甘蔗热带种金属硫蛋白家族基因的克隆及响应重金属胁迫的表达分析

金属硫蛋白是一类富含巯基的低分子量蛋白,在植物的重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面起重要的作用。本研究以甘蔗热带种Badila组培苗为材料,分别测定了其在CdCl2、ZnSO4和CuCl2水溶液培养条件下地上部和地下部的重金属含量,结果显示其对上述3种重金属有较强的耐受与富集能力。继而克隆了ScMT1(登录号为KJ504373)、ScMT2-1-5(登录号为MH191346)和ScMT3(登录号为KJ5043704)3个金属硫蛋白家族基因,它们分别属于植物MT亚家族中的MT1、MT2和MT3型基因。ScMT1含有1个内含子和2个外显子,开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长228 bp,编码75个氨基酸;ScMT2-1-5含有2个内含子和3个外显子,ORF长246 bp,编码81个氨基酸;ScMT3含有1个内含子和2个外显子,ORF长198 bp,编码65个氨基酸。RT-qPCR显示,Cd2+胁迫下,在甘蔗地上部和地下部,ScMT2-1-5均连续显著上调表达,而ScMT1的上调应答出现延迟。ScMT3在地上部的上调应答出现延迟,在地下部呈“扬-抑”趋势,提示甘蔗响应Cd^2+胁迫过程中ScMT2-1-5起更积极的作用,ScMT1参与胁迫后期的分子响应,而ScMT3不起主导作用。Cu^2+胁迫下,地上部ScMT1连续显著上调表达,ScMT2-1-5和ScMT3呈总体上调的表达趋势;地下部,ScMT1和ScMT2-1-5的上调表答均出现延迟,仅在胁迫后期显著上调表达,而ScMT3仅在胁迫前期显著上调表达。该结果提示了ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在Cu2+胁迫响应过程中的协作关系,三者共同参与了地上部的胁迫响应,其中ScMT1起更积极的作用;此外三者还先后参与了地下部对Cu^2+胁迫的分子响应。Zn^2+胁迫下,ScMT1和ScMT3分别仅在地上部和地下部显著上调表达;ScMT2-1-5在地上部和地下部均呈“扬-抑”的应答趋势;提示了在甘蔗响应Cd^2+胁迫应答过程中ScMT1和ScMT3分别在地上部和地下部起主要作用,ScMT2-1-5参与了胁迫前期的分子响应。ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在甘蔗不同组织中及在重金属(Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+)不同累积水平下呈现出相似或互补的应答特性,提示上述甘蔗MT家族不同成员在重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面产生了功能分化,且三者在应对过量Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+对甘蔗组织造成伤害的过程中存在时空上的协同作用。该研究为深入理解多倍体植物甘蔗中MT家族各成员基因在重金属耐受过程中的协同作用机制奠定了基础。     

基于有效积温的玉米冠层图像特征参数分析

为揭示滴灌水肥一体化玉米冠层图像颜色特征参数随有效积温的动态变化规律,明确有效积温对玉米冠层图像三基色RGB的动态变化影响机理,比较图像特征参数的拟合精度。以宁夏主栽品种天赐19为试验材料,于2018年在宁夏平吉堡农场开展6个不同氮素处理的小区试验,利用防抖手持云台搭载手机相机遥控获取玉米冠层垂直地面图像,提取图像色彩特征参数,以有效积温为自变量,对玉米冠层数字图像特征参数进行拟合分析并比较,并分析图像参数与叶片氮浓度的相关性。结果表明:有效积温与红光值(R)符合有理函数关系,与绿光值(G)和蓝光值(B)符合对数函数关系,通过比较可以看出,各图像特征参数中R拟合效果最好,B和G次之,均达到显著水平,图像参数与叶片氮浓度十叶期的相关系数高于六叶期。因此,数字图像参数R的拟合效果最好,可作为宁夏滴灌玉米图像监测指标和群体结构分析的参考依据,十叶期可作为该地区滴灌玉米氮素营养诊断的关键生育时期。     

山东莱州:科技备耕春潮涌 机械作战不误时

玉兰吐蕊,人勤春早。这几天,一股温暖的季风拂面而来,希望的田野上处处勃发出无限生机和活力……在疫情防控关键期,各地迎来了春耕备耕的时节。春耕在即,山东莱州在做好疫情防控确保安全的前提下,采取“隔空授课”、派遣“机械部队”、运用“智慧农机”积极开展科技备耕,做到疫情防控不松懈,春耕备播不耽搁。     

内蒙古高原紫花苜蓿土壤氮素丰缺指标和推荐施氮量

为了给内蒙古高原紫花苜蓿（Medicago sativa L.）测土施氮奠定科学基础，本研究采用“零散实验数据整合法”和“养分平衡-地力差减法”新应用公式，开展了该自然区域紫花苜蓿土壤氮素丰缺指标和推荐施氮量研究。结果表明：内蒙古高原生长第1年紫花苜蓿土壤碱解氮第1~6级丰缺指标为≥48，20~48，8~20，4~8，2~4和<2 mg·kg^-1，土壤全氮第1~5级丰缺指标为≥1.4，0.8~1.4，0.4~0.8，0.2~0.4和<0.2 g·kg^-1，土壤有机质第1~6级丰缺指标为≥17，10~17，6~10，3~6，2~3和<2 g·kg^-1。当紫花苜蓿目标产量9~18 t·hm^-2、氮肥利用率40%时，内蒙古高原紫花苜蓿第1~6级土壤推荐施氮量分别为0，68~135，135~270，203~405，270~540和338~675 kg·hm^-2。     

家畜中抗菌素耐药性:抗生素的进展与替代(续1)

正上期回顾:本篇文章上期主要阐述了最近动物饲料行业使用抗生素的进展情况和抗生素替代品的概况,其中包括:使用CRISPR/Cas基因编辑系统逆转抗生素耐药性并用作抗菌剂、增强抗菌效力的抗生素缀合物、以噬菌体作为抗菌剂、设计用于控制体内微生物疾病的抗菌肽以及使用化学合成的病毒样纳米粒子(纳米抗生素)杀死致病菌。     

一种用于灵活配电系统故障程度预测的分散解决方案

随着各种分布式发电设备并入电网,传统的配电网已经发展为灵活配电网。分散发电设备的并入所带来的重大挑战之一是故障电流可能超过相关断路器的允许容量。介绍一种分散解决方案,可以依附于配电馈线继电保护装置,仅利用就地测量的电压和电流即可在线计算出预计故障程度。首先,通过所测的电流和电压变化计算等量电阻以及等量源电压,然后,可以通过计算出的电阻和背侧源电压得出预计故障程度。试验结果证明了该方案的有效性。     

香山静宜园来青轩园林建筑复原设计研究

来青轩在香山公园香山寺下院,为静宜园二十八景之一,来青轩是香山慈幼院建院初期的男校中学生、职业生的校舍。由多个硬山建筑组合而成的一组院落式建筑群。明万历二十八年,万历皇帝祭陵归来,见此轩之匾额后,遂书"来青轩"三个大字。目前来青轩遗址尚存部分单体建筑,其建筑院落的形式及格局仍可分辨。现用作民工临时居住用房。通过实地调研,测量数据并分析现状遗址,参考清朝古建筑营造则例有关书籍《中国古建筑木作营造技术》《中国古建筑营造法式》等以及古画,古迹中的记载,参考同时期建造的古建筑。实现来青轩的复原设计。     

浅谈原政治部机关营院环境园林设计整治工程

位于西湖东岸的原政治部机关营院环境整治工程从设计之初到完成施工,仅用了4个月,是西湖边目前唯一的国防教育主题文化园,也是G20众多改造项目中的代表作,意义重大。本文从设计和细节把握等方面介绍了该项目的设计和建造过程。     

黄皮种质资源抗氧化特性的鉴定与评价

【目的】了解黄皮种质资源的抗氧化特性及其抗氧化作用的物质基础,为高抗氧化能力黄皮新品种的选育和利用提供参考依据。【方法】以农业农村部广州黄皮种质资源圃中保存的120份种质为材料,测定并比较了不同种质的抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical,DPPH)清除能力、铁离子还原抗氧化能力(Ferric reducing antioxidant power,FRAP)之间的差异,并利用统计分析软件进行了聚类分析和相关性分析。【结果】测定结果表明:120份黄皮的抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力的变幅分别为328.8～1862.3、3.8～371.6、535.6～3 964.4与135.3～1 255.3、86.8～1 387.5 mg·L~(-1),表现出明显的基因型差异;不同来源地和不同类型黄皮种质之间其抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力均存在较大差异。采用K-mean cluster快速聚类法可将120份黄皮种质聚为6大类群,第1、第2、第3、第4、第5与第6类群分别由32、11、3、26、7和41份种质组成。相关性分析结果表明:DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力与其抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量间均呈极显著正相关(P 0.01)。【结论】不同黄皮种质的抗氧化能力和抗氧化物质含量间均存在明显的差异,说明其遗传多样性丰富。抗坏血酸、总黄酮和总多酚是黄皮抗氧化作用的重要物质基础。