树上干杏开花坐果期内源激素变化规律

【目的】测定树上干杏开花坐果期3种内源激素含量的动态变化,研究内源激素对树上干杏开花、落花及坐果的调控机制,为树上干杏内源激素在花期调控,提高杏坐果提供理论基础。【方法】以10年生树上干杏植株为材料,分别于花期、坐果期,采集花芽、花朵或幼果,采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定其内源激素赤霉素(GA₃)、油菜素内酯(BR)和脱落酸(ABA)的含量。【结果】内源激素GA₃含量194.12 ~511.17 pg/mL范围内,对花芽的发育起促进作用,幼果的发育需要较高水平的GA₃;内源激素BR(125.8~153.65 ng/L)对花芽发育以及成花具有促进作用,坐果期初期较高含量的BR可能利于幼果的发育;低含量(72.71 ~105.12 μg/L)的ABA可能利于花芽萌动,激素间相关性分析显示ABA与BR含量、ABA与GA₃含量、BR与GA₃含量极显著相关。【结论】花芽膨大期初期GA₃含量最低,盛花期末期达到峰值,之后呈下降趋势;内源激素BR含量在露萼期和盛花期出现峰值,从盛花末期开始下降;花芽膨大期ABA含量处于低水平状态,之后总体为上升趋势,盛花末期ABA含量达到峰值后下降。高含量的ABA可能会促进杏花开放衰老,低水平的ABA可能利于幼果生长发育。     

小麦ZY96-3籽粒灌浆过程中籽粒发育相关基因的表达分析

【目的】 研究小麦ZY96-3籽粒在灌浆过程中与籽粒发育相关基因的表达模式,为了解基因调控籽粒灌浆的分子机制提供参考。【方法】 采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,分析小麦ZY96-3籽粒灌浆期间6个与籽粒发育相关基因的表达动态。【结果】 从小麦ZY96-3开花后6个目标基因的表达模式均是先增后降,且都在花后7 d开始表达;与粒重相关基因TaTGW6在花后7 d表达量最高,与籽粒大小相关基因TaCYP78A5、蛋白质合成基因TaPBF-D和淀粉合成酶基因GBSSⅠ、SBE1、AGPase1都在花后15 d左右表达量达到最大;自花后19 d开始,各基因的表达量均显著下降。【结论】 与粒重相关基因TaTGW6主要在小麦ZY96-3籽粒灌浆初期起关键作用,而其余5个基因主要在籽粒灌浆中后期发挥功能。基因在小麦ZY96-3籽粒灌浆期间的表达模式。     

深度测序鉴定玉米雄穗花器官分化期响应干旱胁迫的miRNA和其靶基因

【目的】 运用现代分子生物学及高通量测序技术,研究不同品种玉米雄穗花器官分化期响应干旱胁迫的差异miRNA和其靶基因,挖掘和鉴定与玉米发育相关的基因,分析其性状差异的信号通路及分子调控网络。【方法】 以耐旱自交系"PHBA6"和干旱敏感自交系“吉63”为研究对象,应用深度测序技术进行miRNA文库构建,鉴定其差异表达的 miRNA,对差异表达mi RNA及其靶基因进行功能注释、聚类分析及通路富集。【结果】 鉴定了总共337种前体miRNA,其中包含289种已知的miRNA和48种新的miRNA。在3个文库,两个分组中共有155种差异表达miRNA。基于GO功能分类及遗传和基因组(KEGG)的功能富集显示,这些miRNA可能通过靶向一系列与胁迫相关的基因而在干旱胁迫中发挥作用。至少55个预测的靶基因进一步被60个miRNA调控。NAC,MYB和MAPK基因家族在干旱胁迫下评分最高,在植物抗旱中重要作用。一系列miRNA与这些排名靠前的基因相关,包括miR164、miR172、miR1520、miR6158、ghr-n24、ghr-n56等。【结论】 miRNAs可能在玉米雄穗花器官分化期耐旱中发挥重要作用,miRNAs的筛选为分子辅助育种和转基因育种将提供新的靶标。     

苦参碱与常规化学农药对棉蚜的综合防控效果比较

【目的】评价苦参碱等生物农药在北疆棉田中的控害效果,有利于天敌的保护作用和节本增效。【方法】设置常规化学农药和生物药剂苦参碱及空白对照3个处理,评价棉蚜防治效果、保护天敌作用和经济效益。【结果】化学农药比生物药剂苦参碱使用次数较多,生物药剂苦参碱能较好的保护天敌,综合经济效益评价,每667 m²节本增效23.00~78.65元。【结论】使用生物药剂苦参碱能减少施用次数,持效期长,较好的保护天敌,减少成本增加效益,节本增效。     

CRISPR/Cas9技术在园艺作物中的研究进展

【目的】 回顾近年来基因编辑技术在园艺作物中的研究进展,为园艺作物的基础研究与品种培育提供参考。【方法】 从国内外文献资料中收集查阅CRISPR/Cas9技术在园艺作物研究中的研究报道,对其分析汇总。【结果】 传统育种手段难以满足园艺作物对产量和品质日益增长的需求,CRISPR/Cas9技术为其品种改良开辟新的道路,改变园艺作物育种格局,促进其在抵御生物胁迫,响应非生物胁迫,提高果实品质和作物驯化。【结论】 CRISPR/Cas9技术在园艺作物研究中是育种工作不可或缺的关键性技术。     

枣瘿蚊微卫星标记筛选及微卫星多态性分析

【目的】研究枣瘿蚊基因遗传变异程度,分析基因多态性。【方法】从枣瘿蚊部分基因组序列中搜索SSR并设计相应引物,挑选引物48对进行有效筛选。枣瘿蚊样本来自新疆阿拉尔市、昆玉市、且末县等地区,以枣瘿蚊DNA为模板进行PCR扩增,筛选特异性微卫星引物;通过琼脂糖凝胶电泳进行定性检测,再以毛细管电泳检测其多态性。【结果】有42对引物能扩增出条带,选择其中20对特异性较好的引物进行多态性分析。观测杂合度(Observed heterozygosity,Ho)、期望杂合度(Expected heterozygosity,He)和多态信息含量(PIC)平均值分别是0.358、0.649和0.635,其中18对引物PIC值＞0.5,具有较高的多态性。【结论】开发的微卫星标记多态性较高,可用于枣瘿蚊种群遗传多样性及遗传结构研究。     

基于DNA条形码基因快速鉴定帕米尔高原南麓部分地区农田叶蝉

【目的】 研究更加便捷高效的鉴定技术,提高叶蝉鉴定的速率,为帕米尔高原南麓部分地区叶蝉的鉴定及防治提供基础数据。【方法】 利用DNA条形码技术,选择mtDNA COI、Cytb、ITS2基因,运用通用引物PCR扩增并直接测序,借助生物信息学分析软件对比分析目的基因序列的相似性,构建系统进化树,分析遗传进化关系,获取叶蝉DNA条形码。【结果】 获得了19条mtDNACO1、Cytb及ITS2基因序列,COI基因6条、Cytb基因7条、ITS2基因6条,可作为叶蝉的DNA条形码,包括其中1条COI新序列,5条Cytb和6条ITS2序列。【结论】 获得19条叶蝉的DNA条形码,实现了帕米尔高原南麓部分地区农田4种叶蝉的快速准确鉴定。     

薰衣草DXS基因的克隆、表达分析及原核表达

【目的】 研究拟克隆薰衣草DXS基因,并分析其表达,为揭示该基因在调控薰衣草萜类物质合成中的分子机理提供研究基础。【方法】 以薰衣草杂花为试材,同源克隆薰衣草DXS基因,进行基因序列分析、表达量比较和原核表达。【结果】 (1)薰衣草DXS基因开放阅读框长为2 181 bp,编码由726个氨基酸组成的蛋白质序列;薰衣草DXS蛋白等电点为6.57,分子量约为78.39 KDa,具有高度的保守性,与狭叶薰衣草、冬凌草、毛喉鞘蕊花的DXS蛋白亲缘关系相近;(2)DXS基因在杂花花器官的衰败期表达量最高,在法国蓝花器官的盛开期表达量最高,DXS基因在杂花花器官五个不同发育时期的表达量均高于法国蓝;DXS基因在杂花花萼中表达量最高,在法国蓝雄蕊中表达量最高,DXS基因在杂花花器官5个不同组织表达量均高于法国蓝(雌蕊、雄蕊除外);(3)在37℃、IPTG 0.8 mM条件下诱导4 h后,DXS蛋白表达量最大。【结论】 DXS基因表达量与薰衣草精油产量存在正相关关系。     

棉花VIGS病毒载体的构建及其在抗病基因功能鉴定的应用

【目的】利用农杆菌介导的VIGS基因沉默技术,研究陆地棉抗病相关基因在棉花抗黄萎病中的功能。【方法】利用分子生物学技术构建VIGS病毒载体,建立VIGS病毒诱导沉默体系;利用此体系将棉花中的一个钙依赖蛋白(CDPK)基因,通过农杆菌介导在陆地棉中沉默,根据此基因沉默植株在病原菌环境下的发病情况研究该基因在棉花抗病中的功能。【结果】利用包含有GhCPK抗病基因片段的VIGS病毒载体的农杆菌侵染棉花子叶,病毒载体上的目的基因片段由RNA聚合酶识别并合成双链RNA(double stranded RNA,dsRNA),dsRNA由Dicer酶识别并于其它RNA形成RNA诱导的沉默复合体(RNA induced silencing complex, RISC),RISC对内源GhCPK mRNA进行识别和切割作用,内源GhCPK mRNA降解而发生基因沉默。GhCPK基因沉默导致棉苗对黄萎病敏感性增加,证明GhCPK基因参与调控棉花抗病功能。【结论】病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)能够快速有效的研究GhCPKs基因在棉花抗病中的功能。     

榅桲果实CAD基因的克隆、序列分析及表达

【目的】研究榅桲果实木质化与CAD基因的关系。【方法】基于GenBank报道的近缘物种CAD基因cDNA序列,应用Primer Premier 5.0 软件设计PCR 扩增引物。提取榅桲总RNA,经反转录后合成cDNA,应用RT-PCR 方法成功扩增出CAD 基因片段并克隆到pMD18-T 载体。通过DNAstar软件进行同源序列比对,ClustalX结合MEGA4.1软件构建系统进化树,采用Protparam在线程序分析蛋白质的理化性质,用DNAstar的Protean程序预测二级结构。通过间苯二酚染色鉴定果肉发育时期木质素的积累程度,并利用RT-qPCR对CAD基因在发育期时期的表达规律进行检测。【结果】榅桲CAD基因其开放阅读框(ORF)序列为1 071 bp,编码356个氨基酸,与其他物种序列同源性最高达96%,进化关系上与苹果较近。在果实6个发育时期,木质素积累逐渐降低,而CAD基因表达与果实木质化程度紧密相关,随着木质素合成趋缓呈现一个逐步下调的趋势。【结论】CAD基因是调控榅桲果实木质化的关键基因。     

番茄microRNA调控生长发育及逆境响应的研究进展

[目的]回顾与总结番茄MicroRNA(miRNA)调控其生长发育及逆境响应的研究现状及进展,为番茄育种的应用提供理论和科学依据.[方法]查阅国内外相关文献,汇总并对比分析文献数据.[结果]miRNA是一类广泛存在于植物体内,位于基因组非编码区长约21～25个核苷酸的内源性非编码小分子RNA.其通过定向降解靶基因mRN...     

中国保护性耕作试验研究的产量效应分析

【目的】明确中国目前开展的保护性耕作研究的产量效应以及具体分布情况。【方法】收集公开发表的涉及保护性耕作的研究论文,对有关数据进行整理和分析。【结果】研究发现,中国保护性耕作研究具有明显的地域特色：少耕研究集中在东北地区,免耕研究集中在长江下游及东南地区,秸秆处理和综合型措施的研究以西北地区最多。中国保护性耕作的产量研究结果多为增产,但也有10.92%的减产数据见诸于各地的报道,其中黄淮海、华北平原、西北内陆、青藏高原、黄土高原区的减产概率比较高;少耕和免耕处理的减产概率较高;小麦减产概率最高,玉米减产概率最小。不同区域、不同作物对保护性耕作措施的反应不同：小麦在黄淮海、华北平原及西北地区的减产发生频率较高,少耕处理的减产概率最大,但在西南地区的稳产性能较好;水稻在西南地区减产概率高,在长江中下游和东南地区的稳产性能较好,秸秆处理减产概率高,而免耕稳产性能较好。少、免耕和秸秆处理相结合的综合型保护性耕作措施减产概率很低,且在所有区域对所有作物的表现相同,值得重点研究。【结论】保护性耕作是实现农业可持续发展的重要手段,但保护性耕作措施的选择应因地制宜,根据生产条件采用最具生产价值的耕作模式。本研究的结果能够为我国保护性耕作的稳产丰产研究和推广应用提供指导。     

水稻稻瘟病抗性基因在抗性育种中的研究进展

[目的]从水稻稻瘟病抗性的机理、抗性基因的定位、克隆以及抗性基因在育种中的应用,为水稻抗性基因的鉴定和抗性育种提供参考.[方法]汇总和对比分析国内外的相关文献,分析不同抗性基因在水稻抗稻瘟病中的应用研究进展.[结果]已有大约100个抗性基因被鉴定出和500个抗病基因相关的数量性状位点;在水稻基因组中被鉴定和定位的基因中...     

马铃薯甲虫田间定殖过程及其种群消长动态

【目的】研究马铃薯甲虫田间定殖与种群消长动态,为马铃薯的科学防治提供参考和依据。【方法】系统调查乌鲁木齐市西山农牧场和三坪农场马铃薯生长期,田间马铃薯甲虫种群消长规律,分析比较田间不同空间位置寄主植物上马铃薯甲虫种群数量,确定定殖时间与迁移过程。【结果】西山农牧场和三坪农场马铃薯甲虫定殖规律为:寄主作物田外马铃薯甲虫成虫出土后,最初迁移抵达寄主田块边缘,随后逐步向田块中心扩散,直至覆盖整个田块;马铃薯甲虫种群数量与定殖时间呈负相关,定殖时间越早,马铃薯甲虫种群数量越大;马铃薯甲虫种群数量与定殖点距离有一定的关系,在马铃薯甲虫定殖的早期,马铃薯甲虫与定殖距离呈负相关,定殖距离越大,马铃薯甲虫种群数量越小;随后两者的相关性逐渐降低,在后期两者呈正相关。【结论】马铃薯甲虫的定殖时间和定殖位置均会对其种群数量产生影响,应在田块边缘区域开展越冬代马铃薯甲虫成虫的早期监测,有效确定轮作田块内马铃薯甲虫种群的定殖与迁移过程。     

棉花生产上新型肥料研究进展

【目的】 综述新型肥料在棉花上的应用状况。【方法】 查阅国内外相关文献,概述新型肥料种类,分析新型肥料改变棉花产量、品质及生理特性的研究进展。【结果】 缓/控释肥料、水溶性肥料、微生物肥料、微量元素肥料和商品有机肥五大类新型肥料在棉花上均有不同程度的应用,可增加土壤肥力,提高棉花产量,促进棉花产业健康发展。但肥料生产和加工缺少统一的质量标准和评价体系,应用结果间存在较大差异。【结论】 施用新型肥料能够提高棉花皮棉和籽棉产量,改善棉花品质,提高肥料利用率。     

马铃薯甲虫LdATPaseE调控幼虫蜕皮的分子机制

[目的]研究LdATPaseE通过类胰岛素信号通路影响保幼激素和蜕皮激素通路,调节马铃薯甲虫幼虫化蛹的分子机制.[方法]LdATPaseE cDNA序列通过马铃薯甲虫转录组数据分析和RT-PCR克隆获得;qPCR检测其在马铃薯甲虫各发育阶段,以及四龄幼虫不同组织的相对表达量;采用喂食幼虫dsRNA的方法,分析该基因在马...     

番茄基因组研究进展

【目的】综述国内外相关高质量番茄基因组研究进展,比较与分析第一、二、三代测序技术的研究成果,为番茄重要性状功能基因的挖掘及新品种选育提供参考。【方法】收集查阅国内外相关官网、文献资料和现有研究前沿技术,整理汇总并进行对比,分析番茄基因组测序技术研究进展。【结果】栽培番茄S. lycopersicum Heinz 1706基因组利用一代和二代测序技术8年完成测序和组装。3个野生番茄基因组采用二代测序技术3年完成,三代测序技术缩短了测序时间,并且在二代测序技术的基础上提高了基因组的质量,提供了完整性高达96.46%的野生番茄品种潘那利的参考基因组。【结论】测序技术推动了番茄基因组研究,三代测序技术与一、二代技术相比,在测序速度、基因序列读长和准确性方面显著提高,也使基因组组装更加精确。     

棉蚜茧蜂对不同品种、不同生育期棉花的趋性行为反应

【目的】研究棉蚜茧蜂对不同品种、不同生育期棉花的趋性行为反应,为了解天敌昆虫与寄主之间关系,利用棉蚜茧蜂对棉蚜等害虫进行防控。【方法】以生产上大面积种植的GK-12(对照为泗棉3号)、新棉33B(亲本为新棉33)和SGK321(亲本为石远321)等3组棉花品种为材料,于棉花7叶期、现蕾前期和现蕾期,设计无虫棉植株、被棉蚜为害后剔除虫体的植株以及棉蚜+有虫株等3种不同处理,借助“Y”型嗅觉仪,检测棉蚜茧蜂在棉花不同生育期对这3种不同处理的趋性。【结果】棉蚜茧蜂无法识别健康的常规棉和转基因棉花植株;对不含棉蚜的被害棉来说,转基因棉对棉蚜茧蜂更具吸引力。而对含有棉蚜的有害棉来说,除7叶期GK12、新棉33B和现蕾期GK12这3组处理外,其他各组的转基因棉对棉蚜茧蜂均具较强的吸引作用。【结论】两类不同的棉花品种对棉蚜茧蜂不存在排斥性,棉蚜为害转基因棉花后更能吸引棉蚜茧蜂。     

杂交棉LAI动态特征的密度效应

【目的】研究棉花不同密度群体叶面积系数(LAI)特征参数的密度效应,应用作物高产群体相对LAI动态普适模型方程y=(a+bx)/(1+cx+dx²)模拟分析不同密度对LAI动态特征参数的影响。【方法】选用不同基因型杂交棉品种兆丰1号(陆陆杂交F₁代)和新陆中31号(海陆杂交F₁代)为供试品种,2016年4月22日播种。膜下滴灌栽植配置(10+66+10+66+10+66)cm,1管3行模式。设置8个种植密度处理(按收获株数),分别是7.20×10⁴、10.24×10⁴、13.14×10⁴、16.58×10⁴、19.62 ×10⁴、22.26×10⁴、24.70×10⁴和28.80×10⁴株/hm²(分别记为T1、T2、T 3、T 4、T 5、T 6、T 7、T 8),随机区组排列,重复3次,每区种植3膜18行,面积74.8 m²。【结果】棉花群体最大LAI在7.2×10⁴~28.8×10⁴株/hm²范围内随密度增加呈近似直线增大趋势,而最大LAI出现的时间随密度增加而提早;将LAI数据相对化处理后,不同密度群体的LAI差异在最大LAI之后较之前表现明显,高密度群体较低密群体LAI衰减迅速。全生育期平均LAI随密度增加呈显著线性增大趋势。密度对模拟方程各参数均有不同程度的影响。全生育期群体LAI变化速率呈“N”形变化趋势,且与群体LAI变化及生育期对应,高密度群体LAI增加及衰减的速率均大于低密度群体。【结论】密度对棉花全生育群体LAI动态具有显著的调节作用,尤其群体LAI变化速率、最大LAI及其到达的时间、平均LAI等重要特征参数对密度响应较为敏感,可作为对棉花群体密度调控的参考指标。