水稻光温敏核不育的分子与表观调控机理

两系法杂交水稻(Oryza sativa)的核心是光温敏核不育系,近年来对光温敏核不育系的研究取得了巨大进展.本文概述了光温敏雄性核不育基因的定位与克隆、育性转换机理、不育分子机制以及光温敏核不育的表观调控新进展,并对光温敏核不育的表观遗传学研究前景进行展望,以期为两系杂交水稻育种提供理论指导.     

拟南芥中类泛素化修饰分子(SUMO)在植物发育和免疫反应中的功能研究

DNA甲基化是真核生物中广泛存在的一类表观遗传学修饰。模式生物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中存在三类DNA甲基化修饰:MET1介导的CG类的DNA甲基化维持;CMT3介导的CHG类的DNA甲基化修饰;DRM2介导的依赖于小RNA的DNA甲基化修饰(RdDM)。组蛋白甲基化修饰是另外一类存在于真核生物中的表观遗传学修饰。这二者在调控重要的生物学过     

基因组学在作物抗逆性研究中的新进展

自然环境中各种生物和非生物胁迫是影响作物产量的巨大威胁。随着现代分子生物学的发展,从分子水平研究作物抵御逆境的机理已成为生态农业研究的一个重要任务,分子遗传学与生态学的整合诞生了生态基因组学即用基因组学的技术和手段研究生态学领域的问题。基因组学按其研究内容分为功能基因组学、结构基因组学和比较基因组学,本文从这3方面分别阐述了作物抵抗生物胁迫和非生物胁迫的生态基因组学研究进展,总结了基因组学在植物抗逆性研究中的一些新技术和新手段,特别是基于近几年发展起来的二代深度测序所带来的一系列高通量的检测方法与结果。①功能基因组学包含转录组学、表观遗传学、蛋白组学、相互作用组学、代谢组学和表型组学,本文侧重从植物抗逆的功能基因表达水平上的研究展开,重点探讨了转录组学和表观遗传学在植物抗逆研究的新进展,介绍了一些转录组学和表观遗传学研究技术,如基因芯片技术、RNA测序技术、SAGE、cDNA-AFLP、SSH、亚硫酸盐法、ChIP-Chip、ChIP-seq等;例举了一些转录因子基因家族在植物抗逆反应中的作用,总结其作用共性,结果表明不少抗逆基因受到胁迫后基因转录激活上有一定相关性,大多受激素信号转导途径所调控,很多抗逆途径最终都涉及到ABA信号传导通路并与衰老相关;植物的抗逆性受多个信号通路调控,对同一逆境响应常常需要不同的转录因子共同参与,而同一转录因子也有可能参与2个以上的不同抗逆反应;表观遗传学则指在不改变基因序列前提下,对DNA甲基化修饰、组蛋白翻译后修饰及小RNA介导的信号传导等,有证据表明其存在遗传印记作用。②结构基因组学主要利用QTL定位和DNA测序技术,确定植物基因组的遗传图谱和物理图谱,二代深度测序平台的建立使许多植物的全基因组测序成为可能。迄今为止,已有超过40种植物完成全基因组测序,越来越多的植物全基因组计划正在实施中或预计实施。③比较基因组学是基于功能基因组学和结构基因组学进而比较不同物种或不同群体间的基因组差异和相关性的研究,可分析逆境响应相关基因在进化过程中及在地理位置分布中的作用和意义,也同时为QTL定位及功能基因组学研究提供丰富信息。此外,还简要介绍并列举了一些网络共享作物抗逆的生物信息资源数据库。虽然基因组学在如何正确处理海量数据等问题上还存在瓶颈,但它提供的大量作物抗逆方面的基因组信息已为植物抗逆研究提供了众多线索与依据,为今后改良作物抗逆性的遗传育种工作带来了新启示。     

猪脂肪和肌肉组织的DNA甲基化图谱

最近,由深圳华大基因研究院和四川农业大学主导,中、美、英、加四国共12个单位共同参与的研究取得了重大突破,研究人员发现表观遗传学,特别是DNA甲基化在肥胖的发展中发挥着重要作用。研究人员以猪(Susscrofa)为模式动物,探索了3个不同猪种内8个部位的脂肪组织和2个部位的肌肉组织内     

重离子辐射诱导水稻DNA甲基化变化的分析

为了研究不同剂量重离子辐射对植物产生的表观遗传学效应规律,采用2种不同的高传能线密度和不同剂量(0、0.2、2Gy)的12C6+放射流辐照干燥的水稻种子,分别选取辐射水稻三叶期及分蘖期的叶片,通过甲基化敏感扩增多态性技术(MSAP)进行CCGG位点的甲基化状态分析。结果表明,重离子辐射,尤其是高剂量的辐射明显造成水稻DNA甲基化的多态性水平的变化,其中DNA去甲基化的多态性水平明显高于DNA甲基化的多态性水平,且DNA甲基化位点更倾向于CNG。此外,利用全基因组甲基化测序进一步验证了重离子辐射对水稻DNA甲基化的影响。本研究结果为探讨空间辐射引起水稻表观遗传变化的分子机制提供了重要的理论依据。     

填饲对朗德鹅SCD5、SREBP2和ELOVL6甲基化和mRNA表达的影响

DNA甲基化是表观遗传学的研究热点之一.为了探索填饲是否能够引起朗德鹅Anser anser)肝脏脂类代谢中DNA甲基化水平以及基因表达量的变化和DNA甲基化修饰作用和基因表达之间的关系.本研究运用焦磷酸测序技术分析鹅肝脏硬脂酞辅酶A去饱和酶5基因(stearovl-CoA desaturase 5,SCD5)、固醇调节元件结合蛋白2基因(sterol regulatory element-binding protein 2,SREBP2)和超长链脂肪酸延伸酶6基因(elongase of very long chain fatty acids 6,ELOVL6)的甲基化水平,再运用qRT-PCR技术进行定量验证.结果显示,SCD5、SREBP2和ELOVL6各2个片段的甲基化水平均在20％以上,均属于高甲基化状态;对照组3个基因各2个片段的甲基化水平均高于填饲组,填饲组与对照组的SCD5-1S和SREBP2-1S片段甲基化差异显著(P＜0.05),SREBP2-2S片段甲基化差异极显著(P＜0.01),SCD5-2S、ELOVL6-1S和ELOLV6-2S片段甲基化差异不显著(P＞0.05);填饲组SCD5和ELOVL6的mRNA表达量均高于对照组,而SREBP2在填饲组的mRNA表达量显著低于对照组(P＜0.05).综合各项指标,填饲引起鹅肝脏组织SCD5、SREBP2和ELOVL6甲基化水平降低,SCD5和ELOVL6 mRNA表达量上升,SREBP2的mRNA表达量降低,表明SCD5和ELOVL6的甲基化修饰对mRNA的表达起反向调控的作用.本实验结果为表观遗传学上DNA甲基化研究方法提供参考,为选育鹅肥肝高产高质系提供重要的分子遗传学依据,也为人类肥胖症和脂肪肝等代谢疾病的研究提供理论依据.     

干旱区三种典型地貌下电磁感应式土壤盐分协同解译模型

为明确不同地貌类型下土壤理化性质对电磁感应式表观电导率测量精度的影响,该研究以新疆玛纳斯河流域3种典型地貌类型(冲积洪积扇缘、冲积平原、干三角洲)为研究对象,运用电磁感应仪EM38结合土壤采样室内测定方法,分析土壤剖面(100 cm)每20 cm土层的土壤性质对不同高度(130、110、90、70、50 cm)所测表观电导率的影响程度和贡献率,通过引入对表观电导率贡献率较高的非盐分因子作为辅助变量,利用多元线性回归方法,建立土壤盐分多因素协同解译模型。结果表明:3种地貌类型中,土壤盐分含量是影响表观土壤电导率贡献率最大的作用因子,不同地貌类型下各土层影响表观电导率的因子存在明显的差异,冲积洪积扇缘地貌主要表现为上层(0～60cm)土壤含水率和底层(60～100)土壤阳离子交换量和有机碳含量对表观电导率贡献较高,冲积平原地貌则是表层(0～20 cm)和底层(40～100cm)的土壤含水率以及20～40cm土层的黏粒含量和阳离子交换量对表观电导率表现出较高的贡献率,干三角洲地貌下上层土壤(0～60cm)阳离子交换量和下层(60～100cm)土壤有机碳含量能够对表观电导率产生较为明显的影响。通过引入对表观电导率影响较大的作用因子,建立了针对不同地貌类型下分层土壤盐分协同解译模型,与仅以表观电导率解译土壤盐分含量相比,冲积洪积扇缘、冲积平原、干三角洲地貌类型下0～100cm土层盐分预测模型校正决定系数分别由0.81～0.86、0.55～0.87、0.25～0.56提高至0.83～0.91、0.63～0.93、0.48～0.70,多因素协同解译模型有效提高了土壤盐分解译模型精度。研究结果可为盐渍化土壤的快速准确监测提供可靠的理论依据和技术方法。     

苏云金芽胞杆菌微滤浓缩液表观黏度模型

在30℃、电机转速为75～750 r/min下测定了苏云金芽胞杆菌发酵液及其微滤浓缩液的流变特性。分析结果表明苏云金芽胞杆菌发酵液及其微滤浓缩液为拟塑性流体,表观黏度随剪切速率增大而减小,随着浓度的上升,拟塑性增强。表观黏度随着温度的上升和浓度的降低而下降,温度对表观黏度的影响符合Arrhenius方程。不同浓度浓缩液的流动活化能变化不大,浓度对表观黏度的影响比温度的影响显著。分析和计算了浓度和温度对苏云金芽胞杆菌浓缩液表观黏度综合影响的数学模型及其参数,它可用于预测在不同温度条件下苏云金芽胞杆菌发酵液在微滤过程中的表观黏度。     

低浓度甘蔗渣化学浆流变特性的研究

该文对不同浓度、打浆度、剪切速率对低浓度甘蔗渣化学浆流变特性的影响进行了实验研究,对不同因素引起浆料表观黏度变化的机理进行了分析,结果表明：随浆料浓度增加,纸浆表观黏度呈指数式增加;打浆度影响浆料的微观结构,随打浆度升高,纸浆表观黏度呈下降趋势;低浓度纸浆的表观黏度随剪切速率提高而递减。在实验测量范围内,甘蔗渣低浓度纸浆为满足幂律关系的非牛顿流体,拟合的本构方程的流变特性指数n<1,因此其在测量范围内为拟塑性流体。另外,随着纸浆浓度的降低,流变特性指数n增加,表明随低浓度纸浆逐渐变稀,所表现出的流变特性向着牛顿流体的方向趋近。低浓度纸浆流变特性的研究为纸浆模塑生产线流送系统提供了设计基础。     

干燥过程对紫花苜蓿粗蛋白含量影响规律的试验研究

该文用二次正交旋转组合设计试验方法，探讨干燥因素对紫花苜蓿干燥生产率及其品质的影响，研究干燥温度、表观风速、初始含水率和干燥时间对苜蓿粗蛋白含量的影响规律。利用单因素分析法分析各因素与试验指标的关系，确定各因素在二次非线性模型中的主次顺序。试验分析结果表明，初始含水率对苜蓿品质影响最大，干燥温度次之，干燥时间再次之，表观风速的影响最小。通过优化与试验验证，得出了在温度为176.5℃、表观风速为0.32 m/s、初始含水率为79%wb、干燥时间为3 min的条件下，干制苜蓿的粗蛋白含量高，色泽翠绿，气味芳香的结论。     

几种胡敏酸还原容量的表征与比较

还原容量(RC)是衡量胡敏酸(HA)还原特性的重要指标。采用饱和H2振荡法和土壤溶液法对HA分别进行化学和微生物预处理,分别以硝酸铁(Fe(NO3)3)、柠檬酸铁(FeCit)作电子受体,测定了三种HA(上海巨枫SH,天津光复TJ,缙云山JY)的本底还原容量(NRC),化学还原容量(CRC),微生物还原容量(MRC)。对不同电子受体条件下、不同初始状态和不同种类的胡敏酸的RC进行比较。结果表明：三种HA中,以缙云山土壤提取的胡敏酸RC值最高,还原容量最大,分别为20.21?0.26mmolc mol-1C (NRC)、26.02?1.12mmolc mol-1C (CRC)和29.29?1.56mmolc mol-1C (MRC)。两种电子受体中,采用Fe(NO3)3得到的RC明显高于在FeCit条件下。另外,溶液态HA的RC明显高于固态。由此证明胡敏酸还原容量是一个相对量;其容量大小不仅和自身结构、性质有关,也受到HA初始形态和不同电子受体的影响。对比三个还原容量指标发现CRC和MRC显著大于NRC,而CRC和MRC之间无明确大小关系,因此用CRC来表征HA被微生物还原后的还原容量(MRC)还需作进一步验证。     

哺乳动物体细胞异种核移植胚胎早期发育的研究进展

体细胞异种核移植是指将一个物种的体细胞移植到另一物种的去核卵母细胞中,移入的体细胞核在受体胞质中重编程并发育成新个体的实验方法。该方法为拯救濒危物种和获取灵长类胚胎干细胞提供了可能的途径。但这方面的研究目前还只获得初步的进展,核重编程不完全以及异种胚胎的囊胚率低仍是其面临的主要难点。本文从基因表达、表观重编程、线粒体异质性、核重塑和核移植体系优化等方面入手,介绍近年来哺乳动物体细胞异种核移植的研究进展,并探讨异种重构胚重编程所面临的关键问题和可能获得成功的方法。     

Contribution of crop residue carbon to soil respiration at a northern Prairie site using stable isotope flux measurements

Heterotrophic respiration from agricultural soils can be differentiated as originating from microbial decomposition of recent litter inputs or crop residue carbon (CRC) and resident soil organic carbon (SOC) pools of varying age and stages of decomposition. Our objective was to determine the relative contributions of these pools to respiration in a northern agroecosystem where the non-growing season is long. A tunable diode laser trace gas analyzer was used to determine atmospheric stable C isotope ratio (δ¹³C) values and ¹²CO₂ and ¹³CO₂ fluxes over an agricultural field in the Red River Valley of southern Manitoba, Canada. Measurement campaigns were conducted in the fall of 2006 and spring of 2007 following harvest of a maize (C₄) crop from soil having SOC derived from previous C₃ crops. Stable CO₂ isotopologue gradients were measured from the center of four 200 × 200 m experimental plots, and fluxes were calculated using the aerodynamic flux gradient method. The soil in two of the experimental plots underwent intensive tillage, while the other two plots were managed using a form of reduced tillage. Approximately 70% and 20-30% of the total respiration flux originated from the maize C₄-CRC during the fall of 2006 and spring of 2007, respectively. At least 25% of the maize residue was lost to respiration during this non-growing period. No difference in the partitioning of heterotrophic respiration into that derived from CRC and SOC was detected between the intensive tillage and recently established reduced tillage treatments at the site.     

全基因组表达谱芯片研究人着床前胚胎的发育

人着床前胚胎发育的机制目前尚不明确,这是由于研究材料的缺乏以及相关技术困难所造成的。然而,人胚胎早期发育与干细胞研究、表观遗传和再生医学都是密切相关的。此外,人的着床前胚胎的正常发育也和辅助生殖的成功率有密切联系。本研究的对象是受精后第3天和第6天的人早期胚胎。利用RNA扩增技术,得到了单个胚胎的全基因组表达谱数据。通过比较这两个不同发育阶段的表达谱数据,我们发现了与滋养层形成密切相关的基因和信号通路的显著变化,这些变化与小鼠滋养层形成的关键基因和信号通路一致,提示人和小鼠在滋养层形成的分子机制上可能是保守的。     

和田市近30年来气温的变化及其对农业的影响

选取中国地面气候资料日值数据集中的和田地区1975--2005年的日平均气温数据资料,分析近30来和田市平均气温的年、季线性趋势变化和周期性的变化特征以及对农业生产的影响。近30年的气温总体呈现上升趋势,其变化率为0．48℃/10a,气温变化具有3年、22年和30年较稳定的周期。     

我国的磷矿资源和磷肥生产消费I.磷矿资源和磷肥生产

本文综述了我国P矿资源,P肥生产和消费情况。重点叙述我国P矿资源的特点和贮量以及90年代以来我国的P肥的产量和品种结构。     

近20年厦门市土地利用动态变化及预测

基于RS与GIS技术,提取1994,2000,2006和2013年4期遥感影像土地利用信息,利用土地利用转移矩阵、动态度模型、概率转移矩阵及马尔可夫模型,研究了近20 a厦门市土地利用动态变化特征,并预测其未来10 a的土地利用变化趋势。结果表明,近20 a厦门市土地利用变化速度前期较快,后期趋缓,变化面积高达46.75%;土地利用变化的总体特征与建设海峡西岸经济区龙头及加强海洋经济的城市发展战略相符;建设用地变化仍为该区域未来10 a土地利用变化的主导类型,需加强对耕地和林地的保护以促进土地利用可持续性发展。     

褪黑素对缓解植物逆境胁迫作用的研究进展

褪黑素（N-乙酰-5-甲氧基色胺）是一种自然产生的吲哚胺类激素,在动物松果体合成与分泌,是一种为人熟知的作用于动物昼夜节律调节的激素。近些年,研究发现褪黑素也广泛存在于高等植物体内,对植物的各种生理活动起重要作用,尤其是可以缓解各种逆境环境对植物的损伤。经查找资料发现,国内外关于褪黑素对植物的作用的研究还不足,本文根据近几年的研究成果对褪黑素增强植物的抗逆性作用进行综述,并且对褪黑素未来的研究方向进行展望。     

浑善达克沙地现代土地沙漠化发展动态与成因分析

 为探讨浑善达克沙地近40年来土地沙漠化发展动态与成因,根据最新的遥感数据,从植被覆盖度变化的角度,分析浑善达克沙地近20年来土地沙漠化发展特点,并根据若干气象站点的气象资料和研究区社会统计资料,分析影响浑善达克沙地现代土地沙漠化发展的自然和人为因素。认为近几十年来,该区气候出现暖湿化——增湿增温趋势,有利于沙漠化过程的逆发展,而人类不合理的经济活动,是导致浑善达克沙地土地沙漠化恶性发展的主要因素。