拟南芥光敏色素D(AtphyD)在不同光质下的表达特性分析

【目的】比较拟南芥光敏色素D启动子、基因及其蛋白在黑暗、红光、远红光及蓝光下表达特性。【方法】通过GUS组织染色,半定量RT-PCR及蛋白Western blot检测启动子、基因及其蛋白的表达。【结果】GUS染色显示:子叶中,PHYD基因启动子活性在红光下高于蓝光,且均高于远红光条件;下胚轴中启动子的活性在蓝光条件下最高,远红光条件有较高丰度表达,红光条件下仅在下胚轴上部检测到活性;在根中,蓝光和远红光下生长的幼苗根的上部可检测到启动子的微弱表达,红光下未见表达。在黑暗中生长的幼苗,光敏色素D基因启动子未发生表达。PHYD基因转录和蛋白表达在光下均高于黑暗条件下,不同光质间的表达差异不显著。【结论】在不同光质中,PHYD基因启动子在不同组织的活性存在显著差异;不同光质之间,PHYD基因转录和蛋白表达差异不显著。     

现代农业温室环境控制策略研究进展

温室能够有效改善茄科作物(包括番茄、辣椒、茄子等)生长过程,温室环境控制策略对作物实现高效高产至关重要。为了充分利用国内外的研究成果、促进我国温室环境控制策略的研究应用,分别从常规比例微积分(Proportional Integral Derivative,PID)控制、模糊控制、人工智能控制、温室小气候模型和作物生长模型等5个方面,综述了温室环境控制策略的研究进展。针对目前我国该领域存在的问题,提出了今后应将智能温室控制与作物生长模型耦合,构建智慧型作物生长模型;针对不同区域作物的生长预测,与遥感技术进行结合,增强模型的普适性,形成具有中国特色的温室环境控制策略。     

烟草祖先种及重要野生种叶绿素酶基因CLH1的生物信息学分析

叶绿素酶(Chlorophyllase)是所有光合生物叶绿素代谢中最重要的酶之一。叶绿素酶催化叶绿素的水解,产生脱植基叶绿素和叶绿醇。以烟草祖先种和重要野生种为研究对象,以拟南芥CHLOROPHYLLASE 1 (CLH1)为探针,通过同源序列搜索,从数据库中获取普通烟草(Nicotiana tabacum)及祖先种、烟草属重要野生种中的CLH1基因及其蛋白序列,并通过生物信息学分析手段对其编码蛋白的理化特性、氨基酸序列特征、蛋白结构与功能、启动子序列及表达调控特征进行了分析,并以林烟草(Nicotiana sylvestris) Nsyl CLH1为代表,预测了该基因启动子的顺式作用元件,以渐狭叶烟草(Nicotiana attenuata) Natt CLH1为例,预测了该基因的编辑位点。结果表明,栽培烟草CLH1蛋白虽在理化特性上存在差异,但氨基酸序列分析表明这些序列高度相似;对林烟草Nsyl CLH1基因的启动子顺式作用元件分析显示,除光响应作用元件、抗病性作用元件、干旱和盐分等作用元件,还有与茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,Me JA)、赤霉素(Gibberellic acid,GA)、脱落酸(Abscisic acid,ABA)和水杨酸(Salicylic acid,SA)等激素响应相关的元件,表明Nsyl CLH1基因的表达水平受多种因素的影响。最后,基因编辑位点预测显示渐狭叶烟草Natt CLH1可能跨越外显子-外显子连接。为茄科烟草属植物CLH1基因的功能研究、基因编辑及品质育种等提供了理论基础。     

贫困山区乡村旅游扶贫优化模式——基于广东两个村的分析

【目的】旅游扶贫是贫困山区脱贫致富的重要方式之一,对不同地区旅游扶贫的模式进行分析和总结,有助于改进和提升旅游扶贫工作方法与成效。【方法】基于案例分析视角,选择广东省浪美村和下迳村为调查对象,借助田野调查、居民访谈、关键人物深度访谈以及非参与式观察法,围绕政府扶持、村民参与、旅游增收、环境改善4个方面,探讨不同旅游扶贫模式构建的过程、扶贫成效和优化路径。【结果】分析发现浪美村是典型的输血型旅游扶贫发展模式,其优点是政府支持力度大、旅游扶贫起步快,缺点是内生动力不足、村民参与不够;下迳村是典型的造血型旅游扶贫模式,优点是内生动力强、村民广泛参与,缺点是政府支持力度较小、旅游起步相对艰难;根据共生理论,提出发挥输血式与造血式两种旅游扶贫模式的各自优势,提出实施"三步走"的旅游扶贫优化模式,并对各个阶段的地区旅游扶贫提出针对性的发展路径。【结论】造血型旅游扶贫成效远高于输血型,改进后的活血型旅游扶贫模式可以进一步针对性提升旅游扶贫的成效,有助于实现现行标准下的真脱贫。     

利用修饰光敏色素信号途径进行作物改良的可行性

介绍了模式植物拟南芥中受光敏色素调控的光形态建成机制;综述了有关禾本科植物光敏色素信号途径及其突变体与产量性状关系的相关研究进展。指出：对小麦、玉米等作物光敏色素过表达和/或功能缺失突变体的株高、开花期、避荫性反应和产量等变异进行系统研究,对其产量性状突变体进行遗传学、生物化学和分子机制进行解析,有望探索出通过修饰作物的光信号途径改良农作物的新策略。     

叶绿素降解工程菌株的构建

为特异、高效地降解烟叶中的叶绿素,从模式植物拟南芥中克隆获得了叶绿素酶基因At CLH1片段,大小为975 bp。通过构建表达载体p ET28a-At CLH1,并转化大肠杆菌BL21,获得了重组工程菌株。该菌株在30℃下,经0.5 mmol/L IPTG诱导培养22 h,可较好地表达重组蛋白At CLH1,蛋白质电泳图谱显示其大小约为35 ku。该菌株的叶绿素酶活力可达24.9 U/m L,能够明显降解烟叶提取物中的叶绿素,在提升低次烟叶品质方面具有很好的应用前景。     

金钱草多糖对片烟干燥动力学特性的影响

【目的】考察金钱草多糖保润剂对片烟原料干燥过程的影响规律,为从动力学角度理解保润剂对片烟原料的保润效果奠定理论基础。【方法】测试施加金钱草多糖保润剂的许昌片烟(X2F)原料在不同干燥温度的水分含量变化,确定原料水分散失的薄层干燥动力学方程,获得内部水分有效扩散系数及干燥活化能。【结果】金钱草多糖可增强片烟原料的持水能力,显著降低原料的干燥速率常数和水分有效扩散系数,添加纯水和施加保润剂原料的水分有效扩散系数分别在1.286 8×10-12～1.671 8×10-12m2/s和1.074 0×10-12～1.611 0×10-12 m2/s之间,干燥活化能分别为8.42 kJ/mol和13.9 kJ/mol。【结论】金钱草多糖可提高片烟原料的保润性能,二项分布指数函数模型和Page模型可较好地描述片烟原料水分散失历程,为从动力学角度理解保润剂对片烟干燥过程中水分散失的影响提供了思路。