响应面法优化海南野牡丹属植物DNA的提取条件

为研究不同环境中的野牡丹是否为同一生态型,分析海南野牡丹的种间关系。本研究建立、优化了海南省野牡丹属植物DNA提取条件,利用DX8Trial软件分别对CTAB浓度、PVP浓度、β-巯基乙醇浓度、醋酸钠用量等因素进行改良设计。结果表明,最佳提取条件为:2%CTAB、2%PVP、1%β-巯基乙醇、5 mol/L醋酸钠90μL;同时,采用该条件提取野牡丹属其它植物DNA,结果 DNA纯度较高,条带清晰,提取效果好。最终该提取条件适用于海南产野牡丹属植物DNA的提取,为该属植物遗传多样性研究及分子生物学研究提供依据。     

山区产业生态系统适应性与资源环境承载力的时空耦合协调关系——以秦巴山区81个区县为例

为了揭示秦巴山区产业生态系统适应性与资源环境承载力之间的耦合协调关系,基于P-S-R模型、熵权-TOPSIS模型、Pearson相关性指数及耦合协调度模型分析秦巴山区县域2010—2019年产业生态系统适应性及资源环境承载力的时空格局特征,并对两者的相关性及耦合协调关系进行了时空分析。结果表明:(1)山区产业生态系统适应性随时间呈现出先增后降的波动趋势,空间上为整体均匀分布,高值区散点迸发、局部锐减,低值区部分集聚。(2)山区资源环境承载力在时间尺度上先急速上升后缓步下降,在空间尺度上呈现出较为明显的“凹”字型空间结构。(3)山区产业生态系统适应性与资源环境承载力存在较高的相关性但随时间下降; 二者的耦合协调度逐渐提升,空间上表现为“散点初级协调”到“边缘初级协调”的西北向“口袋”型分布态势。秦巴山区产业经济发展初期整体偏低,此时的产业生态系统适应性与资源环境承载力耦合性协调性较弱; 发展后期,交通通达、人口集聚、产业规模逐步提升,资源环境承载力韧性进一步提升,耦合协调性增强。     

水稻籽粒氮代谢几个关键酶对花后高温胁迫的响应及其与贮藏蛋白积累关系

以早籼水稻嘉935和嘉353为材料,利用人工气候箱设高温(32℃)和适温(22℃)处理,探讨了高温对水稻籽粒氮代谢关键酶活性的影响及其与籽粒粗蛋白含量和各种氨基酸组成间的关系,并结合荧光定量PCR对水稻籽粒谷氨酰胺合成酶(GS) 2个同工型基因的表达及其温度响应进行了检测分析。结果表明,花后高温处理对谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)的影响基本一致,均表现灌浆前期升高、后期下降的趋势,但花后高温处理下水稻籽粒中粗蛋白总量和各类氨基酸含量的增加,并不一定是其籽粒氮素物质的转运能力和蛋白质合成能力的增强所致;谷氨酰胺合成酶(GS)在高温处理下的生理活性普遍高于其相应时期的低温处理,其中,GS2是GS基因在水稻胚乳中高表达的一种同工型,在水稻灌浆后期的表达量甚至超过GS1,高温胁迫处理会通过改变GS1和GS2基因在籽粒中的转录水平,从而对水稻籽粒灌浆中后期的GS活性产生调控。     

高温胁迫对水稻光合PSII系统伤害及其与叶绿体D1蛋白间关系

以水稻结实期的人工控温试验测定不同温度处理下水稻旗叶光合速率、叶绿素荧光参数的动态变化,并结合Western印迹与胶体金标记技术对叶肉细胞类囊体膜中D1蛋白的表达检测与活性定位,探讨了高温胁迫对D1蛋白存在形态与活性分布的影响,以及D1蛋白表达与叶片光合速率、PSII荧光参数的联系。结果表明,高温处理下叶片净光合速率下降、PSII潜在活性(F_v/F_o)和PSII光能转化效率(F_v/F_m)降低,且随着高温胁迫时间的持续和叶片功能的衰退,类囊体膜结构损伤越严重,光能转化效率越低;在D1蛋白的两类存在形态中,非磷酸化D1蛋白和磷酸化D1蛋白在高温胁迫下的表达量均有所下降,但前者下降更明显;高温处理下控制D1蛋白表达的叶绿体psbA基因在转录水平呈下调表达,使D1蛋白合成及周转过程受到抑制,进而类囊体膜PSII反应中心的功能受损与叶绿体光合效率下降,揭示高温胁迫对叶片PSII系统的伤害受D1蛋白磷酸化过程和psbA基因表达变化的共同作用,进而影响不同水稻品种在高温胁迫下的光合速率和耐热性。     

海南黎药胆木PsbA-trnH-PCR体系的建立与优化

为了建立适合黎药胆木的PsbA-trnH-PCR体系来研究不同地理居群胆木遗传多样性,本研究以植物基因组试剂盒法提取胆木基因组DNA为模板,采用单因素实验和正交试验对PsbA-trnH-PCR过程中的关键影响因素进行优化,并对PsbA-trnH-PCR产物进行测序鉴定。结果表明,最佳PsbA-trnH-PCR反应体系(25μL)为:Taq酶1.0 U,dNTPs 0.4 mmol/L,Mg~(2+)0.75 mmol/L,引物0.15μmol/L,模板20 ng,10×PCR Buffer(不含Mg~(2+))2.5μL;采用该最佳体系对胆木基因组DNA进行PCR扩增,获得扩增产物,经单向测序获得了胆木PsbA-trnH部分序列;并建立了稳定的PsbA-trnH-PCR体系,为胆木的药材鉴别及其遗传多样性研究奠定了基础。