“夏音玛斯卡特”葡萄的光合特性研究

以‘夏音玛斯卡特’葡萄为试材,利用Li-6400光合测定系统对其光合特性进行研究,探索‘夏音玛斯卡特’葡萄光合生产力,为其引种和栽培提供理论依据。结果表明:夏音玛斯卡特’葡萄光合速率(Pn)日变化为‘双峰’曲线,峰值分别出现在11∶30和15∶30,为5.14μmo L/m~2·s和3.71μmo L/m~2·s且具有光合"午休"现象。Pn对PAR、CO_2浓度响应均可用二次方程‘y=ax~2+bx+c’描述。供试葡萄的光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)分别为101.55μmo L/m~2·s和1450μmo L/m~2·s。表光量子效率(AQY)为0.014。CO_2补偿点(CCP)为134.15μmo L/mo L,CO_2饱和点(CSP)为1188μmo L/mo L。羧化效率(CE)为0.030,光合能力(Pm)为8.73μmo L/m~2·s。     

薏米蒸煮品质加工改良技术研究进展

薏苡具有极高的营养和药用价值,然而质地坚硬、蒸煮时间长等特点制约了薏米的开发应用。结合近年来薏米蒸煮品质相关的报道,介绍了薏米蒸煮品质的基本特性,并系统概述了浸泡、超声波、微波、高温高压、高温膨化、低温冷冻以及后续干燥工艺等以往应用于薏米蒸煮品质改良的加工方式对薏米蒸煮品质的改良效果以及对营养特性的影响。旨在探讨适宜的改善薏米蒸煮品质的方法,为薏米的生产加工与新产品研发提供参考和思路。     

茶树CsLOG基因家族的鉴定和表达模式分析

LONELY GUY(LOG)酶是植物激素细胞分裂素(CK)激活酶,是植物芽和根尖分生组织活性的重要调节剂.本研究基于茶树全基因组数据,鉴定出13个LOG基因,对其基因结构、保守基序和系统发育进化等生物信息进行分析,结果表明:13个茶树CsLOG基因在茶树染色体上分布不均;根据进化关系将茶树LOG基因分两个亚家族(G1,G2);启动子顺式作用元件分析与多种激素及非生物响应相关.表达模式分析显示:LOG基因主要在芽、叶和花中表达,不同胁迫处理下表达具有差异,说明CsLOG基因广泛参与茶树生长发育和非生物胁迫响应,本研究为进一步探究CsLOG基因提供参考.     

猪蛋白质二硫化物异构酶A4基因克隆及密码子偏好性分析

试验旨在研究猪蛋白质二硫化物异构酶(protein disulfide isomerase A4,PDIA4)基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子使用的差异。试验以香猪子宫组织为试验材料,采用RT-PCR方法扩增获得猪PDIA4基因,参考从NCBI数据库中下载的18个不同物种PDIA4基因序列,对猪PDIA4基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子的使用差异和进化关系进行分析,同时对猪PDIA4基因与4个模式生物密码子使用偏性进行比较。结果表明,猪PDIA4基因编码区长1 941 bp,共编码646个氨基酸。与NCBI数据库公布的野猪PDIA4基因(GenBank登录号:NM_001267834.1)的相似性达99%。猪PDIA4基因偏好使用G/C结尾的密码子,27种密码子为猪PDIA4基因的偏好密码子(RSCU>1),其中使用频率最高的前3个密码子分别为CTG(RSCU=3.69)、GCC(RSCU=2.31)和CGC(RSCU=2.29)。比较19个物种PDIA4基因发现,不同物种间PDIA4基因的有效密码子数(ENc)、密码子适应指数(CAI)、GC含量以及T、C、A、G、G+C在密码子第3位含量(T3s、C3s、A3s、G3s、GC3s)均存在差异,且密码子偏好以G/C结尾;聚类分析发现,基于CDS序列的系统进化树更符合19个物种的真实分类系统。在密码子使用频率上,猪PDIA4基因与小鼠基因组间密码子使用偏好程度更为接近,故小鼠更适合作为猪PDIA4基因的遗传转化和异源表达的受体系统。     

NtQPT基因对烟草形态及光合特性影响的研究

本研究以含CaMV 35S启动子启动烟草QPT超量表达载体pSH-35S-QPT和含CaMV 35S驱动烟草QPT干涉表达的植物表达载体pSH-35S-QPTi的工程农杆菌分别对烟草进行遗传转化。通过对不同生育期2种转基因烟草形态及光合测定发现,QPT干涉表达烟草的株高、茎围等形态指标均显著低于QPT超量表达和野生型植株。其中,以旺长期转干涉片段35 S∷QPTi转基因烟草植株的株高、茎围指标差异最为显著(p0.01),分别比野生型和超量表达植株低31.77%、27.51%和42.0%、36.78%。此外,干涉植株的开花时间比野生型和超量表达烟草延迟10~15d。干涉植株的最大净光合速率分别比野生型和超量表达植株低40.26%和44.51%,差异均达到显著水平(p0.05)。另外,干涉植株的叶绿素a和类胡萝卜素含量也出现显著降低,为野生型的71.07%和72.80%。     

源于Cupriavidus campinensis BJ71的cctfdA基因的遗传转化提高烟草2,4-D抗性

高浓度2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-Dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)是一种选择性除草剂,被广泛应用于防除阔叶杂草。为了避免2,4-D喷施过程中的喷雾和蒸发漂移,有必要提高敏感植物的2,4-D抗性。来源于微生物的2,4-D降解基因编码蛋白可以将其代谢而解除毒性。本研究以前期从2,4-D降解菌Cupriavidus campinensis BJ71菌株中克隆得到的2,4-D降解基因cctfdA为模板进行适合于烟草(Nicotiana tabacum)表达的密码子优化,利用改造后的基因Nt-cctfdA构建植物表达载体pSH737-Nt-cctfdA遗传转化烟草。结果表明,与野生型烟草及转化空载体的烟草相比,转Nt-cctfdA基因烟草的离体叶片及丛生芽的2,4-D抗性明显高于对照;转基因烟草植株可以抗10 000 mg/L浓度的2,4-D,而对照植株经350 mg/L浓度处理后死亡,表明转基因烟草的2,4-D抗性显著高于对照烟草30倍以上,且可以对抗10倍的2,4-D田间使用剂量。转基因烟草在2,4-D喷施前后,叶绿素含量基本无变化,而对照烟草的叶绿素含量明显降低。研究结果表明转基因烟草的2,4-D抗性显著提高,为进一步阐明转基因烟草的2,4-D抗性机理及2,4-D抗性转基因烟草的研发提供了基础资料。     

冷驯化草莓组培苗DNA甲基化水平及模式的变化

DNA甲基化是植物表观遗传的重要方式之一,非生物胁迫会引起植物DNA甲基化水平及模式的改变。为探讨草莓的低温响应与DNA甲基化的关系,本文以章姬组培苗为材料,利用甲基化敏感多态性技术(MSAP)检测冷驯化(4℃)不同时间及恢复后的植株DNA甲基化水平及模式变化。结果表明,14对选择性引物在冷驯化过程中共检测出2499个基因位点;冷驯化过程中,DNA总甲基化水平整体呈下降趋势,0 d、1 d、3 d、5 d、7 d和10 d,基因组MSAP比率分别为27.17%、20.73%、25.77%、22.69%、22.69%和22.41%,恢复5 d后MSAP比率上升为26.05%;在DNA甲基化模式变化方面,有甲基化和去甲基化现象发生,且以去甲基化现象为主。回收、克隆并测序某些草莓基因组的甲基化修饰位点,分离得到5条存在甲基化修饰的基因组DNA序列。BLAST比对分析表明,在这些序列中都存在明显的"CCGG"二核苷酸成簇富集现象,与MSAP结果一致。     

百脉根PIN基因家族的鉴定与分析

生长素输出载体蛋白PIN-formed(PIN)是一类调控植物生长素极性运输的重要载体元件,与植物生长发育密切相关。利用生物信息学方法对百脉根(Lotus corniculatus)PIN基因家族成员(LjPIN)进行筛选、鉴定,并对其结构特征、系统进化、编码蛋白质性质、顺式作用元件组成和表达特性等进行研究,为其功能鉴定及利用奠定基础。结果表明,百脉根基因组中含有27个LjPIN成员,主要分布在1—5号染色体上;27个LjPIN基因含8个可变剪切位点,编码35个蛋白质;除了LjPIN4、LjPIN13、LjPIN23基因外,其他LjPIN基因均含有内含子,内含子数和外显子数均为1～10个;LjPIN与拟南芥AtPIN、大豆GmPIN在进化关系上较接近,与水稻OsPIN较远;LjPIN蛋白大多为碱性的两性稳定蛋白质,一般含有5种保守基序,基序数量2～9个;LjPIN基因除了含有顺式作用基本元件CAAT-box和TATA-box外,还含有光响应、激素响应及生长发育相关的调控元件;11个LjPIN基因在根、茎、叶、花和不同形成时期种子中呈时空差异表达。     

红豆和白扁豆种子萌发和生长对盐胁迫的响应及其生理机制

为探讨红豆和白扁豆种子萌发及幼苗生长对盐胁迫的响应及其生理机制,以红豆品种‘渝红豆2号’和传统白扁豆品种为材料,分别用不同浓度NaCl （0 mmol·L^-1、20 mmol·L^-1、40 mmol·L^-1、60 mmol·L^-1、80 mmol·L^-1、100 mmol·L^-1）溶液处理种子,测定不同NaCl浓度胁迫下红豆和白扁豆种子的发芽指标及幼苗生长指标、叶片丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,分析NaCl胁迫对红豆和白扁豆种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：1）随NaCl浓度增加,红豆和白扁豆种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均呈下降趋势。当NaCl浓度为80 mmol·L^-1时,白扁豆发芽势、发芽指数、活力指数降为0,红豆的发芽势、发芽指数、活力指数分别为20.00%、2.00、0.83;NaCl浓度为100 mmol·L^-1时,红豆的发芽率为16.67%,但白扁豆为0,这表明在盐胁迫下红豆较白扁豆具有更高的萌发能力。2）红豆与白扁豆相对盐害率随NaCl浓度的增加而增加,当NaCl浓度为80 mmol·L^-1和100 mmol·L^-1时,白扁豆相对盐害率为96.58%和96.67%,红豆相对盐害率为47.05%和83.18%,说明红豆受盐害程度较低。3）红豆与白扁豆幼苗胚根、胚芽及鲜重均随NaCl浓度增加而下降。NaCl浓度为100 mmol·L^-1时,白扁豆胚根长为0,红豆胚根长为0.23 cm。4）随NaCl浓度升高,红豆和白扁豆叶片的MDA含量均增加,造成细胞膜透性逐渐增大,但是红豆幼苗MDA积累量低于白扁豆,这表明红豆叶片细胞膜损伤较小。5） NaCl胁迫下,红豆与白扁豆SOD活性均显著升高,但红豆SOD活性显著高于白扁豆;NaCl胁迫下,POD活性显著升高,但白扁豆POD活性显著下降。研究发现红豆可通过提高SOD和POD活性以降低细胞膜氧化伤害,减少MDA积累量,进而提高种子萌发能力。在相同浓度NaCl胁迫下红豆较白扁豆有更高的耐盐性,能更好地适应盐胁迫环境。     

百脉根不定根发育相关基因LcC2DP1的克隆与功能初步分析

为研究百脉根（Lotus corniculatus L.）C2钙依赖蛋白激酶基因LcC2DP1在不定根形成过程中的功能,通过RACE法从百脉根中克隆LcC2DP1基因,利用qRT-PCR检测其时空表达模式,并通过农杆菌介导的瞬时表达系统在百脉根中过量表达LcC2DP1并鉴定其功能。结果显示：LcC2DP1基因全长705 bp,编码235个氨基酸,分子质量为25.95 ku,与蒺藜苜蓿同源性最高（82%）;在百脉根不定根分化过程中持续表达,表达部位为根、茎和叶片;与野生型亲本（WT）相比,转LcC2DP1基因百脉根（TP）的不定根分化提前1~2 d;在不定根分化的9~15 d ,其总根长分别是WT的168%、155%,根体积分别是WT的249%、161%,根尖数分别是WT的156%、137%。TP百脉根的总根长（P<0.01）、根体积（P<0.01）和根尖数（P<0.05）表现出一定的发育优势,表明LcC2DP1基因可能与百脉根不定根发育调控相关。