利用WGCNA进行棉花果枝节间伸长相关基因共表达模块鉴定

【目的】旨在进行棉花果枝节间伸长相关基因的共表达模块鉴定,研究基因整体表达规律,挖掘目标基因及候选基因。【方法】以两个株型结构差异显著的棉花品种(新陆中77和鲁棉研28)的18份不同长度果枝节间样本的转录组数据作为分析对象,通过权重基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)进行模块的划分,根据模块功能富集分析及基因表达模式进行特异性模块的筛选及枢纽基因的鉴定,利用Cytoscape_3.3.0进行加权基因共表达网络图的绘制。【结果】利用34 559个有效基因创建了共表达网络,划分为13个共表达模块,筛选得到Cyan模块为与棉花果枝节间伸长相关的特异性模块,并发现植物激素信号转导通路中的JAZ(Jasmonate-zim-domain protein)基因为该模块的枢纽基因,挖掘到80个潜在的候选基因,并用其构建了基因互作调控网络。【结论】JAZ类基因在抑制棉花果枝节间伸长生长过程中发挥着重要的作用,本研究结果可为棉花果枝节间伸长的调控机理研究提供数据支持,为进一步调控棉花株型结构奠定理论基础。     

过表达胡杨PePKS5提高拟南芥耐盐性

【目的】盐胁迫是影响植物生长发育的不利环境因子。蛋白激酶PKS5作为植物盐超敏感信号转导途径的重要组分,在植物响应盐胁迫过程中具有重要调节功能。本文旨在生理水平和分子水平上,探究胡杨PePKS5基因在植物耐受盐胁迫过程中的调节作用。【方法】克隆胡杨PePKS5基因,并在拟南芥中过表达,获得T₃代转基因拟南芥纯合体。观察盐胁迫下转基因拟南芥株系的耐盐表型,测定其过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶活性及盐胁迫响应基因的表达量。利用非损伤微测技术测定转基因拟南芥株系根尖Na⁺、K⁺动态离子流,利用激光共聚焦显微镜观测转基因拟南芥株系根尖Na⁺和H₂O₂含量。测定盐处理后转基因拟南芥土培幼苗的叶绿素荧光参数、光合参数等生理指标,揭示PePKS5基因在盐胁迫下对拟南芥的生理调节作用。构建亚细胞定位载体,通过瞬时转化烟草,对PePKS5蛋白进行亚细胞定位观测。【结果】(1)PePKS5基因的CDS序列编码417个氨基酸,PePKS5氨基酸序列与...     

乌鲁木齐城市土壤有机碳空间变异研究

为揭示城市化、工业化等人为活动对乌鲁木齐市土壤有机碳的影响,采集乌鲁木齐市区及郊区表层土壤(0-10cm)样品147个,采用地统计学方法分析土壤有机碳的空间变异特征和分布格局。结果表明:乌鲁木齐市不同功能区土壤有机碳含量差异明显,具体表现为工业区>文教区>商业区>公园>居民区>郊区裸地>农田区,农田区土壤有机碳属于弱变异,其他各功能区属于中等程度变异;乌鲁木齐市不同行政区土壤有机碳含量差异不明显,具体表现为沙依巴克区>米东区>新市区>天山区>水磨沟区;米东区土壤有机碳属于强空间变异,其他各行政区为中等程度变异;土壤有机碳拟合模型为Gaussian模型和Spherical模型,C0/(C0+C)在0.1%-11.1%之间,属于强空间自相关,表明土壤有机碳的空间变异受结构性因素影响。城市土壤有机碳沿城郊剖面线呈下降式梯度变化,市区土壤有机碳含量是郊区土壤的2.22倍,表明城区土壤有机碳含量有富集的趋势。     

艾比湖湿地梭梭与土壤因子关系的分析

对艾比湖湿地不同土壤梯度环境因子与梭梭(Haloxylon bunge)进行调查研究,并利用国际通用植被数量分析软件CANOCO4.5对其关系进行了冗余度分析(RDA)。结果表明,土壤深度、Ca~(2+)和SO_4~(2-)含量3个环境因子组合对梭梭生长特征变异的解释量达到52.3%,说明这3个变量是影响梭梭生长变异的重要因子,盐分是关键驱动因子。土壤深度与梭梭株高、生物量呈显著正相关,随着深度的增加,梭梭的株高、生物量逐渐增加,梭梭的长势越好,表明了盐分对植物生长的抑制作用。Ca~(2+)和SO_4~(2-)含量与梭梭生长特征呈显著负相关。因此,中度盐碱湿地生态恢复需要重点考虑盐分对植物生长的影响,防治土壤盐碱化和次生盐碱化是湿地生态恢复的重要方面。     

植物生长调节剂对彩色棉胚珠离体培养纤维发育的影响

天然彩色棉是理想的绿色、环保、健康纺织原料。本研究以棕1-61、RT白絮、绿棉CC28为材料,采取不同浓度的植物生长调节剂处理胚珠,在离体培养30 d后观察纤维显色状况,测量纤维长度并称取胚珠鲜重、纤维干重和胚珠干重。采用新复极差法进行多重比较。结果表明,水杨羟基肟酸和氟啶酮处理下,棕色棉和绿色棉纤维颜色均变淡,且浓度越高颜色越浅;添加低浓度尿素、氯霉素和芸薹素唑可以使棕色棉显色明显,但对绿色棉纤维色泽显现影响不大;添加氯化钴后,棕色棉纤维色泽变淡,而对绿色棉纤维色泽影响不大;另外氯化钴还抑制愈伤组织的生成;添加苯丙氨酸解氨酶抑制剂或4CL抑制剂后棕色棉和绿色棉纤维颜色变浅,浓度越高,颜色越淡;水杨羟基肟酸、芸薹素唑、氟啶酮、氯化钴、苯丙氨酸解氨酶抑制剂或4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)抑制剂的添加均导致纤维长度、胚珠鲜重、纤维干重和胚珠干重等降低。本文筛选出参与调控彩色棉纤维发育和色素合成的植物生长调节剂,为彩色棉纤维色泽改良提供一定的理论基础。     

干旱区不同植物群落下土壤粒度特征研究

为探讨干旱区不同植物群落下土壤粒度特征,运用地统计学方法对艾比湖湿地7种不同植被下土壤粒度组成、分布特征及空间变异进行分析。结果表明:(1)除盐节木以极细砂为主、梭梭以细砂为主以外,其他均以粉砂为主;芦苇、梭梭和胡杨的土壤粒度为弱变异,碱蓬、盐节木、柽柳和黑果枸杞的土壤粒度为中等变异;除梭梭下土壤分选性较好外,其他植物群落下土壤分选性较差,偏度均属负偏,峰态为窄峰态。(2)碱蓬、芦苇、柽柳、盐节木和胡杨的土壤粒径均呈现为底层大于表层,黑果枸杞群落则相反,梭梭群落各层土壤颗粒的差异不大,样地土壤平均粒径具有强烈空间自相关性。(3)芦苇群落下土壤粒径与土壤盐分相关性较弱,碱蓬、盐节木、梭梭、柽柳、胡杨、黑果枸杞与盐分相关性较强,芦苇和黑果枸杞群落下土壤粒径与土壤含水量呈显著负相关,其他植物群落下土壤粒径与土壤含水量相关性不大。(4)艾比湖不同植物群落下土壤粒度变化受大风、季节性洪水、湖泊面积波动、土壤类型及成土母质等结构性因素的影响。     

北疆绿洲灌区灰漠土深松棉田栽培管理技术规程

棉田土壤深松技术是打破犁底层、改善土壤耕层指标、提高棉花产量和纤维品质的重要技术措施。本规程规定了北疆绿洲灌区灰漠土深松棉田的土壤条件、深松要求、品种选择以及播种、水肥管理、合理化控、病虫草害综合防治、适时采收等栽培管理技术要求，以期为北疆绿洲灌区灰漠土深松棉田高产高效栽培提供技术支撑。     

艾比湖湿地不同植物群落下土壤全磷空间变异

土壤磷素是植物生长所需的必要元素,研究土壤全磷的含量水平及空间分异规律可为湿地土壤肥力水平的评价和生态修复提供科学的理论基础。以艾比湖湿地为研究对象,于2015年8月在环湖一周160km范围内系统采集土壤样品296个,采用地统计学方法分析了不同植物群落土壤全磷的空间变异特征。结果表明:(1)研究区土壤全磷含量变化范围为0.46~1.64g/kg,土壤全磷含量为梭梭群落梭梭柽柳群落芦苇群落胡杨群落,不同区域存在极显著性差异;除梭梭—柽柳,胡杨群落外,其他群落土壤全磷垂直方向上表现为从表层向下递减的趋势,且各层土壤全磷含量差异性显著;(2)梭梭和梭梭—柽柳群落土壤全磷拟合模型均为高斯模型,胡杨和芦苇群落为球状模型,其空间分布相关性很强且空间变异性主要是由成土母质、地形、气候等结构性因素引起;(3)芦苇群落土壤全磷随土壤含水量增加呈降低变化,其他区域均呈增加的趋势;梭梭—柽柳群落土壤全磷与土壤pH值呈线性降低趋势,其他植物群落与土壤pH值呈线性增加的趋势。总体而言,艾比湖湿地土壤全磷具有明显的空间分布差异,与植被差异、pH值和土壤水分密切相关。