酵母单杂交文库构建及巨峰葡萄VvFT基因启动子上游调控因子筛选

[目的]利用酵母单杂交文库筛选巨峰葡萄VvFT基因启动子上游调控因子,挖掘参与调控葡萄开花时间的因子,为揭示花期转变代谢通路和定向改良葡萄品种提供理论参考.[方法]利用PlantCARE分析预测VvFT基因启动子顺式作用元件,并以VvFT基因启动子为诱饵,利用酵母单杂交文库筛选技术,筛选作用在VvFT基因启动子上游的调控因子.[结果]葡萄VvFT基因启动子区域存在13种启动子顺式作用元件,包括A-box、CAAT-box和TATA-box组成型调控元件;光响应调控元件ATC-motif、Box 4、G-Box和GT1-motif;茉莉酸甲酯(MeJA)响应调控元件CGTCA-motif和TGACG-motif;干旱诱导的MYB结合位点元件MBS;玉米蛋白代谢必需的调控元件O2-site;参与生物钟控制的调控元件circadian;厌氧诱导必需调控元件ARE.以VvFT基因启动子为诱饵,筛选获得34条表达序列标签(EST),其中有21条为未知功能,有13条在植物生长、抗逆防御、信号转导、转录调控、蛋白酶等方面均有已知或预测的功能,包括转录抑制因子ft41、GRF1互作因子ft44、NAP1相关蛋白ft64及ft70分子伴侣DnaJ10.酵母单杂交点对点验证结果表明VvDnaJ10和VvFT基因启动子之间有相互作用.[结论]通过酵母单杂交文库筛选获取13条候选EST,虽然大部分EST功能预测分析结果与VvFT调控开花时间无明显的直接关系,但研究结果为进一步探索VvFT转录或表达水平控制葡萄开花时间的分子机制提供侯选基因.     

硒肥与钝化材料组配对土壤Cd钝化及稻米Cd消减效果

为了探讨不同硒肥施用方式联合钝化材料对土壤镉钝化和稻米镉消减的效果,采用盆栽试验的方式,选用亚硒酸钠作为硒肥,钙镁磷肥和硅藻土作为钝化材料,设置基施硒肥+钙镁磷肥+硅藻土和叶面喷施硒肥+钙镁磷肥+硅藻土2种方式,研究其不同用量对镉污染酸性稻田土壤修复与安全利用的影响。结果表明：随着施用量的增加,稻米产量增加,基施硒肥产量略高于叶面喷施硒肥,产量差为 2.115 g/pot,与对照(CK)相比,基施0.28%钙镁磷肥+0.12%硅藻土+0.004‰硒(T3)能够提高1.68倍的稻米产量;随着施用量的增加,pH升高,有效Cd降低,有机质与CEC变化不大;基施硒肥与叶面喷施硒肥处理对土壤pH、有机质与CEC差异不显著,但基施硒肥处理有效Cd含量略低于叶面喷施硒肥处理,T3对土壤Cd的钝化效果最佳;随着基施硒肥用量的增加,稻米Cd含量降低,随着叶面喷施硒肥用量的增加,稻米Cd含量先降低后升高,基施硒肥处理对稻米Cd的消减程度强于叶面喷施硒肥处理,相差 0.021 mg/kg,与对照(CK)相比,T3处理稻米Cd降低0.063 mg/kg。可见,硒对调控稻米镉累积具有重要作用,且基施硒肥强于叶面喷施。综上所述,基施0.28%钙镁磷肥+0.12%硅藻土+0.004‰硒对土壤Cd钝化与稻米Cd消减的效果最佳,值得在镉污染稻田推广应用。     

NaHCO3胁迫下吉尔吉斯白桦MADS基因家族生物信息学及表达分析

为了探索MADS基因家族的耐盐胁迫功能,从以吉尔吉斯白桦(Betula kirghisorum)23号为试验材料测得的转录组文库中筛选出28个吉尔吉斯白桦的MADS-box基因序列对其编码蛋白的基本理化性质、亚细胞定位、二级结构、跨膜结构和信号肽、基因结构、保守基序、蛋白系统进化等方面进行初步生物信息学分析,并在NaHCO_3胁迫下对其表达情况进行分析。结果显示,除蛋白BkMADS1和BkMADS20外,其余均为亲水性蛋白;在28个吉尔吉斯白桦MADS蛋白中有19个定位在细胞核中;蛋白BkMADS7和BkMADS12的二级结构组成以无规则卷曲为主,其余蛋白则以α-螺旋为主;所有蛋白均没有信号肽,即全为非分泌性蛋白。此外,进化分析结果表明,MADS盒为MADS-box转录因子高度保守的结构域,大多数吉尔吉斯白桦MADS蛋白为Ⅱ型。在0.6%NaHCO_3胁迫下,15个BkMADS基因上调表达,13个BkMADS个基因下调表达。     

霜霉菌侵染后葡萄叶片酵母双杂交cDNA文库构建

[目的]构建霜霉菌侵染后葡萄叶片的酵母双杂交cDNA文库,筛选致病因子在寄主葡萄体内的互作靶标,为葡萄霜霉病菌致病的分子机理研究提供材料基础.[方法]以一年生欧亚种葡萄西拉盆栽苗为试验材料,提取并等量混合霜霉菌侵染后0、12、18、24和36 h的葡萄叶片总RNA,利用基于Gateway技术的CloneMiner II cDNA文库构建试剂盒:首先将cDNA与pDONR222载体进行BP重组反应连接,连接产物转化大肠杆菌DH10B感受态细胞构建初级文库;然后初级文库质粒与pGADT7-DEST载体通过LR重组反应,重组反应产物转化大肠杆菌DH10B感受态细胞构建次级文库;再随机挑取次级文库转化Y187酵母菌株构建酵母双杂交cDNA文库;最后利用ImageJ软件和PCR反应分别统计库容量和鉴定重组率.[结果]构建的初级文库库容量为4.6×107 CFU,次级文库库容量为2.7×107 CFU,均达到构建cDNA文库的标准.酵母双杂交cDNA文库的插入片段主要集中在1000~2000 bp,且具有很好的多态性,文库质量较高.[结论]构建的霜霉菌诱导葡萄叶片酵母双杂交cDNA文库符合酵母双杂交筛选要求,可用于筛选霜霉菌致病效应蛋白在寄主体内的靶标及霜霉菌侵染寄主葡萄早期抑制寄主免疫过程中的致病机理研究.     

冬季3种高绿量道路防护林对PM2.5的消减作用

[目的]明确不同道路防护林对PM2.5的消减作用及其与主要气象因子的相关性,为筛选消减能力较强的道路防护林结构提供科学依据.[方法]以冬季苏北地区绿量较高的3种道路防护林[常绿针叶雪松(Cedrus deodara)纯林、常绿阔叶香樟(Cinnamomum camphora)纯林及垂柳(Salix babylonica)与龙柏(Sabina chinensis)混交林]为研究对象,连续监测防护林距道路不同林带宽度(10、20、30、40、50和60 m)处的PM2.5浓度、温度、相对湿度、风速及光照强度,以防护林与城市主干道边缘的交接处(0 m)为参照,分析不同道路防护林对PM2.5的消减作用及其与主要气象因子的相关性.[结果]3种道路防护林不同林带宽度的PM2.5浓度日变化规律均呈午间高、早晚低的特征;对应的PM2.5浓度均值分别在106~131、100~125和100~127μg/m3,均超出GB 3095—2012《环境空气质量标准》中的二级浓度标准(PM2.5二级浓度标准限值为75μg/m3),说明监测期间3种道路防护林的PM2.5污染较严重.3种道路防护林对PM2.5的消减率均值排序为雪松纯林(8.09%)>香樟纯林(4.54%)>垂柳与龙柏混交林(1.82%).其中,雪松纯林对PM2.5的消减率随着林带宽度的增加逐步上升;香樟纯林除了在林带宽度20~30 m处的PM2.5消减率略有下降外,其消减率也随着林带宽度的增加呈上升趋势;垂柳与龙柏混交林的PM2.5消减率较低,且随着林带宽度的增加其消减率出现明显起伏变化,但整体上呈下降趋势.3种道路防护林的PM2.5消减率与温度呈极显著正相关(P<0.01,下同),与相对湿度呈极显著负相关;对应线性回归方程分别为y=0.484x+0.654(R2=0.175)和y=-0.095x+11.682(R2=0.377).[结论]雪松纯林对PM2.5的消减能力较强,可作为强滞尘能力防护林带选用;而垂柳与龙柏混交林在林带宽度0~20 m处的PM2.5消减作用较明显,可作为道路边缘绿化带选用.     

北方滨海地区水稻田退水污染原位消减生态塘设计方法

北方水稻田从泡田开始全生产周期要进行多次退水,污染物随排水进入河道污染水体,采用生态方法消减稻田排水污染,生态塘近年来被用于工程实践并取得良好效果。本文分析了天津市王稳庄灌区水稻田退水规律及水质变化,比较了单株水水生植物和不同组合对退水主要污染物的去除率,筛选了适合水稻田退水污染物特点的先锋水生植物组合,水葱＋美人蕉组合对NH4+-N、TP的稳定去除率最高,NH4+-N去除率达到55％,TP去除率为69％。依据项目区稻田排水的水质、水量进行生态塘设计优选,根据区域土地利用状况,设计浅型和深型两种生态塘,并对两种生态塘进行必选,结果表明浅型生态塘水里停留时间短、去除率高作为推荐方案,生态塘总设计面积取786000m2 ,平均系统平均水深 0.5m,水力停留时间约为16.5h,该设计方案可为同类地区水稻田生态塘设计提供参考。     

专家文库

杜昱光，男，48岁，研究员，博士生导师。中国科学院大连化学物理研究所天然产物与糖工程课题（1805组）组长，格莱克壳寡糖研究中心主任。国家“十一五”“863”海洋技术领域及农业生物技术领域项目评审专家。     

专家文库

陈健雄（1966-）,研究员、高级兽医师、博士;现任广东省中山职业技术学院副院长、中国农机学会机械化养猪协会理事长;从事大型养猪企业管理、猪病防治、遗传育种、养猪生产的研究和实践工作20多年。曾创建了著名的大型养猪企业广东白石猪场并担任总场场长和技术总监达14年，并为全国多家大型猪场、饲料和动物保健企业提供管理策划和技术服务。     

狍鹿ANXA-2基因编码序列的克隆及序列分析

首次从狍鹿鹿茸组织中成功克隆出包含膜联蛋白A2(ANXA-2)基因全部编码区的c DNA序列。通过生物信息学软件分析表明,该基因的开放阅读框共包含1 020个碱基,编码339个氨基酸,编码蛋白质的相对分子质量为38 612.09,理论等电点为7.224。蛋白保守区预测表明,该基因的蛋白保守区共有4个Annexin结构域。同源比对表明:ANXA-2基因与梅花鹿、马鹿、牛的CDS区的同源性分别为98%、98%和96%。用Mega5.0软件进行物种间遗传距离计算,结果表明该基因与蟾、原鸡的遗传距离最远,与梅花鹿、牛、羊的遗传距离最近。     

东方蜜蜂卵黄原蛋白基因cDNA克隆及其基本生物信息学特征

卵黄原蛋白(vitellogenin,Vg)基因在蜜蜂的卵巢发育、胚胎营养、劳动分工、行为调控、气候适应、寿命延长等方面起着重要作用,但东方蜜蜂中该基因的基础数据却鲜有报道。本研究对东方蜜蜂Vg基因的cDNA全长序列进行了克隆、测序和基本的生物信息学分析,结果表明:东方蜜蜂Vg基因cDNA全长序列为5313bp,提交到Gen Bank的登录号为KP119837,该基因共编码1770个氨基酸,其cDNA和所编码的氨基酸序列与意大利蜜蜂的同源性分别为93%和89%,其保守区序列占全序列的63%。基于Vg基因对蜜蜂属内序列已知的4种蜜蜂构建的系统发育树显示:东方蜜蜂与意大利蜜蜂的亲缘关系最近,与大蜜蜂的亲缘关系稍远,与小蜜蜂的亲缘关系最远。本论文为进一步研究东方蜜蜂Vg基因的功能奠定了基础。