黄瓜黄绿叶突变体光合色素变化及相关基因差异表达

【目的】黄瓜黄绿叶突变体是进行光合系统研究和遗传育种研究的重要材料,明确其叶色突变机理,可为进一步利用该性状进行基因定位、基因克隆等研究提供理论依据。【方法】本试验对黄瓜黄绿叶突变体9110Gt叶色黄化和转绿后的光合色素成分、含量和原叶绿素含量进行测定,并利用cDNA-AFLP技术及cDNA-Ad-SRAP技术,进行相关基因差异表达研究,获得差异表达片段。【结果】突变体9110Gt和野生型9110G在叶色素组分上没有显著差异,但突变体的光合色素及原叶绿素含量都低于正常株。从该突变材料中分离到的9条与叶色突变基因相关的差异表达片段与叶绿体和线粒体中基因具有较高同源性。【结论】该突变体叶色黄化是由于原叶绿素合成受阻从而导致叶绿素a合成减少,进而导致叶绿素含量降低,叶片光合色素比例发生变化,叶色发生变异。基因转录水平的研究进一步说明引起该现象的原因可能是与叶绿体发育、叶绿素生物合成相关的基因发生了突变。     

水稻白化转绿基因gra75的精细定位和生理特性分析

【目的】对水稻白化转绿突变体gra75（green-revertible albino 75）进行基因定位,并对其生理特性进行分析。【方法】利用EMS处理粳稻品种日本晴（Nipponbare）的迟熟突变体10079,从后代中获得一个白化转绿突变体gra75。对该突变体的形态特征、生理特性及主要农艺性状进行观察与分析,并应用（gra75/浙辐802）的F2群体精细定位目标基因,遴选候选基因。【结果】gra75突变体叶片从第4叶开始表现出白化性状,从第8叶开始恢复到正常绿色,之前白化的叶片也会逐渐转为淡绿色,成熟期主要农艺性状与野生型没有明显的差异。突变体苗期白化叶的叶绿素和类胡萝卜素含量显著下降,叶肉细胞中叶绿体数目减少,并且叶绿体形态发育不饱满,类囊体片层、基粒和淀粉粒数目减少。遗传分析表明该性状是由1对隐性核基因控制,该基因位于第6染色体短臂InDel标记HC1和HC2之间,遗传距离分别为0.06 cM和0.6 cM,物理距离为120 kb。对该区域候选基因分析和测序,发现LOC_Os06g07210基因（编码核糖核苷酸还原酶大亚基RNRL1）在编码区第716位碱基C突变成T,导致其编码蛋白第239位的丙氨酸（Ala）突变成缬氨酸（Val）。【结论】gra75突变体基因与已报道的水稻淡绿叶基因V3（Virescent3）为等位基因,但gra75突变体苗期的白化转绿性状能稳定表达,且白化表型对后期的主要农艺性状影响不显著,故该突变基因作为叶色标记基因在水稻遗传育种中具有较大的应用价值。     

两个新的水稻叶色突变体形态结构与遗传定位研究

【目的】对2个新的水稻叶色突变体进行形态结构与遗传分析,并且初步定位这2个突变基因。【方法】在水稻育种材料中分别发现了一株白色条纹叶突变体和一株黄叶突变体,经多代自交已形成稳定的突变系。对突变体的主要形态特征与叶绿素组分等进行分析,观察叶绿体的超微结构,并以这2个突变系杂交产生的F2群体作为定位群体,应用SSR标记对突变基因进行初定位。【结果】与其野生型相比,白色条纹叶突变体的单株穗数减少12.86%,生育期延长11.27%,黄色叶突变体的株高降低31.08%,千粒重减少14.55%,生育期延长17.86%,并且2种突变体的叶绿素含量都显著低于其野生型。电镜观察结果表明：2种突变体的类囊体结构异常,与野生型水稻相比,黄色叶突变体的类囊体片层数变少,白色条纹叶中条纹部分的类囊体片层结构几乎消失,正常绿色部分的类囊体结构没有变化。遗传分析表明：这2种突变性状均受1对隐性核基因控制,位于不同染色体上,将突变基因暂时命名为st9(t)(stripe)、chl12(t) (Chlorophyll-deficit)。将st9(t)定位到第一染色体短臂最末端,与分子标记RM1331相距9.6 cM,且与标记RM3252等共分离;将chl12(t)定位到第三染色体短臂,与分子标记RM411、RM8208之间的遗传距离分别是1.2、5.1 cM。【结论】发现了2个叶色突变新基因,为下一步的基因克隆与功能分析奠定了基础。     

一个新的黄瓜叶色黄化突变体的生理特性分析

叶色黄化突变体是开展光合系统的结构和功能、叶绿素生物合成及其调控机制研究的理想材料。以叶色黄化突变体(C528)及其野生型(CCMC)为材料,对其光合色素质量分数、光合作用指标和抗氧化酶活性进行研究,并初步调查突变体的农艺性状。结果表明,突变株C528从子叶期开始表现出叶片黄化,叶片的黄化性状不随发育而转变,其株高、茎粗等显著小于野生型;光合色素质量分数及净光合效率(Pn)显著低于野生型;通过对保护酶活性及丙二醛质量摩尔浓度等指标的测定,结果表明,SOD、POD和CAT活性及丙二醛(MDA)质量摩尔浓度均高于野生型。此研究结果可为阐明黄瓜叶色黄化突变机理及图位克隆突变基因提供基础资料。     

甘蓝型油菜黄化突变体的叶绿体超微结构、 气孔特征参数及光合特性

【目的】揭示甘蓝型油菜自发黄化突变体NY的叶绿体超微结构、气孔特征参数与光合色素含量及光合特性之间的关系,为探讨突变材料的黄化机理和在育种实践上的应用提供理论依据。【方法】以突变体NY及其野生型NG,及组配的F1（NY×NG）、rF1（NG×NY）为研究材料,进行五叶期心叶和平展叶的叶绿体超微结构观察、气孔特征参数调查、光合色素含量测定、光合特性测定及农艺性状考察。【结果】突变体NY黄化心叶和黄绿平展叶的叶绿体发育程度均差于野生型NG及F1、rF1;NY黄化心叶下表皮气孔保卫细胞叶绿体数较NG少40%左右,黄绿平展叶中数目与NG等相近;NY的Chla、Chlb、Chl(a+b)、Car含量及组成,净光合速率均显著低于同时期NG及F1、rF1;NY生育期推迟,经济性状变差,单株籽粒产量下降,但组配F1和rF1的农艺性状和光合特性均能恢复至正常水平。【结论】黄化突变体NY是叶绿体结构发育缺陷所导致的缺总叶绿素型突变体,其叶绿体结构发育异常,基粒和基粒片层数的减少致使叶绿素含量过低,是其光合速率较低和农艺性状较差的主要原因。     

夹竹桃叶色白化的原因探讨

[目的]从叶片结构,叶绿体等亚细胞结构以及色素组成研究该突变体叶色白化的原因。[方法]以叶色白化的夹竹桃叶片为材料,用光学显微镜观察不同发育阶段的叶绿体形态;用板层析技术分析叶片中光合色素的组成。[结果]突变型与野生型的叶肉细胞无明显差异,但白化叶片中栅栏组织和海绵组织几乎看不到绿色存在;分离2种叶色的叶绿体发现,突变型的成熟叶绿体数量很少;板层析结果显示,白化夹竹桃中光合色素基本缺失。[结论]夹竹桃叶色白化可能是因叶绿体合成受阻引起叶绿素缺失造成的。     

青梗菜黄化突变体pylm遗传特性分析

在自日本武藏野种苗公司引进的青梗菜杂交种华冠游离小孢子培养的再生DH系中,发现了一个能稳定遗传的黄化突变体,命名为pylm。与正常的青梗菜相比,pylm外型细弱,植株通体黄化,且下胚轴异常伸长。在幼苗7周大时,对突变体和对照材料的光合色素含量进行了测定,结果表明:与对照相比,突变体中的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及总叶绿素含量分别下降了62%、75%、58%和66%。对突变体和对照材料光合作用参数的测定结果表明:突变体的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均低于对照。对突变体叶片中的叶绿体超微结构进行观察发现:与对照相比,突变体中的叶绿体形状不规则,且内部结构不完整。遗传分析结果表明,突变体pylm的黄化性状受2对隐性重叠基因(py1和py2)互作控制。根据黄化性状的遗传规律,提出了突变体pylm的遗传模型,并利用此遗传模型结合遗传学原理,以突变体pylm与大白菜DH系F_T杂交所构建的F_3和F_4家系,对黄化突变性状的遗传规律进行了进一步的验证。利用本研究所获得的只在单一位点存在差异的F_4家系,可以将2对黄化突变基因(py1和py2)分开研究,为2对突变基因彼此分离分别定位创造了可能。本研究结果为精细定位和克隆黄化突变基因,探明2对基因互作控制植株黄化的分子机制奠定了基础。     

水稻507ys黄绿叶突变体的遗传鉴定与候选基因分析

【目的】对水稻507ys黄绿叶突变体进行遗传鉴定与候选基因分析。【方法】用化学诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）处理粳稻品种日本晴（Nipponbare）,从突变体库中获得一份黄绿叶突变体507ys。对该突变体进行表型观察以及主要农艺性状调查分析。将507ys与正常绿色品种进行杂交,调查F1代的叶色表型和F2群体的叶色分离情况,分析该突变表型的遗传行为。利用（507ys/明恢63）的F2作为定位群体,对507ys突变基因进行精细定位且遴选候选基因,对候选基因进行DNA测序验证及编码蛋白序列同源性分析。同时,测定507ys突变体和野生型亲本的光合色素含量,并利用高效液相色谱（HPLC）精确分析它们的叶绿素组成成分,以进一步揭示507ys黄绿叶突变基因的候选基因。【结果】507ys黄绿叶突变体整个生育期呈黄绿色。与野生型亲本日本晴相比,507ys突变体在分蘖期叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量分别下降52.1%和58.1%,成熟期株高、每株有效穗数、每穗着粒数和结实率分别减少8.3%、51.0%、7.4%和11.6%。507ys与正常绿色品种日本晴和明恢63杂交的F1表现正常的绿色,F2群体绿色正常植株与黄绿叶突变植株分离比符合3﹕1,表明507ys的黄绿叶突变性状由1对隐性核基因控制。该突变基因定位在第10染色体长臂近端部SSR标记RM333和InDel标记L3之间,遗传距离分别为0.56 cM和0.14 cM,两标记之间的物理距离约为60.2 kb,此区间内包含13个有注释的预测基因。基因组序列分析发现,507ys突变体中编码叶绿素酸酯a加氧酶的OsCAO1（LOC_Os10g41780）在编码区第2 198位碱基（CDS第1 057位碱基）处,碱基G突变为碱基A,造成编码蛋白的氨基酸序列第353位的谷氨酸（E）突变成赖氨酸（K）。对叶绿素组成成分分析表明,507ys突变体叶片中只有叶绿素a,没有叶绿素b。【结论】507ys突变体基因是已报道的叶绿素酸酯a加氧酶基因OsCAO1的等位基因。507ys突变体在OsCAO1外显子上发生的一个点突变使得其体内叶绿素酸酯a加氧酶失活,造成叶绿素b合成受阻。     

谷子条纹叶突变体A36-S的细胞学特性分析及基因定位

【目的】谷子是C₄模式植物,其叶色突变体是研究C₄光合途径的良好材料。通过研究谷子条纹叶突变体A36-S的细胞学特性并对突变基因进行定位,为克隆突变基因、解析谷子叶绿体合成及发育机理、进一步理解C₄光合调控机制奠定基础。【方法】谷子条纹叶突变体A36-S是由育种创制的中间材料A36自然变异而来。对比A36-S及其正常表型等基因系A36-N的表型特征,调查二者的株高、叶宽、叶长、穗重、千粒重、结实率等农艺性状指标;测定A36-S和A36-N的叶绿素含量、净光合速率、胞间CO₂浓度、气孔导度、蒸腾速率等光合指标,分析A36-S的光合特性;观察A36-S和对照品种豫谷1号的叶片半薄横截切片和超薄切片,分析A36-S叶片解剖结构特征,分别统计叶肉细胞和维管束鞘细胞中叶绿体的数量和面积,从而分析叶绿体合成及发育情况;构建A36-S×SSR41的F₂分离群体,统计群体中正常表型单株与条纹叶单株的数量,进行遗传分析;分别构建F₂分离群体正常单株与条纹叶单株的DNA混池,采用集团分离分析法（BSA法）进行突变基因的定位;筛选、开发多个SSR标记及In-Del标记,扫描F₂群体中条纹叶单株,进行进一步基因定位。【结果】谷子条纹叶突变体A36-S在全生育期表现出叶片不规则白色条纹的表型。农艺性状分析表明,相比其近等基因系A36-N,A36-S在株高、叶宽、穗重、千粒重、结实率等表型上均显著下降。光合指标测定表明A36-S叶片中叶绿素含量明显降低,尤其是叶绿素b含量下降更为严重,同时净光合速率也明显下降。叶片解剖结构观察发现,与对照豫谷1号相比,A36-S的Kranz结构变化并不明显,但叶绿体数量和大小都显著低于对照。观察叶绿体超微结构,发现A36-S的不同细胞间叶绿体发育状况差异较大,依据叶绿体发育情况可将叶片细胞可分为3类：Ⅰ类细胞具有正常发育的叶绿体;Ⅱ类细胞叶绿体基粒及片层结构减少;Ⅲ类细胞则叶绿体结构严重异常甚至不含有叶绿体。遗传分析表明A36-S表型受隐性单基因控制,利用F₂分离群体将突变基因定位在第4染色体7.66—27.90 Mb区间内。【结论】谷子A36-S条纹叶突变体表现为农艺性状及光合能力下降,叶片细胞叶绿体的数量、大小及结构均表现出显著异常。条纹叶性状受隐性单基因控制,利用分子标记将候选基因定位于第4染色体7.66—27.90 Mb区间内。     

水稻低温白化转绿突变系ds93的形态生理特性及基因定位

白化转绿突变体是研究植物叶绿素的生物合成、叶绿体的结构功能与发育以及克隆叶绿素生物合成途径中相关基因的重要材料.在以广西普通野生稻品系DP30为供体亲本,9311为受体亲本构建染色体片段代换系中发现一个低温白化转绿突变系ds93,研究其表型特征、温敏特性,对叶绿体的超微结构进行观察,并以白化转绿突变系与9311的正反交F2群体对其进行遗传分析.结果表明:突变系ds93转绿白化性状与温度有关,在16、18和20℃时幼苗白化,温度高于23℃时幼苗为正常绿色,推断其转绿临界温度为20℃左右.该突变体叶色性状受1对隐性核基因控制,利用SSR分子标记将ds93初步定位在水稻第9染色体上的RM5777与RM7390标记之间,其遗传距离分别为2.2和3.5 cM.白化转绿突变体F2代与9311比较,突变基因对植株成熟期株高、穗长、单株穗数、粒宽、结实率、千粒重、单株产量均无显著影响,而对穗实粒数和粒长的影响显著.     

C 2H 5N 4- C 6H 3N 3O-7氢键相互作用的理论研究

运用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-311++G**水平上对4-氨基-1,2,4-三唑阳离子(AT)和2,4,6-三硝基苯酚阴离子(PA)形成的氢键二聚体进行理论计算研究.计算得到4种稳定结构的氢键复合物及最稳定异构体D1的振动频率、电子吸收光谱与热力学性质.结果表明,氢键复合物中存在较强的N—H…O与C—H…O红移氢键.经过基组重叠误差和零点振动能校正后,D1的氢键相互作用能为-30.71kJ/mol.热力学计算显示,在298.15K和标准状态下,D1气态氢键复合物分子的形成过程是放热、熵减小的非自发过程,但在低温下能自发进行.D1分子的标准摩尔生成焓和标准摩尔生成自由能分别为98.7,474.4kJ/mol.     

柴胡的引种试验研究

为保证柴胡的市场需要,利用旱作栽培技术引种11个不同产地的柴胡品种,研究其原产地和引种地的生态条件、生物性状、出苗期、长势情况进行调查研究。结果表明,温度对于太谷引种柴胡的生理特性影响明显;山西晋中太谷地区春旱和夏旱严重,耐旱性对于太谷地区引种柴胡的产量显著;营养生长期持续时间是影响良种选育的另一个重要因素,初花期是柴胡的重要生育指标,开花期短营养生长期就短,纬度越高,开花期越短;温度越低,开花期越短。延长柴胡的开花期对于柴胡引种起到了重要的作用,而纬度和温度是延长开花期的关键因素。     

不同行距的栽培技术对冬小麦产量的影响

以13P2-6(S1)、川农32(S2)、川麦42(S3)三个小麦品种为试验材料,研究三种不同的行距对小麦产量的影响。结果表明：在基本苗一致的情况下,三个小麦品种在行距为20cm(H3)时的产量最高。     

反光地膜对安江早香柚果实品质的影响

本试验以安江早香柚为试材,研究反光地膜对其果实品质的影响。结果表明,在安江早香柚果实成熟前采用反光地膜全覆盖可明显降低土壤水分及果实可溶性酸含量,并提高可溶性固形物含量及固酸比值,明显增加口感甜度。     

氯化镧和硫酸铈对MBR活性污泥过滤性能的影响

膜污染一直以来是制约膜生物反应器广泛应用的主要因素,近年来人们用投加添加剂调控混合液的方法来减缓膜污染,并取得了一定的成效。本实验主要研究氯化镧和硫酸铈作为添加剂对膜污染的影响,通过膜阻力分布和污泥比阻的测定,分析在最佳投加量下两种稀土化合物对改善污泥混合液过滤性能、减缓膜污染的效果。结果表明:两种添加剂都可以降低膜的过滤总阻力及沉积层阻力以减缓膜污染;在最佳投加量下,沉积层阻力降低了40.93%(氯化镧)和49.16%(硫酸铈),污染阻力降低了96.20%(氯化镧)和96.94%(硫酸铈);污泥比阻降低了79.54%(氯化镧)和76.29%(硫酸铈);两者效果相似,但氯化镧可以改善污泥的压缩性能,且硫酸铈的最佳投加量较高,对反应器中的污泥活性产生抑制作用,不利于反应器的运行。     

果糖-BrO3--Mn2+-H2SO4-丙酮体系的振荡反应

对果糖—BrO_3~-—H_2SO_4—丙酮体系在Mn~(2+)催化下的振荡反应动力学及其机理,以及各种因素对振荡反应的影响作了实验研究,得到了振荡反应诱导期t_(in)及振荡周期t_p与各反应物浓度间的关系式。     

秦烟99烤烟在陇县烟区的适宜栽植密度研究

为筛选出适应陇县烟草种植的适宜密度,优化陇县烤烟品种布局并提高烟草产量与质量,通过小区对比试验,对烤烟品种秦烟99适宜栽植密度进行了研究,并对其农艺性状、抗病性、主要经济性状、原烟外观质量进行了评价。结果表明,随着栽培密度的增加,秦烟99大田生育期延长,株高、腰叶减小,发病率增加,经济效益变差,烤烟产量与栽植密度成正相关关系。陇县烟区秦烟99的栽植密度以1.50万株/hm²较为适宜,在该栽培密度条件下,烟叶产量达1 806.0 kg/hm²,产值达到50 433.0元/hm²。     

薯类专用肥用量对甘薯产量及土壤养分的影响

为探讨浅山区甘薯种植农户经常施用的薯类专用肥效果,确定专用肥用量,以西瓜红为材料,研究了大田条件下,肥料配比N：P₂O₅：K₂O为15:10:18的薯类专用肥不同用量(Z0:0,Z1:225,Z2:450,Z3:675kg/hm₂^)对甘薯产量及土壤养分的影响。结果表明：处理Z2产量最高,为44715kg/ hm₂^,比Z0增产44.6%。在试验条件下,薯类专用肥的最佳用量为450 kg/hm₂^。     

临夏太子山国家级自然保护区昆虫多样性调查

由于临夏太子山国家级自然保护区独特的海拔与其不同气候类型的特征适合多种昆虫生存。因此,于2021年7月对临夏太子山进行昆虫资源调查,从而进行该保护区昆虫的分类、鉴定,以明确太子山昆虫的种类与分布。主要调查方法是样线法：即沿途在区内的小路两侧对昆虫进行采集,采集之后,制作标本并进行鉴定、保存。结果表明：在太子山采集到昆虫有5目13科31种,其中鳞翅目22种,鞘翅目6种,直翅目1种,膜翅目1种,双翅目1种。综合太子山生态发展情况,应加强临夏太子山的植被保护、加强临夏太子山旅游业的管理,使临夏太子山国家级自然保护区生态环境进一步优化,从而丰富临夏太子山昆虫多样性。     

岳西县姚河村药用植物资源调查

通过实地调查、标本采集与鉴定,调查了岳西县姚河村药用植物的资源种类与分布特点。结果表明,岳西县姚河村常用中药资源丰富,共有药用植物136种,隶属59科,主要分布在丘陵低山区。应可持续利用野生中药资源和合理发展中药种植,调整农业产业结构,促进当地中药产业的发展。