东乡野生稻苗期耐冷QTL qCTS3.3候选基因LOC_Os03g54970冷胁迫下荧光定量表达分析及克隆

为了验证东乡野生稻苗期耐冷QTL qCTS3.3的功能,结合笔者所在课题组前期完成的转录组分析数据,将落在qCTS3.3 QTL 2个最近侧翼分子标记MK149624和MK137032之间区域的差异表达基因LOC_Os03g54970-DX作为qCTS3.3的候选基因,并通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)对不同低温处理时间长度该基因在东乡野生稻叶片中的表达水平进行了相对定量分析,结果表明,该基因在低温胁迫处理前后表达量呈现出低—高—低—高的变化趋势,随后,参照测序水稻品种日本晴对应的该基因位点的序列信息设计引物,通过RT-PCR技术从东乡野生稻中成功扩增到了LOC_Os03g54970-DX基因的全长cDNA,构建了该基因位点的过表达载体。测序分析结果表明,东乡野生稻中的LOC_Os03g54970-DX基因序列与日本晴中的对应位点序列完全一致,进一步利用农杆菌介导法,将东乡野生稻中的LOC_Os03g54970-DX的过表达载体转入水稻受体品种TP309,最终获得了48株转基因植株,研究结果为下一步研究东乡野生稻LOC_Os03g54970-DX基因位点在冷胁迫作用条件下的功能机制奠定了材料基础。     

大豆GmGolS基因的原核表达及抗旱性分析

肌醇半乳糖苷合成酶(galactinol synthase,简称GolS)是棉子糖系列寡糖(raffinose family oligosaccharides,简称RFOs)生物合成途径中的关键酶,在植物应对非生物胁迫的过程中发挥着重要作用。通过逆转录(RT)-PCR从大豆叶片cDNA中扩增得到编码肌醇半乳糖苷合成酶的基因GmGolS,再将GmGolS基因构建到原核表达载体pET28上,然后将载体导入大肠杆菌Rosetta(DE3)中,对其进行异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalacto pyranoside,简称IPTG)诱导。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,简称SDS-PAGE)结果表明,在诱导时间为3 h、IPTG浓度为0.1 mmol/L的条件下,可以获得大量重组蛋白,分子量约为40 ku。对表达GmGolS蛋白的大肠杆菌进行抗旱性分析的结果显示,GmGolS基因在大肠杆菌中的过表达降低了重组菌的生活力,使其对干旱胁迫更加敏感。     

基于rDNA-ITS序列的甘肃甘南野生羊肚菌遗传多样性分析

通过对采自甘肃甘南藏区的16株野生羊肚菌菌株进行分子生物学分析,对rDNA基因内转录间隔区(ITS)片段进行PCR扩增并测序,测序结果在GenBank中进行BLAST比对,鉴定得知,16株供试羊肚菌共归纳为5种,分别为黑脉羊肚菌(Morchella angusticeps)、羊肚菌(Morchella esculenta)、高羊肚菌(Morchella elata)、粗腿羊肚菌(Morchella crapssipes)和尖顶羊肚菌(Morchella conica)。根据采用最大简约法(MP)和邻接法(NJ)构建的分子进化树得知,2种分子进化树拓扑结构相似,并且Bootstrap验证显示,系统发育树各分支都有很高的支持率,说明其系统关系有很高的可信度。结果可为该地区羊肚菌(Morchella spp.)的系统分类提供较为准确的分子性状依据。     

基于红外传感器的实蝇类害虫实时监测装置的设计

监测实蝇类害虫发生动态,是对其有效防控的基本前提。设计出1种可自动诱捕与计数的实蝇类害虫实时监测装置,为提高实蝇类害虫监测和预测预报的准确度与时效性提供了1种新装备。该装置由害虫诱杀装置、红外计数传感器、红外计数远程测控仪、实时监测软件等组成,利用特定引诱物、发光二极管(LED)光源对实蝇诱集的特性,采用红外传感器进行实时计数。选取橘小实蝇进行装置测试试验,在实验室环境下测试实时监测系统的检测成功率。试验结果表明,该装置可以实时获取进入红外计数感应区的实蝇数量,当时间间隔≥7 s时,实时监测系统的检测成功率为98%。利用该装置可以实现通过手机查询实蝇类害虫实时虫量、小时虫量和日虫量的统计汇总数据,方便用户及时、准确地得知实蝇类害虫发生的动态变化,掌握实蝇的发生规律。     

混合盐碱胁迫对板蓝根种子萌发的影响

将氯化钠(NaCl)、硫酸钠(Na_2SO_4)2种中性盐和碳酸氢钠(NaHCO_3)、碳酸钠(Na_2CO_3)2种碱性盐按不同比例混合,设置pH值为7.2～10.34的5组碱胁迫处理,每组从20～200 mmol/L设定8种不同盐浓度,以蒸馏水处理为对照,测定40种混合盐碱胁迫条件下板蓝根种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数等指标,以明确混合盐碱胁迫对板蓝根种子萌发的影响。结果表明,盐浓度小于20 mmol/L、pH值为7.30的低浓度盐碱胁迫对板蓝根种子萌发具有一定的促进作用,发芽率、发芽势、活力指数有所增加;盐浓度为80 mmol/L、pH值为7.30～10.24时胁迫处理的板蓝根种子发芽率由88%下降到3%,pH值为7.96、盐浓度为20～200 mmol/L时胁迫处理的板蓝根种子发芽率由94%下降到0%,说明高浓度盐碱胁迫对板蓝根种子萌发有明显的抑制作用;盐度与pH值对板蓝根种子萌发的抑制有极显著的交互作用(P0.01)。     

高磷条件下腐殖酸和生物炭配施对土壤磷素转化的影响

研究腐殖酸和生物炭2种调理剂配合施用对土壤磷素吸收与转化的影响,设空白对照、生物炭、腐殖酸、腐殖酸+生物炭、腐殖酸+1/2生物炭、1/2腐殖酸+生物炭共6个处理。结果表明,在腐殖酸和生物炭配施不同处理中,腐殖酸+生物炭处理对于降低土壤总磷、有效磷、水溶性磷含量效果较好,可以减少土壤中磷素积累;腐殖酸+1/2生物炭处理既促进了作物对有效磷源Ca_2-P的吸收,提高了各磷组分之间的转化,也促进了土壤磷素向Fe-P、O-P转化,有利于降低土壤磷素负荷;1/2腐殖酸+生物炭处理可以促进土壤磷素向Ca_8-P、Fe-P转化。     

南北过渡带浅层地温变化及其对冬小麦产量的影响 ——以河南省信阳市为例

利用南北过渡带地区河南省信阳市1961—2017年逐月0～20 cm浅层地温和1992—2016年冬小麦产量资料,采用数理统计方法分析过去57年信阳市浅层地温的变化特征,并定量估算不同地温对冬小麦产量的贡献率。结果表明:(1)1961年以来信阳各层年平均地温均呈显著升高趋势,0 cm地层升温幅度最大,10 cm地层升温幅度最小,变化速率分别为(0.396±0.09)、(0.295±0.08)℃/10年,冬小麦生育期间各层平均地温也呈显著升高趋势;(2)1992—2016年信阳市冬小麦实际产量以(103.855±19.801) kg/(hm~2·年)的速率呈显著增加趋势,冬小麦气候产量大致经历了"高—低—高—低"的阶段波动,1992—1997年和2006—2012年气候产量相对较高,1998—2005年和2013—2016年则相对较低;(3)1992年以来信阳市冬小麦生育期5、10 cm平均地温与冬小麦气候产量呈正相关关系,0、20 cm地温与气候产量呈负相关关系,20 cm地温对冬小麦气候产量的贡献率最大,为42.3%,其次是10 cm地温(27.6%)和5 cm地温(23.2%),0 cm地温的贡献率最小,为6.9%。     

揉碎玉米秸秆螺旋-气力耦合输送装置设计

为解决揉碎玉米秸秆螺旋输送过程中的生产率低、功耗大、易堵塞及机件磨损严重等问题,该文设计了一种螺旋-气力耦合输送装置,并以揉碎玉米秸秆为原料开展了试验研究。螺旋-气力耦合输送装置主要由螺旋输送装置和气力辅助输送系统组成。其中气力辅助输送系统主要由喷射角度可调的Y型喷嘴座、喷嘴、最大出气压力为1.6 MPa的空气压缩机、直径为10 mm的PPR(polypropylene random)管和15°弯管及压力表等组成。螺旋输送装置主要由机壳、螺旋叶片和中心轴等组成,其关键参数为:螺旋叶片外径为250 mm,中心轴直径为60 mm,螺距为335 mm,螺旋槽用U型机壳。以比功耗、轴向推力、螺旋叶片及机壳各部位所受压力作为输送性能指标,对施加气流前后各部位所受压力进行测试。结果表明,当螺距为335 mm、螺旋轴转速为100 r/min、喂入量为70 kg/min、气流速度为10～50 m/s时,随着气流速度的增大,输送装置的比功耗先减小后增大。当气流速度为20 m/s时比功耗最小,为10.78 W/kg,比无气流时的比功耗减小了8.3%,轴向推力、叶片和机壳各部位所受压力随着气流速度的增大而减小,且均小于不加气流时的值。