枣类甜蛋白基因家族的鉴定与生物信息学分析

【目的】从枣全基因组中鉴定类甜蛋白(thaumatin like protein,TLP)基因,为枣TLP基因的功能研究与利用提供参考。【方法】通过生物信息学方法从枣基因组数据库中鉴定TLP基因家族成员,并对基因结构、进化、启动子区顺式作用元件和密码子使用性等进行分析。【结果】共鉴定到34个枣TLP基因,位于9条染色体上,分为4种结构类型,基因结构相对较简单;系统发育进化分析归为9个聚类组,其中聚类组5和聚类组6中的成员最多;基因启动子区发现多个与增强基因表达、激素响应和胁迫响应相关的元件;基因密码子使用偏性弱,基因进化主要受碱基突变的影响。【结论】枣基因组中含有34个TLP基因家族成员,数量相对偏少;在植物生长、果实发育和抵御胁迫过程中发挥作用;进化过程中主要受突变选择压力影响。该研究为TLP基因家族的功能分析和遗传育种应用提供了参考和借鉴。     

不同氮素水平对重金属胁迫下紫茎泽兰生长及重金属吸收的影响

以紫茎泽兰为对象,采用水培法研究无氮、低氮、中氮、高氮4个氮素水平对Pb、Zn、Cu、Cd等4种重金属胁迫条件下紫茎泽兰生长和重金属吸收的影响。结果表明:低氮水平下,紫茎泽兰多数生长参数显著高于其他试验组;中氮水平下,紫茎泽兰POD、CAT、可溶性蛋白、可溶性糖、脯胺酸和叶绿素含量显著较高。低氮水平有利于紫茎泽兰根、茎和叶器官对Pb、Zn和Cd的吸收,试验组紫茎泽兰根器官中Pb、Zn和Cd累积量显著高于茎和叶。说明紫茎泽兰对重金属胁迫具有一定的抗逆性,低氮、中氮水平提高了紫茎泽兰对重金属的耐受性和吸收能力。可考虑将紫茎泽兰用于重金属污染的生态修复。     

铁皮石斛热激转录因子(Hsf)基因家族鉴定及生物信息学分析

【目的】鉴定铁皮石斛热激转录因子(Hsf)基因家族成员,并进行生物信息学分析,为深入研究该家族在铁皮石斛热应激响应中的调控机制提供理论参考。【方法】以拟南芥和水稻Hsf蛋白氨基酸序列为参考序列,在铁皮石斛蛋白数据中搜索其同源蛋白序列,利用SMART和Pfam数据库鉴定出其Hsf基因家族成员。利用生物信息学方法对铁皮石斛Hsf基因家族组成、基因结构、启动子区顺式作用元件及其编码蛋白结构域和进化关系等进行分析。【结果】共鉴定获得23个铁皮石斛Hsf基因家族成员,编码氨基酸数量为132～514个,平均343个,多数属于酸性蛋白和亲水性蛋白,可分为HsfA、HsfB和HsfC组,其中HsfA组成员13个、HsfB组成员9个、HsfC组成员1个。除DoHsfA3仅包含motif 1和motif 2外,其他HsfA组蛋白均含有motif 1～motif 5,HsfB和HsfC组蛋白均缺少motif 5。铁皮石斛Hsf蛋白缺少A9、B3、B5和C1亚类成员,与同属于单子叶兰科植物的小兰屿蝴蝶兰Hsf蛋白亲缘关系最近。HsfA组成员包含完整的HSF功能域和卷曲螺旋(CC)功能域,HsfB和HsfC组成员缺少或含不完整的CC功能域。DoHsfA1A蛋白具有保守的丝氨酸—苯丙氨酸—缬氨酸—精氨酸—谷氨酰胺序列。铁皮石斛Hsf基因启动子区含有大量激素响应、胁迫响应和生长相关元件。【结论】铁皮石斛Hsf基因家族成员进化较保守,其生物学功能存在明显物种特异性,进化关系较复杂,推测其在不同的非生物胁迫和植物激素信号途径中发挥潜在"节点"作用。     

谷子类甜蛋白基因家族的鉴定与密码子偏性分析

类甜蛋白在植物的生长发育和抵御胁迫过程中发挥作用。利用生物信息学方法对谷子类甜蛋白家族基因组成、结构、启动子顺式作用元件、密码子使用偏性等进行分析。结果表明,谷子类甜蛋白家族包含43个成员,分布在9条染色体上,分为3种基因结构类型,其中16个成员仅包含1个外显子,14个包含3个外显子成员的内含子相位均为1-2型。根据系统发育分析归为12个聚类组,聚类组5中的基因主要来自Ⅲ号染色体,聚类组6中的基因主要来自Ⅰ号染色体,其内含子相位多为1-2型,这些基因可能来自同一祖先基因,与进化过程中的染色体重组事件有关。88.4%的基因参与应激反应,多个基因启动子区含有激素和胁迫响应元件,说明该家族基因在植物抵御胁迫过程中发挥作用。多数基因有效密码子数(ENC)较小,密码子的第3位的G+C含量(GC3s)值分布集中,包含10个最优密码子,均以G或C结尾,表明谷子类甜蛋白家族基因密码子使用偏性强,基因表达潜力高,进化过程中主要受自然选择压力影响。     

甜瓜霜霉病的发生与防治

文章结合农业生产结构调整和农村经济的发展形成。就甜瓜目前在宁河县栽培面积迅速扩大，并且不论是地膜覆盖，秋延后大棚栽培，还是露地栽培方式，霜霉病的发生和危害均较严重，尤其是露地栽培，于7月末～8月上中旬发病最重的现状，经两年的时间，试验摸索出了该病的发生规律及综合防治措施，以用于生产技术指导。     

新建设施蔬菜土壤培肥试验研究

新建设施蔬菜土壤存在着有机质含量低，通透性差，养分含量不能满足蔬菜生产需要等问题。文章通过在不同时期使用不同种类的有机、生物肥料，从土壤容重、孔隙度、有机质含量、土壤氮磷钾养分变化以及对产量影响等方面。研究探讨合理提高土壤养分及有机质、改善耕层土壤理化性状的施肥技术模式。     

Cd·Zn复合污染对蚕豆叶绿体含量的影响

[目的]研究Cd、Zn复合污染环境中蚕豆叶绿素含量的变化情况。[方法]在培养液中设计Cd的浓度为0、0.1、1.0、10.0、50.0mg/L,Zn的浓度为0、5、50、100、200 mg/L处理蚕豆苗,处理后第10天取豆苗相同叶位的叶片,研究Cd、Zn单一及复合污染对蚕豆叶绿素含量的影响。[结果]单一Cd、Zn处理的蚕豆叶绿素含量都低于对照,且随着浓度的增加,叶绿素含量降低。除0.1 mg/L Cd+5 mg/LZn处理外,其余Cd、Zn复合污染处理的蚕豆叶绿素含量都低于相应的单一处理。在单一Cd各处理中加入Zn,随着Zn浓度的增加,蚕豆叶绿素含量下降的趋势更加明显,说明Zn增强了Cd对蚕豆的毒害作用,显示出协同作用。[结论]Cd、Zn的共存状态对蚕豆的毒害有协同、促进和加和作用,不容忽视。     

用于PCR分析的水稻DNA简易提取法——CS法

以PCR技术为基础的DNA分子标记是迄今在作物转基因检测、标记辅助选择、农作物品种纯度鉴定等方面最具应用前景的分子标记技术，而快速、简易、低成本的DNA提取方法是其中的关键因素之一。本实验以水稻黄化苗为材料，用NaOH溶液抽提DNA，对其用于PCR技术的DNA标记的效果进行了分析。结果发现，用O．5M．NaOH对黄化苗进行直接处理，并用等量1M Tris—HCI进行稀释、中和，离心所得的上清液即可直接用于各种：PCR扩增和随后的DNA标记鉴别，包括转基因PCR片段检测、微卫星标记多态性分析(琼脂糖电泳法或毛细管电泳法)，这样提取的DNA可以在短期内保存，在PCR分析中其效果与用常规CTAB法提取的DNA相当。     

灵芝属真菌线粒体基因组特征及进化

【目的】分析灵芝属（Ganoderma）真菌的线粒体基因组特征及进化,为灵芝属物种分类、分子进化和系统发育分析提供理论依据。【方法】基于灵芝属真菌15个线粒体基因组序列,利用MEGA X、MISA、mVISTA、MAFFT、DnaSP、PAML X和IQ-TREE等生物信息学软件对基因组特征、序列多态性、简单重复序列（SSR）、基因进化和系统发育进行分析。【结果】灵芝属真菌线粒体基因组全长为50603~124588 bp,GC含量为25.4%~27.3%,含有15个保守的蛋白编码基因（PCG）、2个rRNA基因和25~29个tRNA基因。SSR主要由AT构成,单核苷酸重复类型比例最高,其次为三核苷酸重复和四核苷酸重复。种间线粒体基因组序列差异较大,非编码区的变异水平高于编码区,nad6、nad3和cob基因编码序列的变异度较高,内含子长度与线粒体基因组大小呈显著正相关。15个保守的线粒体蛋白编码基因主要受纯化选择影响,其中cob、cox1和nad2基因含有正选择位点。基因编码偏好A/T含量高的密码子,27个高频密码子中,13个以A结尾,14个以T结尾。系统发育分析结果显示,灵芝属真菌主要分为2个聚类组,其中紫芝、狭长孢灵芝和G.wiiroense聚为一组;喜热灵芝、白肉灵芝和铁杉灵芝聚成一支,与树舌灵芝、梅氏灵芝、四川灵芝和亮盖灵芝构成姊妹类群,共同构成另一组。【结论】灵芝属真菌的线粒体基因组在进化过程中发生明显的遗传变异,基因组长度主要与内含子插入和删除有关,蛋白编码基因密码子使用偏性强。     

3种入侵植物营养器官解剖特征及其生态适应性

比较分析了3种常见入侵植物紫茎泽兰、水花生和水葫芦的营养器官解剖结构特征。研究发现,紫茎泽兰根部栓质化较强,次生茎中的导管发达,叶片外被角质膜,增强了植物对陆生环境的抗逆性;水花生的根部和茎部可形成额外形成层,叶肉中栅栏组织和机械组织发达,具有较强的营养繁殖能力和对多种环境的适应能力;水葫芦根部存在裂生性的通气组织,茎皮层具有发达的细胞间隙,呈海绵状,叶片表面积较大且气孔结构高度发达,使其对水生或湿生环境高度适应。通过对3种入侵植物解剖结构的分析,初步探讨了其在营养结构中所表现出来的对环境的适应性性状,以及可能与入侵性相关的形态特征,以期为入侵植物的防治提供借鉴和指导。