棉花种子特异性启动子的克隆及序列分析

启动子是基因表达的重要顺式调控元件,在基因工程中,种子特异性启动子可以调控外源基因在种子中特异表达,提高表达效率,增强转基因的效果。本试验根据棉花LEA蛋白D34基因序列设计引物,以海岛棉基因组DNA为模板,通过touch down PCR技术,获得D34基因的种子特异性启动子片段。测序结果表明该片段长1 384 bp,与已发表的D34基因序列相似度为94.87%。该片段除了含有启动子的基本元件TATA框、CAAT框外,还含有种子特异性启动子元件E-box、G-box、B-box、AACA基序等。此外,对其顺式元件做了生物学功能分析。     

铅锌废渣堆场4种先锋修复植物根际微域磷素赋存形态特征

为明确先锋植物根际微域中磷素赋存形态特征对铅锌废渣堆场生态修复的响应,选取黔西北土法炼锌废渣堆场植物生态修复5年后区域内长势良好的大叶醉鱼草(Buddleja davidii)、土荆芥(Chenopodinmambrosioides L.)、三叶草(Trifolium repens)及黑麦草(Lolium perenne)4种先锋植物根际微域废渣为研究对象,分析了不同植物根际微域及无植物(对照)废渣中无机磷(IP)、总无机磷(TIP)、有效磷(AP)、有机磷(OP)、总磷(TP)含量及pH和有机质变化情况。结果表明:与对照废渣相比,4种先锋植物的定植可显著降低废渣基质pH(p0.05),但根际与非根际废渣均仍呈弱碱性(pH7.43～7.86);同时,不同植物均可促进铅锌废渣中有机质的积累,其中,大叶醉鱼草、土荆芥及三叶草均可显著(p0.05)提高植物根际废渣中的有机质。不同植物根际微域中磷素的含量均高于对照并存在差异,其中大叶醉鱼草、土荆芥、三叶草根际废渣中总磷、有效磷与各无机磷形态的含量高于非根际,而黑麦草则与其他3种植物呈相反的变化规律。4种植物对废渣中无机磷的吸收和利用较为充分,且对有机磷具有一定的富集,具体表现为4种先锋植物根际废渣中TIP/TP比值(48.17%～60.70%)明显低于对照(89.97%),而OP/TP比值(39.80%～51.83%)高于对照(10.03%)。铅锌废渣堆场植物修复5年后不同先锋植物的生长均促进废渣中磷素和有机物的生物地球化学循环,可为渣场生态系统中群落自然演替或后续木本植物的建植提供有利的基质条件。     

类芦植被对AMD污染土壤的生态修复效应及潜力

以贵阳市花溪区麦坪废弃煤矿区为研究区域,选择在受酸性矿山废水(AMD)污染的土壤上经类芦植被恢复的土壤为研究对象,研究自然恢复类芦植被后对AMD污染土壤的养分、酶活性及微生物数量的改善作用,探讨类芦植被对AMD污染土壤的生态修复效应及潜力。结果表明:AMD污染土壤呈养分极贫瘠、土壤酶活性和微生物活性极低的特征,污染土壤经自然恢复类芦植被后,污染土壤的理化性质及生物化学特性有显著改善,具体表现为:经类芦植被恢复的土壤的有机质、全氮、有效氮、有效磷、速效钾含量较对照(无类芦植被恢复)的污染土壤分别平均增加了48.95%,133.71%,46.23%,23.10%,29.83%,土壤过氧化氢酶、酸性磷酸酶、纤维素酶和脲酶活性得到极显著(p0.01)提高,土壤主要微生物类群(细菌、真菌、放线菌)数量和生物量极显著(p0.01)增加。相关性分析表明,土壤养分、酶活性和微生物数量之间呈正相关关系,表明土壤酶活性和微生物数量可作为评价AMD污染土壤修复前后质量改善状况的重要生物学指标。另外,主成分分析表明,在类芦植被对AMD污染土壤修复过程中土壤酶(脲酶)、土壤养分(全磷、全氮、有效磷、有效氮、有机质、速效钾)、土壤微生物(细菌)是主要控制因素。基于类芦植被能显著地提高AMD污染土壤有效养分含量、土壤酶活性和微生物数量,使AMD污染土壤朝着良性方向发展,并表现出对AMD污染土壤修复具有较大的潜力,因此类芦植被可作为AMD污染土壤植物修复和生态恢复的先锋物种或优势植物。     

2种优势植物对不同粒径炼锌废渣团聚体养分及重金属赋存形态分布的影响

为评价土法炼锌废渣堆场上自然着生的优势植物对废渣团聚体中重金属的控制效应及生态修复效果,以废渣堆场上已自然定居且生长茂盛的本土植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)和大叶醉鱼草(Buddleja davidii Franch.)为研究对象,以未经修复的空白废渣为对照,分析这2种优势植物对根际、非根际废渣内不同粒径团聚体中主要养分(氮、磷、有机质)和主要重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)赋存形态及含量分布的影响。结果表明:土法炼锌废渣堆场上自然着生的2种优势植物对根际与非根际不同粒径炼锌废渣的主要养分含量具有显著影响,且不同种类植物参与对根际与非根际废渣中有机质的贡献明显不同。养分在粒径<1 mm的团聚体废渣中分布含量较高,除大叶醉鱼草非根际废渣中的总氮含量低于对照废渣外,植物影响下的各粒径团聚体中的养分含量总体高于对照废渣。优势植物生长明显影响炼锌废渣中Cu、Pb、Zn、Cd等主要重金属在不同粒径废渣中的含量分布及赋存特征,Cu和Cd主要分布在粒径<0.25,0.25~0.5,0.5~1 mm团聚体中,Zn主要分布在粒径<0.25,2~5 mm团聚体中,Pb则在0.25~5 mm的4种不同粒径团聚体中含量分别达最高;且其降低了各粒径废渣团聚体中Cu、Pb含量,对粒径>5 mm团聚体中的Cd含量有一定的提高作用,其中,2种优势植物影响下的粒径<5 mm团聚体中的酸可溶解态Cu、Pb、Zn的比例明显降低,而残渣态Zn和酸可溶解态Cd的比例有所提升。主成分分析结果表明,2种优势植物对根际和非根际粒径<5 mm团聚体中的养分、Zn全量及酸可溶解态Cd含量贡献率高,但对粒径>5 mm团聚体中的养分影响不大。综上,自然定居且繁茂生长的土荆芥和大叶醉鱼草可显著改善铅锌冶炼废渣中的养分状况,同时可有效减小废渣中重金属Cu、Pb、Zn对环境生态的潜在风险,开展铅锌冶炼废渣堆场水土保持及生态修复相关工作时可优选这2种植物作为先锋植物。     

西藏乡土乳酸菌和商品乳酸菌制剂对箭筈豌豆青贮发酵品质的改善效果

为评价西藏乡土乳酸菌和商品乳酸菌制剂对箭筈豌豆青贮发酵品质的改善效果，试验设对照组（C，无添加）、商品乳酸菌制剂添加组（G）、乡土乳酸菌添加组（分别添加西藏乡土乳酸菌HG24、LMG4、LOG5），共5个处理组，每组3个重复。在青贮第60天打开实验室青贮窖取样，测定青贮饲料发酵品质、营养价值和微生物数量。结果表明，与对照组相比，各添加组均具有较高的乳酸含量和乳酸菌数，较低的pH值、氨态氮/总氮和微量的丁酸含量，发酵品质良好；LMG4组和LOG5组的乳酸含量、乳酸/乙酸值显著高于其他组（P〈0.05），而pH值、乙酸、总挥发性脂肪酸含量、氨态氮/总氮值显著低于其他组（P〈0.05）；HG24组乳酸含量、乳酸/乙酸值显著高于对照组和商品乳酸菌制剂添加组（P〈0.05），pH值、乙酸、总挥发性脂肪酸含量、氨态氮/总氮值显著低于对照组和商品乳酸菌制剂添加组（P〈0.05）。综上所述，箭筈豌豆青贮发酵品质改善效果为：LMG4组、LOG5组〉HG24组〉商品乳酸菌制剂组〉对照组。     

DGLA及ETA合成的多基因植物表达载体的构建

Δ8去饱和酶和Δ9链延长酶是二高-γ-亚麻酸(DGLA)和二十碳四烯酸(ETA)合成的关键酶。本研究利用大豆种子特异性启动子替换35S启动子构建了新的多基因辅助载体PAUX-2,并在此基础上构建了包含来自小眼虫藻的Δ8去饱和酶基因和来自球等鞭金藻的Δ9链延长酶基因的植物表达载体pCambia2300-Δ8Δ9。为进一步利用转基因技术研究这些基因在植物中的表达提供了条件。     

两种先锋植物对铅锌废渣生境改善及重金属迁移的影响

为了研究自然定居的先锋植物对铅锌废渣的生态修复效应,通过野外采样及室内分析,研究了典型的黔西北土法炼锌废渣堆场上自然着生的2种先锋植物(土荆芥及类芦)对废渣基质养分积累、酶活性改善状况,并分析了2种先锋植物生长对炼锌废渣中特征重金属Cu、Cd、Zn、Pb的吸收积累特征及先锋植物根际微域中重金属赋存形态的影响。结果表明,与对照(无植被修复的裸露废渣)相比,自然定居在铅锌废渣堆场上的土荆芥和类芦可显著(P0.05)改善植物根际废渣基质的养分(N、P、K、有机质)、酶活性(碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶)及微生物活性(呼吸作用强度);2种自然定居植物对Cu、Cd、Zn、Pb的赋存形态特征具有明显影响,植物生长促进根际废渣基质中残渣态Cu、Cd、Zn、Pb向可交换态转化进而增加废渣基质中重金属的生物有效性。土荆芥对Cu、Cd、Zn、Pb和类芦对Cu、Zn、Pb的转运系数均小于1,但类芦对Cd的转运系数达到2.02,表明类芦对Cd具有较强的吸收转移能力;两种植物均能在极端的废渣环境中生长,表现出对铅锌废渣较强的耐性和抗性。土荆芥和类芦的自然定植及生长对土法炼锌废渣堆场重金属污染有一定的修复作用,可作为先锋优势植物应用于铅锌废渣植被重建或生态修复工程实践的前期修复工作中。     

团头鲂肌腱发育相关基因tnmd/xirp2a的克隆和表达

为分析肌腱发育相关基因tnmd/xirp2a与团头鲂肌间骨发育之间的相关性,通过克隆获得团头鲂tnmd/xirp2a的cDNA序列,其中tnmd的cDNA全长为1 420bp,开放阅读框为906bp,共编码301个氨基酸;xirp2a的cDNA全长为11 715bp,包括开放阅读框9 522bp,编码3 174个氨基酸。系统进化研究表明,tnmd/xirp2a基因在不同脊椎动物中保守性很低,且相比哺乳类和家禽类,鱼类tnmd基因存在一段氨基酸的缺失。采用荧光定量方法比较分析tnmd/xirp2a在团头鲂成鱼不同组织及肌间骨发生发育4个关键时期的表达情况,结果显示,tnmd/xirp2a在肌肉和肌间骨中的表达量均显著高于其他组织,且肌肉中tnmd基因表达高于肌间骨(P0.05),而xirp2a在肌间骨中的表达高于肌肉组织(P0.05)。在肌间骨发育4个关键时期(Ⅰ:尾部尚未出现肌间骨;Ⅱ:尾部出现少量肌间骨;Ⅲ:尾部肌间骨大量出现且长度增加;Ⅳ:肌间骨从尾部到背部全部出现且形态成熟)中,tnmd在第Ⅲ时期的表达水平显著高于另外3个时期;在第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ时期之间,xirp2a的表达水平没有显著性差异。此结果表明,tnmd基因在肌间骨的发育过程中存在潜在作用,而xirp2a基因与肌间骨的发育之间的相关性还需进一步研究。     

沂蒙山区土壤侵蚀强度动态变化研究

土壤侵蚀是水土保持和荒漠化防治的重要基础和组成部分，关系着山区、丘陵区及风沙区水土资源的开发、利用和保护，涉及整个区域生态环境、经济持续发展和社会稳定，在国民经济建设中占据特殊的地位。然而土壤侵蚀是一个复杂问题．涉及的影响因素很多。利用常规方法难以研究其时空变化。本文借助遥感和地理信息系统（GIS）技术的优势建立数学模型．从而定量地研究沂蒙山区土壤侵蚀强度的动态变化特征。     

自调节退火粒子群改进算法在水电站厂内经济运行新算法

为进一步改善用于求解大型水电站厂内经济运行一般算法的收敛速度及收敛精度,提出了一种混合优化算法—自调节退火粒子群改进算法(ASAPSO)。该算法以粒子群算法(PSO)与模拟退火算法(SA)的协同搜索为搜索机制,在此基础上加入自调节适应惯性权重参数以平衡算法全局与局部收敛性,并同时引入交叉算子、变异算子以提高解的多样性,克服了算法前期精度低、后期收敛速度慢、易于陷入局部最优等缺点。算例结果表明,较PSO算法、退火遗传算法(AGA), ASAPSO算法在收敛性能方面有明显的提高,能有效解决复杂的厂内经济运行问题。