花生FAT基因家族的全基因组分析

酰基-ACP硫酯酶(fatty acyl-ACP thioesterase,FAT)是控制植物种子油脂合成的关键酶,根据其氨基酸序列和底物特异性不同可分为FATA和FATB两类。为了更深入了解花生FAT(Ah FAT)的特点与功能,本研究对Ah FAT家族基因进行了全基因组生物信息学分析。在花生基因组中共有20个FAT基因,不均匀分布在2个基因组的12条染色体上。20个Ah FATs可以分为Ah FATA和Ah FATB两个亚家族,Ah FATA亚家族有2个基因,Ah FATB亚家族有18个基因。Ah FATA家族基因具有6或8个外显子,Ah FATB家族基因结构较为复杂,外显子数目5~8个;Ah FATs都不具有跨膜结构域但是都具有保守的Acyl-ACP_TE结构域。对Ah FAT家族基因进行可变剪接分析,发现只有少数发生了可变剪接,且具有组织特异性。对Ah FATs表达模式分析的结果显示,Ah FATAs和Ah FATBs都在种子发育后期表达量较高。     

麦套花生氮素代谢及相关酶活性变化研究

大田条件下,以花生“花育22号”为材料,研究了麦套花生的氮素代谢及相关酶活性变化情况。结果表明,麦套花生根叶游离氨基酸、氮素平均含量及根系可溶性蛋白平均含量高于单作;而叶片可溶性蛋白平均含量则低于单作。与小麦共生期间,麦套花生根叶硝酸还原酶（NRase）活性、谷氨酸脱氢酶（GDH）活性、叶片谷氨酰胺合成酶（GS）活性及谷氨酸-丙酮酸转氨酶（GPT）活性（除播后25 d）明显低于单作;整个生育期麦套花生根系GS平均活性及GPT活性高于单作花生。可见,花生苗期小麦遮荫对花生氮素代谢及酶活性有一定影响。     

单粒精播对花生活性氧代谢、干物质积累和产量的影响

以小粒型花生品种花育23号为研究材料,在大田条件下对比研究了单粒精播技术对花生叶片活性氧代谢、群体地上部植株和荚果干物质积累动态和产量的影响。结果表明,单粒精播种植可提高SOD、POD和CAT等保护酶活性,降低膜脂过氧化物MDA含量,且单、双粒种植处理间差异达显著水平;花生单粒精播条件下,花生地上部植株和荚果的干物质积累动态相对稳定,干物质积累量和积累速率显著提高;SOD活性与地上部干物质积累速率显著相关,是影响花生干物质积累动态的主要抗氧化酶。本研究说明,单粒精播可通过影响花生花后活性氧代谢水平,尤其是SOD酶活性,延缓植株衰老进程,改善地上部群体和荚果的干物质积累动态,从而促进荚果产量的提高。     

强化豆科作物在北方现代农业结构中的作用

针对我国日趋严峻的粮油安全形势,近年来《中央一号文件》对农业种植结构进行了全面的、科学的调整：“生产上重点是保口粮,油料重点发展油菜和花生;东北地区扩种大豆杂粮薯类和饲草作物,构建合理轮作制度;黄淮海地区重点是扩种花生、大豆和饲草作物”。以豆科作物为主体的北方现代农业种植制度对保障粮油安全生产、饲草的供应以及农民增收具有重大意义。首先,从生产布局看,北方区域（东北、西北及黄淮海）是油料作物大豆、花生、杂豆以及饲草作物苜蓿主要产区。其中,大豆种植面积和产量分别约占全国68%和66%、花生分别占全国的63%和70%。其次,从豆科作物的生态效益来看,可实现用地与养地相结合、充分利用生态位优势、提高资源利用率。目前,北方豆科作物种植模式主要有：单作、间套作（玉米‖大豆、花生,玉米‖蚕豆、玉米‖豌豆等）、 轮作（大豆-冬小麦,夏花生-冬小麦,绿豆-冬小麦等）等生态友好型耕作制度。其中,玉米‖大豆、花生宽幅间作是农业部在黄淮海区域主要推广模式,具有经济、社会、生态效益,能有效缓解“粮油争地、人畜争粮”矛盾,大幅提高 粮油综合生产能力。通过加大国家农业政策调控,培育和推广大豆和花生耐阴、抗旱、高产及玉米矮秆、抗旱、高产 新品种,提高农业全程机械化水平和科技服务效率等措施,进一步提高农民生产积极性,强化豆科作物在北方现代农业结构中的比重和作用。     

不同肥料配施对酸性土钙素活化及花生产量和品质的影响

为了揭示增施钙肥和不同肥料配施对沿海地区酸性土钙素增量及活化效应,于2015—2016年设置单施无机肥(CK_1)、无机肥/熟石灰配施(T_1)、无机肥—有机肥配施(CK_2)、无机肥—有机肥—熟石灰配施(T_2)、无机肥—有机肥—微生物肥配施(CK_3)、无机肥—有机肥—微生物肥—熟石灰配施(T_3)6个处理,研究了不同肥料配施对酸性土有效钙含量、花生植株性状、荚果产量和籽仁品质的影响。结果表明:CK_2和CK_3均在一定程度上提高酸性土中水溶性钙和交换性钙含量,0—20cm水溶性钙含量各生育期平均分别比CK_1提高48.13%和66.50%,交换性钙含量分别提高39.12%和60.88%。增施钙肥处理(T_1、T_2和T_3)能显著增加水溶性钙和交换性钙含量,但_T1处理对有效钙含量增加较少,而T_2和T_3处理增加幅度较大,其中T_3处理0—20cm水溶性钙和交换性钙含量各生育期平均比CK_3提高1.63,1.74倍,说明钙肥与有机肥和微生物肥配施能显著提高酸性土钙素活化度。不同肥料配施均提高了酸性土花生的主茎高、分枝数、主茎绿叶数、单株干物质重、叶面积指数和实收株数,增加了单株结果数和荚果饱满度,显著提高了荚果产量,并提高了蛋白质、总氨基酸和脂肪含量以及O/L值。其中T_3处理分别比CK_3、T_2、CK_2、T_1和CK_1增产14.38%,4.99%,18.31%,25.65%和52.52%,增产幅度最大,其籽仁品质也最优。增施钙肥并与有机肥和微生物肥配施能显著提高酸性土钙素活化度、有效钙含量、荚果产量和籽仁品质。     

花生FAD基因家族的全基因组鉴定与表达模式分析

脂肪酸去饱和酶(FAD)是合成不饱和脂肪酸的关键酶,在植物维持各项生命活动、应对生物与非生物胁迫方面具有重要作用。本研究对花生基因组中的FAD基因家族进行鉴定与生物信息学分析,并利用花生转录组数据对花生FAD(Ah FAD)基因的表达模式及可变剪接形式进行分析。结果显示,在花生基因组中共有31个Ah FAD基因,分为6类,Ah SAD基因亚家族有12条序列,AhFAD2有6条序列,Ah FAD3有4条序列,Ah FAD4/5有3条序列,Ah FAD6有2条序列,Ah FAD7/8有4条序列。聚类分析表明,Ah FAD有两大分支:游离Ah SAD分支和膜结合Ah FAD分支;膜结合Ah FAD分支中Ah FAD4/5起源最早,ω-3 Ah FAD由ω-6Ah FAD进化而来;单双子叶聚类于不同分支。表达模式分析表明,Ah SAD、AhFAD2和Ah FAD3在种子中表达水平较高,Ah FAD4/5、Ah FAD6、Ah FAD7/8在叶中表达量最高。可变剪接分析表明,Ah FAD亚家族之间可变剪接形式差异明显,其中有12个Ah FAD基因发生了可变剪接。TTS和TSS是发生最多的可变剪接事件,其次是IR,最少的是AE和ES。     

单粒精播对超高产花生群体结构和产量的影响

【目的】在超高产地力条件下,研究单粒精播对花生个体发育与群体结构的影响,探讨超高产花生理想株型和合理群体构建,进一步挖掘花生的高产潜力。【方法】以普通大花生品种花育22号（HY22）为试验材料,分别在平度古岘镇、莒南板泉镇、冠县梁堂乡和宁阳葛石镇设置4块春花生超高产试验点,每个试验点安排单粒精播（SS）和双粒穴播（DS）2种种植方式。分别于开花期、结荚期、饱果期和成熟期对各试验点不同播种方式的花生进行植株性状考察,于成熟期对单株结果数、幼果数、秕果数、饱果数、双仁果数和经济系数等进行考察,收获时组织专家进行实收测产。【结果】（1）各试验点单粒精播花生的荚果平均产量比双粒穴播高13.92%,单株结果数显著增加是增产的原因,其中单粒精播每公顷果数（幼果除外）最高达到592.5万个。（2）生育前期单粒精播花生的主茎高、侧枝长、主茎节数、主茎绿叶数、分枝数、根冠比和叶面积系数均显著高于双粒穴播,有利于提早封垄,能有效增加光合面积。（3）成熟期单粒精播花生主茎绿叶数显著高于双粒穴播,有效光合时间得到了延长。（4）单粒精播条件下各试验点花生饱果期的单株果重与主茎高和侧枝长成负相关,与分枝数和叶面积系数呈显著正相关。（5）单产水平最高的莒南试验点,其单粒精播花生成熟期的单株果重与叶面积系数和经济系数极显著正相关。【结论】超高产条件下花生存在地上部冗余现象,单粒精播方式对合理优化超高产花生群体结构效果显著,分枝数是影响单粒精播花生单株果重的重要因素,而增加结果数提高经济系数则是其进一步增产的关键。     

黑树莓茎尖组织培养研究

取春季黑树莓的嫩枝条,以茎尖为外植体,MS为基本培养基,添加植物激素6-BA、NAA、GA3筛选培养基,进行茎尖组织培养研究。试验结果表明,诱导茎尖萌发的最佳培养基为MS＋0.5 mg/L 6-BA＋0.05 mg/L NAA,萌发率高达90%;继代培养最佳培养基为MS＋1.0 mg/L 6-BA＋0.02 mg/L NAA＋6.0 mg/L GA3,繁殖系数达6.0～7.0;生根最佳培养基为MS＋0.5 mg/L6-BA＋0.1 mg/L NAA,生根率为96%。     

拟南芥培养中病虫害的发生与防治

主要介绍了拟南芥在培养过程中遇到菌害、虫害及藻类、苔藓滋生等的病虫害问题及5种防治措施,为在简陋条件下进行拟南芥培养提供参考。     

外源NO对辣椒种子萌发的影响

以硝普钠(SNP)为外源NO供体,研究NO对辣椒种子萌发的影响。结果表明:硝普钠对辣椒种子萌发的影响为低浓度时有促进作用,高浓度时抑制。3个品种中,硝普钠对洛椒新五号的促进作用最大,124牛角椒次之,改良牛角椒最低。NO对辣椒种子萌发的影响在0.3~0.5 mmol/L时最大。