葡萄VvERF90的克隆及对乙烯合成基因的调控研究

ERF转录因子为植物特有的一类转录因子,在调控植物乙烯合成过程中发挥着重要功能。为研究葡萄ERF转录因子在调控乙烯合成过程中的作用,以阳光玫瑰(Vitis labruscana Baily × V. vinifera L.)葡萄穗梗为材料,克隆了乙烯响应因子VvERF90,并进行了生物信息学分析和基因功能分析。结果表明,VvERF90属于第IX亚家族,与苹果MdERF2和MdERF3的亲缘关系较近;VvERF90可以正调控VvACO1的表达;VvERF90在拟南芥中过量表达后,转基因植株中VvACO1的同源基因AtACO3基因表达量明显升高,转基因植株的乙烯释放量增加2倍,植株变矮。上述结果表明,VvERF90可能通过调节VvACO1的表达,调控乙烯的释放水平。本研究结果为进一步探明葡萄中乙烯合成的调控机制奠定了理论基础。     

小麦乙烯转录因子TaERF2响应湿害胁迫的表达分析

乙烯响应因子在植物非生物胁迫应答中起重要作用。为了解TaERF2在小麦湿害胁迫下作用的分子机理,本研究对TaERF2基因及其编码蛋白序列特征进行分析,并检测TaERF2在不同耐湿品种中的表达特征及原核表达。结果表明,TaERF2基因含有2个外显子和1个内含子,编码355个氨基酸序列,具有典型的AP2/ERF保守结构域和YRG、RAYD基序。AP2/ERF家族转录因子进化和同源比对分析表明,TaERF2属于AP2/ERF家族B2组,与拟南芥AtRAP2.12、AtHRE1和水稻OsSNORKEL1、OsSNORKEL2有较高的同源性,且启动子区域含有缺氧厌氧顺式元件,推测TaERF2可能为湿害胁迫响应基因。湿害胁迫后,TaERF2在小麦根系中特异表达,在耐湿小麦品种宁麦9号根系中的表达显著上调,2~4 h表达量达到最高,然后显著降低,而在不耐湿小麦品种郑麦1354根系中的表达无显著上调。原核表达结果显示,TaERF2可以快速响应ZPTG刺激诱导,与上述宁麦9号根系中的表达模式相似,表明TaERF2在小麦耐湿中具有重要调节作用。本研究为解析小麦耐湿分子调控机制提供了理论参考。     

果实膨大期不同施氮量对油桃产量和品质的影响

  【目的】  桃园施肥过量不仅导致资源浪费和环境问题,还会影响桃树的正常生长。在果实膨大期,果实体积和重量迅速增大,果实重量的增加占总果重的50%～70%,果实膨大期是影响果实着色和内在品质形成的关键期,探究此阶段适宜的施氮量,对降低氮肥施用量、提高果实产量和品质有重要意义。  【方法】  田间试验在北京市林业果树科学研究院果树生长良好的果园进行,试材为早熟油桃品种‘夏至早红’。设置0、100、200、400 kg/hm2 4个氮 (N) 水平,即N0、N1、N2和N3处理。2016年供试氮肥1/2为普通尿素,1/2为15N丰度为5.18%的尿素;2017年供试氮肥均为普通尿素。氮肥在果实膨大期于桃树两侧沟施。在果实成熟期取样,调查桃单株果实产量、单果重、果实可溶性固形物、果实还原糖和总酸、叶片SPAD值、新梢长度、各器官Ndff值。  【结果】  桃单株果实产量和单果重在施氮量200 kg/hm2(N2) 处理下最高,与N3处理没有显著差异,二者单果重均显著高于N0和N1处理。随着施氮量的增加,果实可溶性固形物含量先上升后下降。果实还原糖和总酸含量与果实膨大期施氮量呈正相关。2016年6月8日之后,N2和N3处理叶片SPAD值显著高于N0和N1处理 (除6月15日,N1与N2、N3处理无显著差异外)。2016年新梢长度随着施氮量的增加而增长,N3处理新梢长度显著高于其它3个处理;2017年N2和N3处理新梢长度显著高于N0和N1处理。随着施氮量的增加,叶片、枝条、果实的Ndff值均增加。  【结论】  适量施氮 (N 200 kg/hm2) 能够提高果实产量,在此基础上再增加氮肥用量 (N 400 kg/hm2),增产效果不明显。果实膨大期施氮可促进于新生器官 (新梢) 的建成,高施氮量能够加快新梢生长。     

青海地表始冻期和解冻期对气候变化的响应

通过对青海省8个农气观测站的土壤表面始冻期和解冻期连续观测资料的分析,结果表明：青海各地土壤表面始冻期和解冻期存在着明显的地域差异,多数站点的封冻期呈现出缩短的趋势,互助、德令哈略有延长.始冻期变化受气候变化的明显影响,当3-9月平均气温升高1℃,除贵德、诺木洪、互助站响应不明显外,其余站点的始冻期推迟1.5～7.5d,平均推迟2.3d;当3-9月日照时数增多10h,诺木洪地区始冻期提早0.5d,其余站点的响应不明显;当上年10月至当年2月平均气温升高1℃,除门源、德令哈站的解冻期响应不明显外,其余站点提前2～13d,平均提早2.5d;降水量增多10mm,除诺木洪推迟12d,其余站点推迟2～6d,平均推迟2.3d;当上年10月至当年2月平均气温升高1℃,封冻期日数除河南、门源、贵德响应不明显外,其余缩短2.4～23.1d,平均缩短1.8d.     

多花黑麦草对污水中汞的净化研究

通过多花黑麦草对污水中汞的净化研究得出：多花黑麦草对污水中的汞具有明显的吸收、净化效果；净化效率与污水中汞的起始浓度、ｐＨ值、气温、净化时间有直接关系；多花黑麦草是生物净化污水的优良品种之一。     

聚乙烯醇处理对多花黑麦草净化污水的研究

本研究了聚乙烯醇预处理对多花黑麦草种子的萌发，幼苗的生长、净化污水效率和抗寒性的影响，结果表明，ＰＶＡ处理能够加快种子的萌发，提高萌发率，促进幼苗的生长，增强植株对污水的净化效率和抗寒性。     

鲁西南木本植物物候期对气候变化的响应

利用1983-2009年鲁西南地区木本植物物候观测资料,采用统计分析方法研究鲁西南地区木本植物物候对气候变化的响应,探讨了木本植物物候与平均气温、日照时数及降水的相关性。结果表明:(1)近27a年平均气温逐渐升高,年降水量也有偏多趋势,年累计日照时数逐渐减少。(2)毛白杨、旱柳、榆树芽开放期随着时间的推移逐年提前;展叶期、开花期等春季物候期也相应提前;植物生长季长度逐年延长。(3)在各种气候因子相关分析中,气温对植物物候的影响最显著,日照时数次之,降水量最弱。植物的芽开放期、开花期、展叶期与1-4月平均气温呈显著负相关,随着气温的升高,日照时数增加,毛白杨春季物候期提前明显,旱柳、榆树物候期也有提前趋势;降水量对物候期影响最弱。     

响应面优化倍花水解制备没食子酸的工艺条件

为了开发倍花深加工产品,本文以倍花为原料,用浓硫酸催化水解制备没食子酸。在单因素试验基础上,采用响应面优化试验考察了水解温度、水解时间和硫酸用量对没食子酸得率的影响。结果表明,在50m L倍花提取液中,用2.47m L 98%浓硫酸催化,97℃温度下水解315min,没食子酸得率为36.01%,试验结果与试验模型预测值相吻合。分离产物用高效液相色谱结合没食子酸标样进行定性分析,结果与标准品一致。本研究能为倍花的开发利用提供理论依据。     

硒对不同氮源多花黑麦草幼苗生长的影响

试验研究Se对不同N源多花黑麦草幼苗生长的影响结果表明,低浓度Se对多花黑麦草幼苗生长发育并无显著促进效应,但可显著提高其根可溶性蛋白质含量和幼苗可溶性糖含量,尤以Se浓度≤0.10mg/L处理显著提高其根干物质量和幼苗可溶性蛋白质含量,而Se浓度1.0mg/L处理则显著抑制幼苗生长,使幼苗失绿。酰胺态氮显著促进幼苗增重且叶色深绿;同一N源经Se、Si及二者配施处理均未显著提高幼苗干物质量及叶绿素含量。     

农杆菌介导的蓝色基因转化中国水仙

从矮牵牛(Petunia hybrida)花瓣中分离得到编码蓝色基因F3'5'H(类黄酮3',5'羟基化酶)的Hf2基因(1527 bp),从牵牛(Ipomoea nil)花瓣中分离得到dfr基因(二氢黄酮醇4-还原酶,1212 bp),将正向Hf2片段和反向dfr片段连接到pBRLys双元载体质粒上,得到具有Ubi(ubiquitin)组成型启动子的植物表达载体pU-bi-Hf2-dfr.利用冻融法将双价重组质粒pUbi-Hf2一afr导入农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)菌株EHA105中,菌落PCR鉴定农杆菌转化子.以中国水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)愈伤组织为材料,进行遗传转化.CTAB法提取130株中国水仙遗传转化再生苗的基因组DNA,进行PCR和PCR-Southem blot检测,获得3株阳性转基因植株.     

中国水仙凝集素基因NTA的克隆、序列分析及蛋白结构预测

凝集素是一种糖专一性结合蛋白,它可以识别不同的糖类。植物凝集素是植物防御系统重要的组成部分。本研究采用RT-PCR的方法,从中国水仙花蕾中克隆了凝集素基因NTA,运用生物信息学方法对其核苷酸序列、编码的氨基酸序列进行分析以及对其蛋白结构进行预测。结果表明,得到的NTA基因全长698bp,包含一个完整的开放阅读框516bp。该基因编码一个含有172个氨基酸的凝集素前体蛋白,该前体蛋白的等电点和分子量分别为5.84和18615.19Da。序列比对结果表明该基因编码的蛋白与其他单子叶植物如杂种水仙、雪花莲、君子兰、石蒜花和孤挺花的凝集素蛋白的同源性较高,分别为84%、80%、77%、78%以及82%。蛋白结构预测表明,中国水仙凝集素蛋白与洋水仙凝集素蛋白在结构上非常相似。对该基因编码的蛋白进行分析及蛋白结构模拟可知,该蛋白含有三个特殊的功能结构域和alpha-D-甘露糖结合表面(QXDXNXVXY)。     

冷处理对中国水仙鳞茎及其不定芽分化过程中生理生化代谢的影响

以2-3年生中国水仙鳞茎为材料,研究了冷处理对水仙鳞茎生理状态的影响以及不定芽分化过程生理生化代谢的变化。冷处理降低了中国水仙鳞茎的总糖、蔗糖以及淀粉含量,还原糖和可溶性蛋白含量以及POD、CAT等活性也显著升高,这些生理变化与冷处理后鳞茎盘分化所需时间缩短及分化能力增强有关;处于不同分化时期鳞茎盘的抗氧化酶活性及可溶性蛋白含量随培养时间的延长,均表现为先升高后降低的变化趋势,在接种后4-10d达到峰值,可以初步确定抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量的规律性变化与鳞茎盘的分化相关。     

石蒜鳞茎膨大过程中碳水化合物代谢相关基因的差异表达研究

为探讨石蒜[Lycoris radiata (L’Her.) Herb.]鳞茎膨大过程中碳水化合物积累的变化规律,本研究依据前期已构建的材料,分析了石蒜鳞茎膨大过程中碳水化合物含量、相关酶活性以及碳水化合物代谢相关基因的表达变化。结果表明,随着石蒜鳞茎的膨大,蔗糖含量不断升高,蔗糖代谢酶SUS以及淀粉合成酶AGPase、SSS和GBSS的活性不断增强,从而加快淀粉的合成,这一过程可能受到编码蔗糖代谢及淀粉合成相关酶基因的正向调控,如SUS1、SUS2、SUS4、UGPA、AGPS2、AGPL2、SS2、SS3、GBSS1、SBE1、SBE2、SBE3等。另外,本研究还发现分别在AMY3和BAMY7、BAMY8、BAMY9基因的调控作用下,石蒜鳞茎膨大过程中α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性也增强,从而加速淀粉的分解,提高鳞茎中可溶性糖含量,并可能在糖转运相关基因的作用下加快向鳞茎发育部位的转运,为鳞茎的后续膨大过程提供能量。本研究初步揭示了石蒜鳞茎膨大过程中碳水化合物代谢活动的变化规律,并挖掘到一些可能在此过程中发挥重要作用的调控基因,为后续利用分子生物学等手段加速石蒜鳞茎的膨大提供了理论依据。     

青海小叶杨物候变化及其对气候变化的响应

以青海省4个农气观测站的小叶杨物候期及气候资料，分析了小叶杨物候期变化及其对气候变化的响应。结果表明：小叶杨呈现出近10多年来树木绿叶期延长的趋势，但物候的早晚存在着明显的地域性差异；小叶杨物候对气温变化的反应比较敏感，上年9月至当年4月的平均气温升高1℃，小叶杨平均叶芽开放期提早5d，展叶普期提早4d，开花始期提早4d；上年9月至当年6月的平均气温升高1℃，平均种子成熟提早3d左右；上年9月至当年8月的平均气温升高1℃，平均叶全变色期约推迟4—5d，树木绿叶期延长12d；但小叶杨物候对降水的响应不明显，对日照时数变化的响应各地不一。     

小麦盐胁迫响应相关ERF基因的分离和初步验证

隶属于AP2/ERF超家族的乙烯响应因子(ERF)是植物抵御盐胁迫过程中的一类重要基因,为了减轻盐渍土地对小麦产量的负面影响,本研究从小麦全基因组中分离了AP2/ERF超家族,根据聚类结果和结构特征从中鉴定出96个ERF家族成员,在A、B、D基因组中共有229个拷贝序列;通过聚类分析和转录组数据分析筛选出13个与已克隆...     

玛纳斯河流域NDVI时空变化及对气象因子的响应

基于MODIS-NDVI数据和同期的气象资料,运用趋势分析、R/S分析、偏相关分析等方法,在区域和像元两个尺度上研究玛纳斯河流域的植被空间变化特征。结合趋势分析结果和Hurst指数,研究玛纳斯河流域NDVI变化的可持续性特征,并从气温和降水量2个因素分析了NDVI对气象因子的响应。结果表明:(1)2000—2015年玛纳斯河流域NDVI变化呈微弱增长趋势,增长速率为0.044/10a。(2)玛纳斯河流域植被覆盖状况改善的区域占总面积的42.03%,没有发生显著变化的区域占总面积的55.88%,显著退化的区域仅占总面积的2.09%,研究区整体生态环境有所改善。(3)从Hurst指数来看,研究区大部分地区NDVI变化具有可持续性,但局部地区具有反持续性。持续性改善区域占总面积的52.81%,持续退化的面积比重为29.54%,15.87%面积的区域未来变化趋势无法确定。(4)相关性分析结果显示:NDVI与年降水量呈正相关,与平均温度呈负相关,降水对NDVI的影响高于平均温度。     

青花菜乙烯反应传感蛋白基因BoERS的克隆与表达分析

乙烯反应传感蛋白在乙烯信号转导中起着重要作用,可作为负调控因子使下游的CTR1失活,并激活之后的一系列反应。为明确青花菜ERS基因的序列特征和表达特点,本研究以青花菜为试验材料,在克隆乙烯反应传感蛋白基因BoERS的基础上进行表达分析,以明确其在核盘菌和根肿菌侵染下的表达模式。结果表明,BoERS的基因组DNA全长为1 928 bp,含有1个长度为68 bp的内含子;编码区全长为1 860 bp,编码619个氨基酸,编码蛋白有4个跨膜结构域、1个GAF结构域和1个HisKA结构域。序列比对结果表明,BoERS与芸薹属ERS序列的差异最小,在系统发育树上处于同一分支,但与萝卜属、盐芥属和拟南芥属植物ERS序列的差异较大,在系统发育树上处于不同的分支。实时荧光定量PCR结果表明,BoERS的表达受核盘菌的诱导,36 h时表达量最大,为对照的3.53倍,但BoERS的表达不受根肿菌的诱导。本研究结果为进一步开展BoERS基因功能鉴定和应用研究奠定了理论基础。     

ABA在生物胁迫应答中的调控作用

植物激素ABA不仅调控非生物胁迫应答,而且在应对各种生物胁迫中发挥重要的调控作用。ABA负调控植物对生物胁迫的抗性主要是通过与水杨酸、茉莉素和乙烯信号传导途径的互作以及影响这些信号途径中的信号组分来实现的。文章综述了ABA信号转导途径及其在生物胁迫应答过程中的调控作用。     

河流地貌对构造活动的响应

以前人的研究工作为例,讨论了河流地貌对构造活动的响应.对河流阶地、河流冲洪积扇、河谷形态、水系格式与河道变迁等对构造活动响应的模式、机理进行了分析.这对于我们通过河流地貌研究活动构造有重要意义,同时对河流演化的研究,水土保持研究也有积极的意义.