谷子Oleosin基因家族及其对干旱响应的分析

[目的]了解Oleosin基因功能,初步探索Oleosin基因家族与谷子耐旱性的关系,挖掘谷子抗旱基因。[方法]以抗旱品种勾勾母鸡咀(GG)和干旱敏感品种晋汾16(JF16)为试验材料,在苗期进行PEG模拟干旱胁迫处理后,对其表达谱进行分析。进而对谷子Oleosin基因家族进行生物信息学分析。[结果]在干旱胁迫下,Oleosin基因Seita.9G579700在GG和JF16两个品种中均显著上调表达;谷子Oleosin基因家族较小,只有6个成员,分子量在15~18kDa;系统发育树分析结果为,谷子Oleosin基因家族与单子叶植物玉米、高粱、水稻聚为一类,而与双子叶拟南芥则亲缘关系较远;启动子元件分析表明,谷子6个Oleosin基因均含有光响应、ABA响应、MeJA响应以及MYB结合位点等与抗旱相关的顺式作用元件。[结论]初步确定Oleosin基因是调控谷子干旱胁迫的候选基因,可能受干旱或ABA、MeJA诱导表达,这为进一步深入研究Oleosin基因功能及其与谷子耐旱性的关系提供理论参考。     

渗水地膜穴播谷子的技术推广与扶贫效应

渗水地膜穴播技术促进谷子等作物生长发育,是一项旱作高产技术,研究其推广范围与相应的扶贫效应对贫困地区脱贫致富具有重要意义。通过介绍谷子渗水地膜穴播技术及增产效应,调查其推广区域及扶贫效果,发现该技术在山西省推广种植过程涉及大多数地区,贫困县占比为50.0%~100.0%;该技术使农民增产又增收,典型贫困县增产幅度为37.4%~89.0%,贫困人口人均收入显著增加。渗水地膜机械化高产穴播谷子免间苗技术将科技创新与特色杂粮产业相结合,随着其推广范围的不断扩大和规模的发展壮大,将带动贫困群众依靠科学技术,开辟特色农业产业扶贫、精准扶贫的脱贫新途径。     

谷子LEA＿1基因家族鉴定及其渗透胁迫响应

胚胎发育晚期丰富(late embryogenesis abundant,LEA)蛋白在植物响应多种非生物胁迫过程中具有重要作用。基于表达谱测序数据我们分析了抗旱谷子品种(GG)和干旱敏感品种(JF)在PEG胁迫0.5 h前后LEA基因的表达变化,发现谷子LEA_1家族的Seita.6G114000基因在抗旱性不同的谷子品种中胁迫响应模式不同;利用同源序列比对和保守结构域分析我们系统鉴定得到5个谷子LEA_1家族蛋白(PF03760),该家族基因序列短,启动子区皆含多个ABRE元件,蛋白质N端序列高度保守;通过分析NCBI数据库中谷子转录组测序数据(SRA062640),发现谷子LEA_1家族基因在‘豫谷1号’中PEG胁迫7 h前后转录本丰度变化显著,表明LEA_1家族蛋白在谷子应对干旱胁迫过程中发挥重要作用。上述结果为深入研究LEA_1基因在逆境应答中的功能提供参考。     

小米脂氧合酶活性与储藏稳定性关系

为研究小米中脂氧合酶(LOX)活性和储藏稳定性的关系,初步探索小米褪色机制,以褪色快的小米品种(‘谷丰2号’、‘公谷63号’)、褪色慢的小米品种(‘大青秸’、‘红苗牛头沟’)为试验材料,对其进行人工老化处理,并测定人工老化处理前后小米的脂氧合酶活性、米色、类胡萝卜素、丙二醛(MDA)含量的变化。同时,利用HPLC对小米类胡萝卜素提取液进行分析,比较4个小米品种中叶黄素、玉米黄质及β-胡萝卜素的变化差异,分析小米脂氧合酶活性与类胡萝卜素及其主要组分的相关性。结果表明,经老化处理后,4个小米品种的LOX活性、米色b*值和类胡萝卜素含量均下降,MDA含量升高。‘大青秸’、‘红苗牛头沟’小米与‘谷丰2号’、‘公谷63号’小米相比,其米色、类胡萝卜素含量和MDA含量变化较小,储藏稳定性较好。HPLC分析表明,老化处理前后4个小米品种叶黄素、玉米黄质的变化无明显差异,而β-胡萝卜素含量的变化存在明显差异;相关性分析表明,老化处理前后LOX活性与β-胡萝卜素含量呈负相关,表明LOX可能与β-胡萝卜素发生偶联,进而导致小米类胡萝卜素含量降低。本研究结果为耐储藏小米的遗传育种提供了一定的理论基础。     

建设人工羊草地 促进宁夏草畜业发展

分析了宁夏草畜业现状,提出推广种植中科2号羊草,积极建设以羊草为主的人工草地,促进草畜业持续、稳定地发展;介绍了羊草的种植及管理技术;确定了羊草以产草为目的最佳施肥量为:施纯N 120 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2,以收获籽粒为目的的最佳施肥量分别为施纯N 60 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 180 kg/hm2。     

谷子C2H2型锌指蛋白基因SiZFP182的克隆及表达分析

以‘晋谷45’和‘晋谷42’2个品种作为试验材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫处理谷子幼苗,检测不同处理时间下丙二醛(MDA)的含量,评价其抗旱性。此外,在2个品种中克隆获得SiZFP182基因的cDNA全长,分析比较它们之间的序列差异;通过定量RT-PCR的方法分析SiZFP182基因在受到干旱胁迫的谷子幼苗中的表达特性。结果表明,‘晋谷45’的抗旱性强于‘晋谷42’,2个品种中SiZFP182基因的序列存在5处单碱基差异,使得编码的氨基酸序列不同。此外,PEG胁迫处理后24h内,SiZFP182基因在2个品种中的表达水平均表现出先升高后降低的趋势,处理后6~12h,该基因在‘晋谷45’中表达水平高于‘晋谷42’。初步认为‘晋谷45’的抗旱特性与‘晋谷42’对干旱敏感的特性,可能与干旱胁迫下处于幼苗期的2个品种中SiZFP182基因序列差异及表达差异相关。