控的相关基因表达;最后,展望了NO参与植物不定根发生的研究趋势,以期为NO在植物不定根发生的应用研究提供理论参考。     

草面温度在霜预报中的应用

为了避免农作物遇霜后遭受冻害,本研究采用草面温度对霜进行预测。利用连云港气象观测站2014—2016年逐时气象要素,包括气温、0 cm地温、露点温度、水汽压、气压以及2 min平均风速等气象要素作为影响连云港地区草面温度的关键因子,并以这6个要素作为属性特征,以草温作为标志量构建训练样本集,结合KNN数据挖掘算法构建草温预测模型,并根据草温判别是否有霜出现。结果表明：基于该算法构建的草温预测模型效果较好,预报平均误差1.2℃;根据草温预测霜的准确率高达90.2%,尤其对初终霜的预报具有很好的指示意义。因此,引入草温作为霜的预报指标,对于避免农作物遭受霜害具有十分重要的意义。     

Direct high-resolution genotyping of Toxoplasma gondii in arctic foxes (Vulpes lagopus) in the remote arctic Svalbard archipelago reveals widespread clonal Type II lineage

Characterization of Toxoplasma gondii genotypes in hosts living in remote, isolated regions is important for elucidating the population structure and transmission mode of this parasite. Herein, we report the results of direct genotyping of T. gondii in brain tissue of arctic foxes (Vulpes lagopus) from the remote, virtually cat-free, high arctic islands of Svalbard. DNA extracts from brains of 167 seropositive arctic foxes (including four cases of fatal toxoplasmosis) and 11 seronegative arctic foxes were genotyped at 10 loci (SAG1, SAG2, SAG3, BTUB, GRA6, L358, c22-8, c29-2, PK1, and Apico) using the polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism method. Of the 167 samples from seropositive foxes (including toxoplasmosis cases), 31 were genotyped at all 10 loci and 24 were genotyped at four to nine loci. To ensure confidence in T. gondii strain genotyping, samples for which less than four loci were genotyped were not considered positive. None of the 11 samples from seronegative foxes was positive for the 10 markers. Of the 55 samples that genotyped positively, 46 were of the Type II strain, 7 were of the Type III strain, and 2 were of atypical T. gondii strains. Five representative samples of the three genotypes were sequenced at loci SAG2, SAG3, GRA6, PK1, and UPRT-1. The DNA sequences confirmed the genotyping results. This study shows that the archetype Type II T. gondii strain, which is most widely distributed in North America and Europe, also predominates in arctic foxes on the Svalbard archipelago. This suggests that the T. gondii at this location originate from continental Europe and that transmission may be mediated by migrating birds. This study highlights the significance of long-distance transport of T. gondii and demonstrates that high-resolution genotyping protocols are useful for direct genetic studies of T. gondii when isolation of live parasites is infeasible.