梨叶片中苹果褪绿叶斑病毒的引物原位标记检测

 选用带苹果褪绿叶斑病毒的香梨叶片，制备成适合进行原位RT-PCR的石蜡切片。设计特异引物，利用引物原位标记技术对切片组织中的病毒进行了检测研究，结果表明，PRINS-FITC染色法和PRINS-Rhodamine染色法均能获得良好的检测效果，有病毒部位分别显示绿色荧光和红色荧光，而且荧光出现的位置与原位RT-PCR检测的结果一致。由此证明引物原位标记技术可用于果树病毒的原位检测。     

新疆主要栽培杏品种香气成分的研究

 本试验采用自动顶空萃取和气相色谱－质谱联用技术(GC－MS)分析了新疆主要栽培杏品种库车小白杏等14个杏品种的香味成分。结果显示：一共检测到208种香味物质，其中包括酯类物质80种、醛类物质25种、酮类物质21种、醇类物质39种、烯烃类物质27种、酸类物质1种以及15种含量较低的其他物质；乙酸丙酯、乙酸-3-甲基-1-丁酯、(Z)-乙酸-3-己烯-1-醇酯、D-柠檬烯、β-芳樟醇、己醛、乙酸己酯、乙酸丁酯、β-月桂烯、丁酸乙酯、β-顺式-罗勒烯等11种香味物质为参试品种的主要香味物质；不同品种的挥发性香味物质组分及其相对含量虽不尽相同，但分属于华北和中亚种群的不同品种间无明显差异。     

小麦PDS基因VIGS载体构建体系的优化及验证

为在小麦上进行VIGS体系的优化,根据GenBank中公布的小麦PDS基因序列(FJ517553.1)设计特异引物,利用RT-PCR技术克隆PDS基因片段,以BSMV:γ-2a为原载体,通过酶切将原载体中的2a基因片段替换为PDS基因片段,构建小麦PDS基因的VIGS重组载体BSMV:γ-PDS。经测序确认,其与GeneBank中登录的小麦PDS基因序列同源性为97%。重组载体经本实验室简化改良的方法进行转录模板的处理。与试剂盒所提供的方法相比,本研究将RNA酶孵育处理步骤整合入质粒提取的步骤中,省略了SDS-蛋白酶K孵育处理等步骤,降低了引入新杂质的风险,同时降低了实验成本,节省了时间和精力。体外转录的电泳结果表明,体外转录反应的产物浓度大,条带单一,可用于接种实验。抽穗期小麦穗部接种实验及实时定量PCR的结果均表明,小麦内源PDS基因被有效沉默,证实了优化的重组载体BSMV:γ-PDS体系的有效性,奠定了利用VIGS载体侵染抽穗期小麦体系优化的基础。     

后期持续干旱对北疆棉花生长发育的影响及其抗旱适应性评价

以18个北疆棉区适宜棉花品种（系）为材料,在大田条件下研究了生育期后期持续干旱对棉花产量和生长发育因子的影响,并用加权隶属函数值法对参试棉花材料的后期抗旱适应性进行评价分析。结果表明,除功能叶叶片的干物质含量显著增加外,后期连续干旱引起了其它的产量因子（铃重、铃数、籽棉产量、衣分）和生长发育相关因子（叶面积、鲜重、干重、株高）的明显下降,籽棉产量的下降率最大,为46.80%;在抗旱系数隶属函数值评价上,不同产量和生长发育因子的抗旱性鉴定结果不同;铃数、籽棉产量、叶面积和叶片干重与后期棉花抗旱性显著正相关,其相对重要性依次为铃数>叶面积>叶片干重>籽棉产量。参试材料中,具有抗旱性的材料为晋棉13号、297-5、新陆早8号、新陆早26号和新陆早35号,没有抗旱性的材料为益农2号、新陆早13号、18-3、81-3和134-1。     

棉铃虫细胞色素P450家族 CYP6AE14 基因克隆、序列分析及蛋白原核表达

采用同源克隆技术克隆石河子棉区棉铃虫抗性品系的P450家族解棉酚基因 CYP6AE14 。克隆获得的目的基因全长1 581 bp,编码526个氨基酸。序列分析表明,该抗性品系的 CYP6AE14 有1个氨基酸发生突变,即Y25F;其与烟草天蛾的CYP6AE32同源性较高,达60%。利用原核表达载体pET28 a在大肠杆菌中成功表达棉铃虫P450 CYP6AE14 基因,为进一步的基因功能验证奠定基础。     

利用SLAF-Seq结合BSA方法分子标记‘小白冬麦’抗白粉病基因mlxbd

白粉病严重威胁着小麦的产量和品质,地方品种‘小白冬麦’对白粉病具有良好的抗性。为进一步精细定位‘小白冬麦’抗白粉病基因,利用SLAF测序,结合BSA方法将抗病基因mlxbd定位在小麦7BL染色体上总长度19.26 Mb的候选区域内[参照小麦CSS(Chromosome survey sequence)基因组(IWGSC,2014)]。将候选区域对应到‘中国春’IWGSC RefSeq v1.0基因组(IWGSC,2018)7BL染色体上,位置为611 088 744～723 157 603。在抗感材料间,定位于染色体候选区间内的SNP和InDel分别有788个和47个。利用已经报道的与mlxbd和mlmz基因连锁标记,进一步将候选区域缩小,基因mlxbd进一步定位于染色体700 631 952～711 234 115。基因功能参照IWGSC RefSeq v1.0(IWGSC,2018)注释,筛选出9个含有NBS或者LRR抗病结构域的基因。利用已有小麦转录组数据库对候选基因分析发现,候选区域内有5个基因受小麦白粉病菌诱导。     

陆地棉GhSAMDC基因家族的全基因组分析

以已报道的SAMDC为探针序列,从异源四倍体陆地棉基因组数据库中筛选获得14个GhSAMDC家族基因。GhSAMDC家族基因的氨基酸多重序列比对发现该家族成员序列相似性约为50%,家族成员均具有GhSAMDC家族特有的保守结构域:酶原剪切位点结构域(LSESSLF)和PEST(TIHVTPEDGFSYAS)结构域。染色体定位分析发现14个基因均匀地分布在A和D基因组,A和D上各含7个GhSAMDC成员,无家族成员构成基因簇的现象。转录组测序结果发现 GhSAMDC1、 GhSAMDC7和 GhSAMDC8对黄萎病菌的胁迫有明显的响应,暗示这些在棉花抵御黄萎病菌胁迫过程中发挥一定的作用。试验为进一步研究GhSAMDC家族基因的功能及解析棉花抗黄萎病分子机制奠定了一定基础。     

减量施氮对滴灌春小麦籽粒灌浆特性和氮代谢酶活性的影响

为探明减量施氮对滴灌春小麦籽粒灌浆特性和氮代谢酶活性的影响,选用春小麦株高不同的两个品种(2017年,新春6号和新春31号)和籽粒蛋白质含量不同的两个品种(2018年,新春38号和新春49号)为材料,采用裂区试验设计,比较分析在300kg·hm^-2(N1)、275kg·hm^-2(N2)、250kg·hm^-2(N3)、225kg·hm^-2(N4)和不施氮肥(N5)5个氮素水平下四个品种籽粒灌浆速率等参数及硝酸还原酶(NR)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性的差异。结果表明,在减量施氮条件下,新春6号和新春38号的籽粒最大灌浆速率(Vm)、三种酶活性及产量分别在N3处理下表现最优;新春31号与新春49号的籽粒最大灌浆速率(Vm)、三种酶活性及产量分别在N2处理下表现最优。随着施氮量的降低,小麦籽粒达到最大灌浆速率的时间(tm)相对提前,同时Vm和粒重积累持续时间(△t)均增加,所以减量施氮条件下小麦粒重仍然比较高。随施氮量的增加,两年的小麦产量及其构成因素均呈先增后降的趋势。因此,适当减量施氮可提高滴灌春小麦籽粒灌浆特性以及氮代谢酶活性,进而实现节肥和高产。     

基于最大熵（MaxEnt）模型对西北地区2种红砂属植物潜在适宜区预测分析

基于黄花红砂与五柱红砂的现有分布数据，利用地理信息系统（ArcGIS）技术与最大熵（MaxEnt）模型软件，对2种红砂属植物在3个时期的潜在适宜分布区进行模拟。结果表明:1）五柱红砂的潜在适宜分布区主要在青海地区、新疆南疆地区以及甘肃部分地区；黄花红砂的潜在适宜分布区主要集中在宁夏地区、内蒙古地区、甘肃地区以及新疆与青海部分地区。2种红砂属植物在3个时期的潜在适宜分布区有所增加。黄花红砂的潜在适宜区朝着东北方向移动，五柱红砂的潜在适宜区出现收缩现象。2种红砂属的低适宜区相比较高适宜区与较适宜区变化较大。2）黄花红砂与五柱红砂通过MaxEnt模型运算出的AUC值均>0.9，表明MaxEnt模型预测精度很高。可以用于2种红砂属植物的潜在适宜分布区的预测。3）控制黄花红砂潜在分布的关键环境变量为最湿月降水量、最暖季度降水量和最湿季度降水量，影响五柱红砂潜在分布的关键环境变量为海拔、等温性和温度季节性变化。上述研究结果对2种红砂属植物资源保护利用与未来分布趋势提供了重要的指导意义。