作物中4-香豆酸辅酶A连接酶的遗传进化分析

4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)是苯丙烷类代谢途径的关键酶。2014年着重以水稻、大豆、玉米为研究对象,通过收集4CL基因完整的c DNA和编码氨基酸序列的数据,利用Mobyle、EMB0SS、DNAMAN以及MEGA5.0和Clustalx 1.83等生物信息学软件对数据进行分析比较,从而对4 CL基因的遗传进化及密码子使用进行分析总结。本研究构建了4CL的系统发生树,研究基因的密码子偏好性,比对分析酶的保守区,为进一步研究4-香豆酸辅酶A连接酶在农作物中的应用提供理论支持,为研究其次级代谢产物木质素及黄酮类物质的合成、积累和调控奠定基础。     

五节芒CCoAOMT和4CL的克隆和表达分析

木质素是细胞壁的重要组成部分,在植物的生长发育和抵御病原微生物的侵害方面发挥着重要的作用,但木质素结构稳定,成为生物质能源转化的障碍。以五节芒(Miscanthus floridulus)为材料克隆得到了木质素合成过程中的关键酶CCoAOMT基因全长CDS序列和4CL基因的CDS半长序列,并对其CDS和氨基酸序列与其他物种进行了比对分析。相应的qRT-PCR分析显示,2个基因在五节芒的幼苗期、抽穗期的茎节、成熟叶片、幼穗都有表达,且与木质素的合成有一定的相关性。间苯三酚溶液染色结果亦显示,2个基因的表达规律与茎秆的木质化进程一致。五节芒CCoAOMT和4CL基因的克隆和表达分析将为进一步研究其生物学功能和改良能源作物奠定基础。     

作物中4一香豆酸辅酶A连接酶的遗传进化分析

4一香豆酸辅酶A连接酶(4CL)是苯丙烷类代谢途径的关键酶。2014年着重以水稻、大豆、玉米为研究对象,通过收集4CL基因完整的cDNA和编码氨基酸序列的数据,利用Mobyle,EMBOSS,DNAMAN以及MEGA5.0和Clustalx1.83等生物信息学软件对数据进行分析比较,从而对4CL基因的遗传进化及密码子使用进行分析总结。本研究构建了4CL的系统发生树,研究基因的密码子偏好性,比对分析酶的保守区,为进一步研究4一香豆酸辅酶A连接酶在农作物中的应用提供理论支持,为研究其次级代谢产物木质素及黄酮类物质的合成、积累和调控奠定基础。     

小麦Ta4CL1基因的克隆及其在促进转基因拟南芥生长和木质素沉积中的功能

4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL; EC 6.2.1.12)位于苯丙烷途径分支点的上游,是苯丙烷代谢途径的核心酶,可产生木质素、黄酮类等化合物,这些化合物对植物的生长发育及环境适应性均具有重要作用。在双子叶植物中,有关4CL的研究较多,而在单子叶植物尤其是作物中的研究相对较少。本研究利用RACE技术从普通小麦中克隆了一个4CL基因Ta4CL1。系统发育分析表明,Ta4CL1与水稻、玉米和高粱等植物中在木质素合成中具有重要作用的4CLs聚成一类;利用Ta4CL1过表达、拟南芥4CLs突变体at4cl1、at4cl3和at4cl14cl3及其功能回复株系进行的分析表明,Ta4CL1与At4CL1功能相似,在植物木质素合成中具有重要作用,但未参与黄酮类化合物生物合成的调控过程;Ta4CL1是转基因拟南芥中4CL酶活性的主要贡献者。过表达Ta4CL1的转基因拟南芥叶片增大、茎更粗; Ta4CL1的表达还受茉莉酸甲酯(Methyl jasmonic acid, MeJA)、赤霉素(Gibberellin, GA)和生长素(Indoleacetic acid, IAA)等激素处理的影响。本研究为利用...     

西南桦4CL基因的克隆及表达分析

为研究西南桦(Betula alnoides)中木质素生物合成途径的关键酶4-香豆酸:辅酶A连接酶的调控机制,本研究采用RT-PCR技术从西南桦中克隆得到一个具有完整开放阅读框的4-香豆酸:辅酶A连接酶基因(Ba4CL,NCBI登录号为MK959316),该基因全长1 629 bp,共编码542个氨基酸.西南桦Ba4C...     

核桃内果皮4-香豆酸辅酶A连接酶基因克隆及表达分析

为研究新疆核桃露仁机制,以露仁核桃种质温138为研究对象,其突变纸皮核桃为对照,采用RT-PCR技术克隆4CL基因并进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR方法研究核桃硬化过程中4CL基因相对表达量,找到4CL基因在露仁核桃内果皮中硬核发育过程中的表达特性。结果表明,WJ-4CL基因cDNA序列包括552 bp ORF,编码184个氨基酸,分子质量20.10 ku,理论等电点5.83;ZJ-4CL基因包含453 bp ORF,编码151个氨基酸,分子质量16.52 ku,理论等电点9.35;系统进化树表明,温138与纸皮核桃聚为同一支,其亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析表明,露仁核桃4CL基因在花后100 d的相对表达量为花后51 d相对表达量的117倍,硬壳完整核桃4CL基因在花后86 d相对表达量为花后51 d相对表达量的205倍,初步证明4CL基因在硬壳完整和露仁核桃的不同发育时期表达量存在明显差异。表明4CL基因参与核桃内果皮(硬壳)硬化过程且影响内果皮木质素的合成,从而造成核桃内果皮发育不全,出现露仁现象。     

两种铬源对热应激肉鸡生长性能和屠宰性能的影响

【实验目的】本试验旨在研究不同铬源（酵母铬和烟酸铬）对热应激肉鸡生长及屠宰性能的影响。【方法】选择15日龄AA肉仔鸡180只,随机分为3组,1组为对照组,饲喂基础日粮(不加铬),2组为添加酵母铬组,3组为添加烟酸铬组,铬添加量均为3 mg/kg,每个组6个重复,每个重复10只鸡,试验期4周。【结果】试验结果表明：日粮中补铬3 mg/kg显著提高了15~28 d、29~42 d热应激肉鸡日增重、饲料消耗和饲料转化效率(P<0.05),不同铬源差异不显著(P>0.05)。于28、42日龄,每处理随机抽取18只,每重复3只,屠宰测定屠宰指标。结果表明：28 d时两种铬源对肉鸡的屠宰率、半净膛率、全净膛率均未产生显著影响(P>0.05),但腹脂率显著降低(P<0.05);42 d时试验组对肉鸡的半净膛率、全净膛率无显著影响(P>0.05),屠宰率显著高于对照组,腹脂率显著低于对照组(P<0.05);试验组之间差异不显著(P>0.05)。【结论】因此,日粮中添加酵母铬和烟酸铬能改善热应激肉鸡的生长性能和屠宰性能,不同铬源之间差异不显著。     

甘薯香豆酸3'-羟化酶基因的克隆和表达分析

香豆酸3'-羟化酶(coumarate-3-hydroxylase,C3H)是绿原酸代谢途径中的关键酶之一。为了揭示甘薯绿原酸生物合成途径和挖掘绿原酸合成相关基因,本研究从甘薯中克隆一个C3H的同源基因IbC3H。该基因全长1656 bp,包含一个1530 bp的完整开放阅读框,编码509个氨基酸。IbC3H蛋白具有典型P450家族蛋白结构特征,与牵牛花(Ipomoea nil)、马铃薯(Solanum tuberosum)、浆果状椒(Capsicum baccatum)和烟草(Nicotiana attenuate)中相应蛋白的同源性分别达到97.2%、85.4%、84.8%和84.8%。IbC3H启动子序列中含有脱落酸、赤霉素、乙烯和干旱等多个激素和胁迫响应元件,以及髓细胞组织增生病毒癌基因同源物(MYB)、碱性螺旋-环-螺旋蛋白(bHLH)、和WRKY蛋白等转录因子结合元件。荧光定量PCR结果显示,IbC3H在甘薯叶片中表达量最高,在茎中次之,而在块根中的表达量最低,与甘薯不同组织绿原酸含量正相关。本研究结果为进一步揭示IbC3H在绿原酸生物合成中的功能提供了依据。     

基于较高土壤磷钾养分含量的玉米测土配方施肥研究

为了建立较高土壤磷钾养分含量下玉米施肥的技术指标,提高玉米产量和品质,减少玉米生产成本和环境污染,选择土壤磷钾养分含量较高的紫色土,按照“3414”回归最优设计方法实施玉米随机区组小区肥效试验,同时设置简易对比校正试验。结果表明,较高土壤磷钾养分含量下磷、钾肥当季利用率很低,NK或NP配施可以增强土壤对另一不施元素（磷或钾）的供给能力,但PK配施（不施氮）却削弱了土壤对氮的供给能力,而且玉米容易受高磷或高钾的胁迫,氮是玉米产量的限制因子;氮、磷、钾肥对玉米产量的影响符合报酬递减律,并能得到拟合度较高的一元二次和三元二次函数方程以及线性加平台。由此综合决策得出试验点的最高施肥量为N 238.2 kg/hm2,P2O5 67.5 kg/hm2,K2O 153.6 kg/hm2;最高产量是8604 kg/hm2;最佳施肥量为N 224.6 kg/hm2,P2O5 64.7 kg/hm2,K2O 135.8 kg/hm2;最佳产量是8563 kg/hm2;最佳N、P2O5、K2O比例为1:0.29:0.6。通过简易对比校正试验,找到农民不平衡施肥的原因,并做了分析预测。认定测土配方施肥必须根据不同的生态区和不同的农田生态系统建立不同的技术指标,才更具现实指导意义。     

测土配方施肥综合服务平台设计与实现

针对测土配方施肥专家系统网络化、综合化、精确化的发展需求,提出一套测土配方施肥综合服务平台解决方案,平台基于B/S架构,采用Asp.net实现,支持同类型村级地块为最小施肥单元。从功能模型、需求分析、数据库设计和应用架构等方面阐述平台的实现技术方案,并就平台的关键技术“村级地块网络地图构建”给出了具体的解决方法。展示了平台主要功能的实现效果。     

安徽省县域测土配方施肥决策系统开发与应用研究

随着农业部测土配方施肥项目的开展,各项目县通过采样化验、布置试验等,获得了大量数据,迫切要针对县域的施肥决策系统,以便分利用这些数据指导当地农业生产。本文详细介绍了安徽省县域测土配方施肥决策系统的设计原则,开发流程,数据库与模型库的建立,功能实现过程以及应用等内容。     

基于GIS的推荐施肥智能决策模型研究

为了探索解决传统推荐施肥技术中缺乏空间属性信息、无法处理经验性知识等问题的途径,以春玉米推荐施肥为例,通过多年多点的大田玉米缺素试验、耕层土壤网格取样的养分测试和推荐施肥知识库的构建,建立了基于GIS的推荐施肥智能决策模型。该模型可以在土壤空间信息平台上,既对施肥过程中结构化要素进行定量模拟,又对施肥过程中非结构化要素进行定性分析,这样就可以相对全面地对推荐施肥进行智能决策支持。该模型经过山西省忻州市二十里铺村春玉米大田试验进行应用,取得了良好的产量效果,具有一定的实用价值。     

应用土壤无机氮测试进行棉花氮肥推荐研究

在南疆滴灌条件下进行氮肥大田试验,对应用土壤无机氮测试进行棉花氮素营养诊断及氮肥推荐进行了研究。结果表明,滴灌随水追肥技术有明显的增产节肥作用。在取得皮棉2728.8 kg.hm-2时,需施氮229.5 kg.hm-2。考虑土壤供氮能力,通过测定各生育期不同层次土壤供氮量,发现其与产量有很好的相关性,确定了相应的供氮量临界值。0~40 cm土壤供氮量对棉花产量有很大的贡献,40 cm以上层次的土壤无机氮可以表征土壤供氮能力。以0~20 cm土壤无机氮为氮素诊断指标,由土壤无机氮推荐施肥表,估算出了棉花各生育期应采用的氮肥追施用量。     

四大自然区域和全国玉米土壤氮素丰缺指标推荐施肥系统

为了给玉米测土施氮提供科学依据,采用零散理论数据整合法、土壤养分含量与缺素处理相对产量回归方程法和“养分平衡—地力差减法”确定适宜施肥量新应用公式,开展了东北平原、黄淮海平原、黄土高原、西南山地丘陵区和全国玉米土壤氮素丰缺指标与适宜施氮量研究。结果表明：东北平原玉米土壤碱解氮第1~7级丰缺指标依次为≥417、263~417、166~263、105~166、67~105、42~67、<42 mg/kg,黄淮海平原依次为≥177、124~177、87~124、61~87、42~61、30~42、<30 mg/kg,黄土高原依次为≥191、131~191、90~131、62~90、43~62、30~43、<30 mg/kg,西南山地丘陵区依次为≥349、221~349、140~221、88~140、56~88、36~56、<36 mg/kg;全国玉米土壤全氮第1~7级丰缺指标依次为≥3.5、2.1~3.5、1.2~2.1、0.70~1.2、0.42~0.70、0.25~0.42、<0.25 g/kg;全国玉米土壤有机质第2~7级丰缺指标依次为≥58、30~58、15~30、7.4~15、3.8~7.4、<3.8 g/kg。当氮肥当季利用率40%时,土壤氮素丰缺级别第1~7级的籽实玉米（目标产量6~15 t/hm ²）适宜施氮量范围依次为0~0、35~86、69~173、104~259、138~345、173~431、207~518 kg/hm ²,青贮玉米（目标产量30~120 t/hm ²）依次为0~0、30~120、60~240、90~360、120~480、150~600和180~ 720 kg/hm ²。     

水稻测土配方施肥试验的肥料效应研究

为提高水稻施肥效益,定制合理的肥料施用配方,进行了测土配方施肥与常规施肥试验。结果表明测土配方施肥能够提高肥料农学效率,单位施肥量对于产量的贡献明显提高。其中尿素、重过磷酸钙、氯化钾、NPK的肥料农学效率值分别提高28．1％,82．4％,44．7％,48．8％;肥料偏生产力值提高37．0％;测土配方完全施肥区较常规施肥区产量增加785kg／hm2,提高9．9％。     

基于“3414”模型对宁夏盐池县马铃薯氮磷钾效应的研究

研究旱地马铃薯的氮磷钾施肥技术,寻找马铃薯最佳施肥措施,建立回归数学方程,通过对方程的解析求得高效组合方案,为实现盐池县马铃薯生产中高产高效提供科学依据。2008年在盐池县具有代表性的土壤类型上进行了马铃薯“3414”试验,结果表明：所有施肥处理均比不施肥处理有增产,最高为处理9为6125.88 kg/hm2,其次为处理13为6121.77kg/hm2,最低为处理2为179.19kg/hm2。试验地的地力贡献率为45.86%,说明土壤属于下等肥力,施肥增产效应明显。缺氮区、缺磷区、缺钾区相对产量分别为47.84%、57.83%、86.02%,试验地种植马铃薯氮、磷肥缺失影响比钾肥大一些。根据盐池县旱地马铃薯生产状况,在18套方案中,马铃薯产量大于8000 kg/hm2的农艺措施为：氮肥116.15～183.85 kg/hm2;磷肥60.70～89.30 kg/hm2;钾肥30.56～56.94 kg/hm2。     

不同施肥模式对玉米肥料表观利用率的影响

旨在为甘肃省玉米平衡施肥提供数据支撑,以甘肃地区玉米为试验材料,通过玉米大田试验,比较测土配方施肥(T1)、水肥一体化(T2)和施用缓控释肥(T3)3种施肥模式对玉米产量和肥料表观利用率的影响.结果 表明,不同施肥模式下玉米籽粒产量表现为T2＞T1＞T3.氮磷钾养分的表现利用率和农学效率也表现为T2＞T1＞T3.其中,...     

沙地土壤供肥特点及施肥技术研究

摘要 在“夏玉米→花生-冬小麦”的两年三熟制的种植周期内,采用定点不同时期取土化验的方法来研究沙地土壤的的供肥特点;运用最小养分率的原理来研究三种作物产量的土壤养分限制因子。结果表明,在冀东沙地,土壤中速效N、速效P含量的变化趋势呈一个“波谷”形状,而速效K含量的变化趋势呈一个完整的“波形”;沙地土壤中N和K是三种作物产量的共同的限制因子,根据这两个结论,提出合理有效地施肥技术措施：夏玉米要N、K肥并重,P肥可以不施;花生要增施K肥,稳施N肥,兼顾P肥;冬小麦要三者兼顾,以N、K肥为重点,从而减少因盲目施肥对环境造成的污染。