大豆根特异性GmPR1-9启动子的鉴定及其在根腐病抗性中的应用

【目的】 鉴定大豆根特异性启动子及其最小调控片段,并利用启动子工程技术构建时空特异人工启动子并评价其在根腐病抗性中的应用价值,为大豆抗疫霉根腐病的遗传改良提供遗传元件。【方法】 通过分析大豆根、茎和叶片转录组数据,筛选在根中特异高水平表达的基因,克隆获得其启动子序列。根据顺式元件的分布位置构建截短载体,并驱动GUS报告基因在大豆发状根组织中超表达,筛选控制根特异性表达的核心片段。将获得的核心启动子片段与疫霉菌诱导启动子元件p4XD串联构建人工启动子驱动疫霉抗性相关基因GmNDR1在大豆发状根中超表达,分析转基因组织对疫霉菌抗性水平及目的基因在病原菌侵染过程中的表达水平。利用转基因本氏烟草从整株水平评价转基因材料对疫霉菌的抗性水平。【结果】 通过筛选发现6个大豆根特异性表达的PR1同源基因,其中,pGmPR1-9具有最高的启动子表达活性。PLACE在线预测发现其启动子区域含有大量的根特异表达相关顺式元件。对pGmPR1-9启动子进行截短试验,发现5′端截短片段L1、L2、L3、L4和L5均具有启动GUS表达活性,长度为166 bp的L5（-166—-1）片段具有全长启动子80%的活性,并可驱动GUS在转基因烟草根中特异表达;3个3′端截短片段R1、R2、R3和1个双端截短片段M1几乎检测不到GUS酶活性。p4XD-L5融合片段驱动GmNDR1在大豆发状根中超表达后可显著提高大豆发状根对疫霉菌的抗性,超表达发状根接种病原菌后发病程度和病斑长度显著低于对照,疫霉菌丝积累量在接种48 h时减少66.5%。GmNDR1在超表达组织中始终维持在高表达水平,在接种前,表达量是对照组织的39.2倍,接种后,表达量受疫霉菌侵染诱导进一步上调,并在36 h达到最高。GmNDR1在p4XD-L5::NDR1转基因本氏烟草根中的表达量显著高于茎和叶片,表现出明显的根部表达偏好性。超表达株系接种辣椒疫霉菌15 d后的株高、根长和鲜重显著高于对照,同时叶片萎蔫率和病斑长度显著低于对照植株。【结论】 鉴定获得一个大豆根特异性表达启动子及其核心序列,融合诱导性和组织特异性启动子核心元件的人工启动子p4XD-L5驱动抗性基因GmNDR1超表达,可显著增强转基因大豆发状根和本氏烟草对疫霉菌的抗病性。     

不同播期对鲜食春大豆品种产量和农艺性状的影响

为探究不同播期对鲜食春大豆品种产量和农艺性状的影响,以期充分发挥各鲜食春大豆品种的产量潜力和市场价值,本研究以7个鲜食春大豆品种为试验材料,设置3个播期,研究不同播期下各鲜食春大豆品种农艺性状、生育期及产量的变化规律。结果表明：‘苏成2号’、‘苏成4号’、‘苏成6号’、‘苏成7号’、‘新三号’在第2播期产量最高;‘苏成8号’、‘苏新6号’在第3播期产量最高;各品种开花期和采收期随着播期延迟而缩短;并在不同播期下,株高、分枝数、始荚高度、主茎节数、单株有效荚数、百粒鲜重及单株鲜籽重均发生显著变化。综上,只有适期播种,各鲜食春大豆品种才能发挥最高的产量潜力,建议第1播期应选择‘苏成4号’,第2播期选择‘苏成6号’,第3播期选择‘苏新6号’。     

蚕豆6×6双列杂交子代主要性状的遗传效应分析

为提高蚕豆优势组合的选配效率,以6个蚕豆材料(P1~P6)为亲本,采用Griffing完全双列杂交配制30个组合,分析亲本和F₁的9个主要农艺性状的杂种优势、配合力和遗传力。结果表明,蚕豆产量相关农艺性状的杂种优势明显,分枝数、单株荚数、单株粒数、每荚粒数、百粒重和单株产量的超亲优势为正值,株高、始荚高和主茎节数的超亲优势为负值。配合力效应分析表明,P1和P2为选育大粒高产的优良亲本,P1×P2和P4×P6符合高产的育种目标,P2×P5和P2×P6符合大粒的育种目标;遗传力分析表明,百粒重、每荚粒数和单株粒数的广义遗传力和狭义遗传力均较高,可以相对稳定地遗传给后代,且这3个性状主要受加性效应控制,适宜进行早代选择,其他性状主要受非加性效应影响;主要性状与单株产量的相关分析表明,蚕豆育种应将单株荚数和单株粒数作为重点目标;通径分析表明,在育种过程中应重点关注分枝数、株高、百粒重、每荚粒数等农艺性状。本研究为蚕豆育种进程中的亲本选配和后代选择提供了一定的理论依据。     

造纸法再造烟叶提取率测定方法研究

[目的]探讨造纸法再造烟叶提取率的检测方法,以寻求适合实验室研究和生产线在线检测的操作方法。[方法]对比研究残渣称重法、极限提取法和提取液固含量计算法3种造纸法再造烟叶提取率的测定方法,在实验室条件下以及实际生产过程中的应用。[结果]提取液固含量计算法测定的提取率与残渣称重法和极限提取法测定的提取率之间差异不显著。残渣称重法不适用于生产线在线检测,极限提取法和提取液固含量计算法都适用于生产线在线检测,极限称重法检测过程较繁琐,提取液固含量计算法操作简单快捷。[结论]将提取液固含量计算法应用于造纸法再造烟叶实验室研究以及生产线在线检测中提取率的测定是可行的。     

大豆疫霉菌侵染对大豆木质素含量及合成关键基因表达的影响

为探究大豆木质素含量及合成关键基因在与大豆疫霉菌互作过程中的变化趋势及相关性,利用大豆疫霉菌株P6497接种大豆品种Williams,分别于6,8,10和15 d分析了根部组织木质素含量及合成相关基因的表达。结果表明:根组织中木质素含量在疫霉菌侵染过程中积累速度显著增加;对木质素合成过程中9个合成关键基因表达模式分析表明,PAL、C4H和F5H表达水平在所选4个时间点均显著高于未接种对照;CCo AOMT在接种后第8,10和15天3个时间点的表达水平显著高于对照;4CL的表达在接种后第10和15天时比对照上调超过100倍;CAD和CCR表达水平分别在接种后8和10 d与对照存在显著差异;C3H和COMT的表达量在处理组和对照组中差异不显著。在接种样品中,C4H、4CL和CCR基因表达与木质素含量变化模式呈显著正相关。以上结果表明:大豆根部木质素积累受疫霉侵染诱导,暗示木质素参与大豆与疫霉互作过程,同时根据试验结果推测C4H、4CL和CCR是诱导木质素含量提高的关键基因。     

回填率对再造梗丝综合品质的影响

为了指导再造梗丝产品设计开发和生产控制,研究回填率对再造梗丝品质的影响,对比分析不同回填率对再造梗丝物理指标、常规化学成分、烟气指标和感官品质等质量指标的影响,总结回填率对再造梗丝综合品质的影响.结果表明,随着回填率的增加,常规化学指标呈上升趋势,填充值呈下降趋势,主流烟气中总粒相物、焦油和烟碱呈上升趋势,且具有较好的线性关系,感官质量随着回填率的增加,整体感官质量变好,回填率控制在40％～43％,能保持再造梗丝质量的稳定性.     

不同利用年限茶园土壤矿化、硝化作用特性

茶叶（Camellia sinensis）是重要的经济作物，茶树具有耐酸耐铝毒等特性，适合在热带亚热带的酸性土壤种植。由于茶园的施肥管理，茶树凋落物归还土壤以及根系分泌物等原因，茶园土壤随着植茶年龄的增加，土壤理化性质会发生一系列变化。如土壤pH值下降，钙、镁等盐基离子和微量元素相对缺乏，而铝、氟和多酚类物质逐渐在茶园土壤中富集，形成了非常独特的茶园土壤生态系统。     

矿渣区复土种植促进欧李生长和营养吸收效果试验研究

为改善矿区遗留矿渣土质,推动资源环境协调发展。该研究以陕西韩城两片矿渣土为研究对象,分析了矿渣土复土和不复土对欧李的生长、干物质累积和养分吸收的影响。结果表明:与矿渣土种植相比,复土改良种植的欧李株高和分枝数显著(P<0.05)提高了52%和140%;茎、叶、果和总干物质累积量显著(P<0.05)提高了4.78、3.96、3.89和4.1倍;植株全氮、全磷、全钾累积量显著(P<0.05)提高了6.1,5.7和5.8倍,且促进了养分向果实的转运。复土改良促进了作物生长和凋落物的堆积,丰富了土壤养分,不仅提高了土壤肥力且显著促进了作物的生长,形成了改善土壤质量的良性循环。建议在矿渣土表层覆盖30cm土壤,种植作物。     

水稻不同生育期的土壤微生物量和酶活性的变化

 研究了全生育期淹水栽培条件下，水稻不同生长阶段的土壤微生物生物量C、土壤微生物生物量N、呼吸作用强度、代谢商、土壤酶活性及水稻叶绿素、脯氨酸、过氧化物酶（POD）活性的变化特征。随着水稻生长，土壤微生物生物量C、土壤微生物生物量N、呼吸作用强度表现为先升后降，到成熟期有所回升的变化规律，且在水稻不同生育阶段差异显著，而土壤微生物代谢商一直下降。土壤脲酶活性表现为先升后降，而酸性磷酸酶与脱氢酶活性则表现为先降后升再降的变化规律。脲酶及酸性磷酸酶活性在水稻移栽后的30 d左右形成峰值，而脱氢酶活性则在50 d左右形成峰值，且在水稻不同生育阶段差异显著。随着水稻生长，水稻叶片中的叶绿素含量表现为先降后升的变化规律，在移栽后70 d左右形成峰值，然后急剧下降，POD的活性则表现为逐渐增强，而脯氨酸含量表现为逐渐下降，不过上述水稻生理指标与土壤各生物化学指标间不存在显著的相关性。试验结果表明在水稻 土壤 微生物相互作用的体系中，土壤微生物量和酶活性明显受到水稻生长发育的影响。     

大豆耐盐基因GmHAL3a的克隆及RNAi载体的构建

利用同源克隆方法从大豆中克隆到一个耐盐基因HAL3,命名为GmHAL3a,组织表达分析发现GmHAL3a基因在大豆根中表达量最高,荚中次之,叶中表达量最低;非生物胁迫实验表明该基因受NaCl、LiCl和山梨醇诱导表达;通过生物信息学的方法分析发现该基因具有2个跨膜螺旋区域,可能定位于叶绿体中;同源序列比对证实该基因氨基酸序列具有与其他物种相似的保守位点:黄素单核苷酸(FMN)结合位点和磷酸泛酰半胱氨酸(PPC)脱羧酶活性位点。同时扩增了这个基因的2个干扰片段,用Gateway技术将扩增的片段通过BP反应连接到入门载体pDONR221,测序后又通过LR反应分别将目的片段插入到RNAi载体pB7GWIWG2(Ⅱ),再转入根癌农杆菌EHA105中。这2个载体的构建对于进一步研究大豆中GmHAL3a基因的功能具有重要意义。