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。     

西藏“一江两河”耕地生态安全时空格局与障碍诊断

基于青藏高原农业活动对耕地生态系统的影响，针对青藏高原耕地生态安全面临的问题，从压力-状态-响应（Press-state-response，PSR）概念模型出发，提出由3类要素、13种指标所组成的耕地生态安全评价指标体系，构建西藏“一江两河”地区耕地生态安全评价模型，分析1985—2013年期间耕地生态安全的时空演变格局，探讨不同区域耕地生态安全的障碍因素。结果表明，西藏“一江两河”地区农业活动强度较大，尤其2000年以来，化肥、农药的成倍施用给生态安全带来巨大的隐患。20世纪，各县耕地生态安全基本处于“优秀”水平；2000—2010年，各县耕地生态安全等级下降，逐步向“差”转化；2010年以后，耕地生态安全有所改善，逐渐恢复为“优秀”或“良好”。整体来看，“一江两河”地区耕地生态安全水平较为一致，仅个别县域生态安全水平较为落后。区域耕地生态安全障碍因子具有相似性和差异性双重特征，单位面积氮肥、磷肥施用量是限制耕地生态安全的主要障碍因素。本研究揭示了高原地区耕地生态安全的演变过程，可为制定差别化的生态安全调控策略提供依据。     

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。     

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。     

特长果、特高产鲜食线椒新品种苏润001的选育

为适应市场对优质、长果、多抗、专用型的鲜食线椒品种需求,2011年秋以SR1301为父本、SR908为母本选育的杂交一代新品种苏润001,于2018年4月23日获得了农业部非主要农作物品种登记证书,证书编号为(2018)320462。该品种平均株高100 cm,株幅87 cm,鲜椒单果质量24 g,果长32 cm,果宽1.8 cm,肉厚0.2 cm;2018年生产试验前期平均产量为26 553.2 kg/hm~2,比对照8819线椒增产34.5%,总产量为64 918.8 kg/hm~2,比对照8819线椒增产33.3%,产量突出。2015-2018年试验中,苏润001病毒病、疫病、炭疽病平均病情指数依次为3.3、7.1、7.2,比对照8819线椒分别减少24.9%、12.3%、17.0%,适合贵州省春秋保护地及露地高效栽培。     

基于荧光SSR标记的毛白杨核心种质构建

  目的  研究毛白杨核心种质的取样策略，在进行相应的遗传分析基础上，构建核心种质，分析其遗传多样性，为毛白杨种质资源库建设、引种和新品种选育提供科学依据，亦为其他树种核心种质构建提供参考。  方法  基于16对荧光SSR引物，利用毛细管电泳技术分析272份毛白杨和白杨杂种种质不同取样比例的遗传多样性参数。根据期望杂合度，计算每个样品对总体遗传多样性的贡献值，然后对所有样品根据贡献值从大到小进行排序。通过比较贡献率最高的前50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%和15%取样比例获得的平均有效等位基因数（Ne）、平均Shannon信息指数（I）、平均期望杂合度（He）等，分析核心种质的代表性，确定其合适的取样比例。  结果  随着取样比例的降低，Ne、I和He值均在升高，均大于原始种质相应数值，而且He值均大于0.5，表明具有丰富的遗传多样性，而原始种质的He值小于0.5。按照25%取样比例，得到前68名种质，其中包含18份杂种种质以及所有省份选出的部分优异种质。所得到的Ne、I和He分别是2.761、1.094和0.539，均大于原始种质的相应值2.075、0.825和0.432。t检测结果表明，核心种质与原始种质的遗传多样性无显著差异，表明这68份种质在遗传多样性方面具有可靠的代表性，可以作为核心种质。北京的种质与河北的种质遗传一致度最高，为0.997；与山西次之，为0.990。  结论  毛白杨核心种质的最佳取样比例是25%，最佳取样范围为20% ~ 40%，如果种质资源数目较大，可以适当降低至15%，如果基数较小，可以升高至45%。He、Ne、I等均表明这些核心种质具有丰富的遗传多样性。杂种种质遗传变异丰富，聚合了亲本的优良等位基因，首次从分子水平证明了杂种种质是毛白杨遗传改良的重要育种资源。建议相关部门或者育种者要高度重视白杨杂种种质的收集、保存和再利用。      

北戴河国家级海洋牧场示范区人工鱼礁建设效果评价

为评价“北戴河国家级海洋牧场示范区”人工鱼礁的建设效果,通过海洋调查,对比分析了人工鱼礁建设前后该海域水质环境、沉积物状况以及海洋生物资源的变化情况。结果表明,投礁后的海域生态环境得到了一定改善,其中水质指标中,溶解氧含量较高,而氨氮含量较低;浮游动物的丰沛度高于对照区;游泳动物和底栖生物无论种类组成还是丰沛度均高于对照区。     

黑土区连作大豆根际微生物群落结构的动态变化

为探明长期连作对大豆根际土壤微生物群落结构的影响,基于环境因子相同的黑土区大豆连作长期定位试验,采用实时定量聚合酶链式反应(Quantity-PCR,qPCR)和PCR-DGGE技术,解析大豆根际微生物群落丰度和结构组成在不同连作年限间的动态变化过程。结果表明,连作7年以上处理的细菌群落结构组成和多样性明显低于轮作和连作4年以下处理,由此可以看出,大豆连续种植导致土壤中细菌群落组成的演替,是根际作物-土壤-微生物相互作用缓慢累积的过程,直到连作7年才足以被检测出来。连作大豆根际真菌群落结构多样性分析结果表明,连作2年和连作4年根际真菌群落组成丰富,多样性较高。而连作7年以上和轮作处理的大豆根际真菌群落多样性指数为3. 067 7~3. 071 5,低于连作2年和连作4年处理,同时连作7年处理真菌群落组成与轮作处理相似性较高,由此可以看出大豆连作土壤被称作抑制性土壤的机制所在。