花生AhDREB转录因子对逆境胁迫的响应

DREB(Dehydration Responsive Element Binding Protein)转录因子是AP2/ERF类转录因子的一个亚家族,在植物抗逆过程中发挥关键作用。为更深入地理解花生Ah DREB转录因子的特点与功能,本研究采用生物信息学的方法对Ah DREB基因家族进行了分析。本研究发现花生中共有22个Ah DREB基因,并进一步分析了Ah DREB基因家族成员基因结构特点、遗传进化关系、组织表达情况以及逆境胁迫响应。研究结果表明,Ah DREB转录因子可以分成6类,每一类基因结构具有明显不同的特点。Ah DREB在22个正常不同组织中表达量均较低,但在逆境胁迫条件下,部分Ah DREB基因表达明显提高。本研究为深入分析Ah DREB基因在逆境胁迫中的作用奠定了理论基础。     

火灾事故应急状态下污水排放特征与节水潜力分析

指出了石油石化企业火灾爆炸事故危险等级高，消防灭火过程水资源消耗巨大，对石油石化企业消防用、排水特征进行了调查，并从用、排水角度对火灾事故状态下节水的潜力进行了分析。     

花生NRT1基因对盐胁迫的响应

盐胁迫属于一类重要的非生物胁迫,抑制植物的生长发育,影响植物对营养元素的吸收利用。氮元素是构成生物体核酸和蛋白质的主要元素,在维持植物生命活动以及作物产量和品质等方面有重要作用。设置不同盐胁迫浓度,测定盐胁迫后花生叶片硝酸盐含量,分析NRT1基因家族特征及其对盐胁迫的响应。结果表明,盐胁迫抑制叶片中硝酸盐的积累,并随盐浓度上升叶片中硝酸盐含量下降,推测盐胁迫可能抑制了硝酸盐转运蛋白的表达。硝酸盐转运蛋白1(NRT1)家族是植物中最大的硝酸盐转运蛋白家族。利用生物信息学分析发现,花生基因组中有37个NRT1基因,按亲缘关系的远近可以分成6类。基因结构与表达分析发现,NRT1基因间跨膜区和外显子数目差异较大,在22个不同组织中的表达具有明显的组织特异性。在栽培花生品种Tifrunner中发现了9个对盐胁迫响应的NRT1基因,推测这些基因可能参与盐胁迫条件下氮素的吸收和转运。本研究为深入研究硝酸盐转运蛋白的功能及其在盐胁迫条件下花生氮素吸收转运中的作用奠定了基础。     

一种新的植物泛素结合酶体外泛素化检测方法

泛素结合酶是一类在泛素化修饰过程中起重要生物化学功能的蛋白。对于被预测为泛素结合酶的蛋白进行体外泛素化活性检测,是确定其泛素结合酶功能必不可少的试验步骤,试验结果可以为后续研究提供重要的线索。目前体外泛素化反应存在体外表达纯化蛋白工作量大、反应复杂、假阴性率高等问题。本研究针对以上问题进行了改良,开发出一种新的植物泛素结合酶活性体外检测方法,该方法无需裂解细胞提取、纯化蛋白,也不需要做体外反应,简便易行,结果更稳定可靠。应用该方法对花生泛素结合酶Ah UBC34和盐芥泛素结合酶Ts UBC33进行了检测,结果证明这两个蛋白都具有泛素结合酶活性。     

不同倍性蝴蝶兰未减数雄配子的发生及其细胞学机理初探

采用压片法对不同倍性蝴蝶兰品种小孢子母细胞减数分裂及成熟花粉进行观测,并利用流式细胞仪测定了花粉中的DNA含量,发现除了单倍性配子外,均有少数未减数配子发生。不同倍性蝴蝶兰品种中单倍性、二倍性、三倍性和四倍性花粉平均直径分别为11.4、17.2、19.1和20.3 μm,花粉直径与倍性呈正相关关系（r = 0.935,P < 0.065）;二倍体、三倍体和四倍体蝴蝶兰品种未减数雄配子的平均发生率分别为0.59%、2.39%和0.67%,三倍体品种发生未减数雄配子的频率明显高于二倍体和四倍体品种;二倍体、三倍体和四倍体品种均通过二分体和三分体的方式形成未减数雄配子,其中二分体的形成是由于小孢子母细胞不进行减数分裂Ⅰ,而正常进行减数分裂Ⅱ所致,三分体的形成可能是由于纺锤体异常定位形成三极纺锤体所致。     

花生结瘤起始因子基因鉴定及其对氮肥的响应

结瘤起始因子NIN(nodule inception)是最早发现的与植物结瘤相关的转录因子,是根瘤固氮遗传通路中重要组成成分,在结瘤早期发挥重要调节作用。为了研究花生NIN基因的功能,我们对栽培种花生中的NIN基因进行了鉴定,并利用生物信息学对该基因家族理化性质、进化关系、基因结构、表达模式等进行分析。结果表明栽培种花生中共有33个NIN基因,按亲缘关系可以分为4类;同一类的基因具有相同的基因结构和保守结构域;花生NIN基因在各个组织中表达量均较低,Arahy.I65W25和Arahy.V4BGUX在根和根瘤特异表达;在单作花生和花生//玉米间作条件下,部分NIN基因对氮肥的响应模式不同。本研究为深入研究花生NIN基因在根瘤形成和固氮遗传通路中的作用提供了理论基础。     

盐胁迫对花生硝酸盐积累及信号转导的影响

为探索盐胁迫对花生硝酸盐积累的影响,本研究测定了盐处理花生叶片的硝酸盐含量,发现盐胁迫抑制硝酸盐的积累。进一步对花生地下部和地上部样品进行RNA-seq分析,发现13个花生中响应盐胁迫的硝酸盐吸收、转运以及信号转导的相关基因。本研究揭示了盐胁迫影响花生硝酸盐积累的可能机制,为进一步研究提供了目标基因。     

盐胁迫条件下花生应答转录因子鉴定与分析

转录因子是一类具有特殊结构、调控基因表达的蛋白质分子。为了解析转录因子在花生适应盐胁迫环境中的分子机制,本研究以鲁花14号为材料,通过RNA-seq分析花生转录因子在盐胁迫以及恢复后的表达差异。结果表明,在250 mmol/L Na Cl处理4 d后,花生中共检测到76个差异表达的转录因子,分别属于13个转录因子家族。其中,根中35个转录因子上调表达,29个下调表达;地上部40个上调表达,17个下调表达。盐胁迫解除后,有35个转录因子不但没有恢复到盐处理前的水平,反而表达量进一步增加。本试验为进一步研究花生转录因子家族在盐胁迫中的作用和提高花生的耐盐性奠定理论基础。     

豆科植物结瘤固氮及其分子调控机制的研究进展

作为人类重要的蛋白质和脂肪来源,以花生、大豆为代表的豆科植物是世界范围内农业生态系统的重要组成部分,而氮肥的合理施用是保证其稳产增产的主要因素。豆科植物能够通过与根瘤菌形成共生关系结瘤固氮,从而可以减少氮肥使用量。豆科植物的结瘤过程受到信号传递系统的调控。其中,硝酸盐信号作为信号分子来调控包括豆科植物结瘤自主调控和氮代谢途径在内的关键基因表达。研究发现许多基因参与豆科植物结瘤固氮调控,例如NIN、HAR1、NORK、NSP2等。豆科植物结瘤固氮的研究加深了人们对共生固氮的理解,为非豆科植物固氮改造奠定了基础,并为减少作物对氮肥的依赖和实现农业生产的可持续发展提供了新思路。调节豆科植物的结瘤平衡,充分利用豆科植物的固氮作用,探索最佳施氮量,有利于实现作物生产效益的最大化。本文根据国内外的相关研究,从以下四个方面进行综述：(1)豆科植物结瘤的分子调控机制;(2)豆科植物固氮的分子调控机制;(3)硝酸盐对豆科植物结瘤固氮的调控;(4)豆科植物固氮在生产中的应用。并对今后豆科植物结瘤固氮的研究趋势进行了展望。     

花生株型相关性状研究进展

株型对作物产量的形成具有重要作用，花生具有地上开花地下结果等区别于其他作物的特性，其株型构 成及其对产量的调控更复杂。地上开花地下结果的特性决定了基部开花多且集中的品种具有较高的单株生产力。 由于生态环境和栽培习惯等因素的差异，在不同国家和地区的生产中直立型、半匍匐型和匍匐型等不同类型品种 都有一定的播种面积，株型不同加上生产条件差异导致各地区花生单产水平差异也很大。本文综述了花生株型相 关研究进展，总结了花生株型与产量形成的关系，提出了花生理想株型的特征及理想株型育种的思路。