四川省丁香假单胞猕猴桃致病变种的遗传多样性分析

为明确四川省猕猴桃溃疡病菌丁香假单胞菌猕猴桃致病变种(Pseudomonas syringae pv. actinidiae,Psa)的遗传多样性及群组划分与地理来源的相关性。以四川省不同地理来源的40个Psa菌株为研究试材,用rep-PCR技术进行分子标记,NTSYS软件分析UPGMA聚类。3对rep-PCR检测引物(REP、ERIC和BOX)共获得42个位点,其中38个为多态位点,占90.5%。UPGMA聚类结果显示,以相似系数为0.70阀值时,40个Psa菌株被分为2个类群(Ⅰ、Ⅱ),其中85.0%的菌株属于第Ⅱ类群;在相似性系数为0.80时,第Ⅰ类又可分为2个亚类(Ⅰ-1、Ⅰ-2),第Ⅱ类则分为5个亚类(Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5),菌株无明显的采集地聚类。以上结果表明,四川省各地区的猕猴桃溃疡病菌菌株具有较高的遗传多样性,但其遗传变异与菌株地理来源无明显相关性。     

西藏3份垂穗披碱草耐旱性评价

探索野生垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）种子萌发与幼苗生长对干旱胁迫的生理响应,为西藏乡土植物耐旱性鉴定和育种提供依据。以西藏那曲市班戈县和索县2个地区的2份野生垂穗披碱草（Ⅰ号和Ⅱ号）为试验材料,以驯化品种巴青垂穗披碱草（E. nutans G. cv. Baqing）为对照材料,使用聚乙二醇（PEG-6000）溶液和盆栽后自然干旱法分别模拟垂穗披碱草在萌发期和幼苗期的干旱胁迫环境,并测定相关生理指标。结果表明,PEG-6000抑制了Ⅰ号和Ⅱ号种子萌发,低浓度（-0.10MPa）的PEG-6000处理有利于巴青垂穗披碱草种子萌发;PEG-6000抑制了垂穗披碱草根和芽的生长,其中对于芽的抑制作用尤为明显。干旱胁迫下,幼苗叶片相对电导率值和丙二醛含量不断上升,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性呈先升后降的趋势。经隶属函数分析,供试的3份垂穗披碱草在种子萌发期和幼苗期生理耐旱性较强,均属于Ⅱ级（较抗）,其耐旱性为巴青垂穗披碱草>垂穗披碱草Ⅰ号>垂穗披碱草Ⅱ号。     

甜菜BvWRKY23基因的RNAi载体构建

WRKY转录因子家族成员在调控植物生长发育、应答生物与非生物胁迫等方面具有重要的生物学功能。以抗旱甜菜（Beta vulgaris L.）幼苗为材料,提取叶片总RNA并反转录为cDNA,通过RT-PCR方法扩增获得甜菜WRKY转录因子家族成员BvWRKY23基因的RNAi靶片段,以中间载体PBSK-RTM作为媒介,利用传统的“酶切-连接”法构建了含有CaMV 35S启动子、BvWRKY23基因片段反向重复序列的RNAi（RNA interference）植物表达载体pCambia2301ky-BvWRKY23-RNAi。     

配方施肥对春玉米生长发育的影响

内蒙古平原灌区气候干旱,土壤肥力低,春玉米生产对化肥中氮磷钾营养元素的依赖性高,为探究本地区适宜的肥料配方和投入量,及其对春玉米生长发育的影响,本试验选用春玉米‘先玉1619’和‘A2636’两个品种作为供试材料,设计了不施肥(CK)、26-16-8（处理Ⅰ）、25-10-16（处理Ⅱ）、15-15-15（处理Ⅲ）和34-9-7（处理IV）5个处理的随机区组试验,研究了不同配方肥对春玉米地上部形态、光合效率和叶片生理的影响。结果表明,春玉米‘先玉1619’品种,处理Ⅲ的株高显著高于其他处理,处理Ⅰ的茎粗显著高于其他处理,处理IV的净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、叶绿素含量、过氧化物酶活性、可溶性蛋白质含量显著高于其他处理。春玉米‘A2636’品种,处理Ⅰ的株高显著高于其他处理,处理IV的茎粗显著高于其他处理,处理Ⅲ的净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、叶绿素含量、过氧化物酶活性、可溶性蛋白质含量显著高于其他处理。综上可知,氮比例高的34-9-7配方肥对春玉米‘先玉1619’生长发育有显著影响。氮磷钾比例均衡的15-15-15配方肥对春玉米‘A2636’品种生长发育有显著影响。以上结论为土壤肥力低的干旱区春玉米生产提供施肥依据。     

拮抗芽孢杆菌对蒙古黄芪主要药效成分的影响

探讨黄芪根腐病拮抗芽孢杆菌SXKF16-1(Bacillus atrophaeu)和SXKF16-2(B. methylotrophicus)对黄芪主要药效成分的影响,旨在为后续多功能制剂的开发提供依据。采用灌根法对健康黄芪苗浇注拮抗菌发酵液,HPLC-UV-ELSD法对10种药效成分进行测定。结果表明,毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花苷、紫檀烷苷、异黄烷苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素和黄芪皂苷Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ在各自标准曲线相应的线性范围内线性关系良好(r≥0.9950),试验测定结果可靠。拮抗芽孢杆菌SXKF16-1和SXKF16-2处理对药效成分毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花苷、紫檀烷苷、异黄烷苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、黄芪皂苷Ⅱ、黄芪皂苷Ⅳ的含量均无明显影响,但显著促进黄芪皂苷Ⅰ和黄芪皂苷Ⅲ含量的升高。2组处理与对照相比,总黄酮含量均无明显变化,总皂苷含量显著升高。拮抗芽孢杆菌SXKF16-1和SXKF16-2对黄芪主要药效成分的含量无负面影响,可促进某些皂苷类成分的积累,具备开发为多功能制剂的潜力。     

番茄WRKY基因家族的生物信息学分析

通过生物信息学的方法对番茄WRKY转录因子家族成员、理化性质、基因分类、染色体定位、系统进化关系和结构域序列保守性进行了预测。从番茄WRKY转录因子家族分类及进化结果显示,番茄Sl WRKY家族包含81个成员,按其WRKY结构域及锌指结构分为3族,第二族按其氨基酸顺序又可以分为5个亚族。染色体定位结果显示,除番茄的11号染色体没有WRKY转录因子,其他染色体上均有分布。基因结构分析表明,仅Sl WRKY19、Sl WRKY20家族成员不含内含子,其他成员都含有2~5个内含子。保守域分析表明,番茄WRKY结构域是高度保守的,仅有10个WRKYGQK发生了变异,占WRKY家族的10%。     

白芨转录因子基因BsWRKY14的克隆与分子特性分析

WRKY转录因子在调节植物生长发育、抵抗生物和非生物胁迫响应中发挥重要作用,分析WRKY家族成员的基因序列信息,为进一步研究基因功能提供前期研究基础。基于白芨转录组数据,对Bs WRKY14基因进行克隆;利用生物信息学方法对BsWRKY14蛋白的理化特征、保守结构域和亚细胞定位等特性进行分析,用DNAMAN和MEGA 6.0进行氨基酸多序列比对和进化关系分析。结果表明Bs WRKY14基因包含1个1 179 bp的开放阅读框,编码392个氨基酸,预测是定位在细胞核中的不稳定亲水性蛋白,无跨膜结构域,BsWRKY14蛋白包含一个WRKY基因保守结构域和一个C2H2锌指结构域,属于WRKY基因家族的第Ⅱ类成员;Bs WRKY14与铁皮石斛WRKY蛋白亲缘关系最近。白芨Bs WRKY14基因的克隆与分子特性分析为深入研究BsWRKY14基因在调节白芨生长发育和逆境胁迫响应中的作用提供数据支持。     

转录因子与植物抗逆性研究进展

近年来,转录因子在植物防卫反应和逆境胁迫应答过程中的应用越来越广泛。本文综述了与植物逆境抗性相关的5个转录因子家族: MYB类、bZIP类、WRKY类、AP2/EREBP类和NAC类的调控机制以及它们在植物抗逆基因工程的研究进展。     

谷子HAK/KUP/KT钾转运蛋白家族全基因组鉴定及其对低钾和高盐胁迫的响应

KT/HAK/KUP (HAK)家族是植物中最丰富的钾转运体家族,对植物的生长和环境适应具有重要作用。谷子是抗逆耐瘠研究的模式植物,然而,谷子中HAK家族缺乏系统研究。本研究基于基因组序列信息,鉴定出29个谷子HAK基因(SiHAKs),并对该家族成员的基本特征、蛋白结构、染色体定位、基因复制、表达模式和逆境响应等方面进行了系统分析。结果显示,(1) SiHAKs分为5个进化簇(Cluster I～Cluster V),成员数量分别为11、9、3、3和3。基因结构和蛋白保守基序分析表明,谷子HAK家族具有较高的保守性,不同Cluster的保守性依次为:ClusterIII=Cluster V> Cluster II> Cluster I> Cluster IV。(2)串联复制是SiHAKs扩增的主要原因, 15个SiHAKs位于串联重复中。(3)171个转录因子可能结合到不同SiHAKs的启动子上,这些转录因子包含ERF、NAC、MYB和WRKY等家族中的大量成员,可能授予了SiHAKs对非生物胁迫多样的响应机制。(4)基因表达聚类将SiHAKs分成3组:GroupI...     

蓖麻NAC转录因子家族的鉴定及生物信息学分析

NAC蛋白是植物特有的转录因子大家族,作用于植物生长发育和逆境胁迫响应,本研究基于蓖麻全基因组数据,利用生物信息学分析方法对蓖麻NAC转录因子家族成员、系统发育、编码蛋白的结构和理化性质进行分析。蓖麻NAC转录因子家族包括91个成员,分为14个亚族,其中蓖麻NAC转录因子Ⅻ亚族和Ⅻ亚族为蓖麻特有NAC蛋白;基因结构分析显示内含子数量为2~5个,Ⅻ亚族中12个成员缺少内含子;蛋白结构域分析显示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个亚族蛋白质序列5个结构域(Motif)保守性较强,motif 2几乎存在所有蓖麻NAC蛋白中;与拟南芥105个NAC成员构建系统发育进化树,蓖麻58个NAC蛋白分别聚类到38个OGs,NAC转录因子的40个OGs中蓖麻缺少OG3b和OG7f;理化性质和结构分析显示蓖麻NAC蛋白质绝大多数是亲水氨基酸,二级结构以无规则卷曲为主,三级结构大部分相似。蓖麻具有很强的抗逆境胁迫能力,本研究为蓖麻耐性相关的NAC转录因子调控机理研究提供了科学依据。     

基于台架试验的渔船柴油机履行新排放标准探讨

环保部2016年发布了GB 15097—2016《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法（中国第一、二阶段）》,该标准相较于《渔业船舶法定检验技术规则（船长大于或等于12 m国内海洋渔业船舶2017）》的要求增加了一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物3个控制项目,氮氧化物的排放限值也明显提高。为获知当前中国主流渔船柴油机排放的技术现状、了解履行新标准的差距,对2种典型的渔船柴油机进行了排放污染物测试试验和劣化试验验证。试验结果显示：典型渔船柴油机可满足新标准一阶段的要求,但距离二阶段要求有较大差距。其中颗粒物的排放超出二阶段限值25%~53%。通过两型柴油机试验数据的对比分析发现,燃油喷射方式是改善颗粒物排放和有效降低柴油机劣化程度的关键因素。针对渔船柴油机如何更好的履行二阶段排放要求给出建议：推迟新标准二阶段生效;鼓励研发新产品,促进先进技术引进;控制实船使用燃油质量,提高渔民的环保意识;加强实船监管力度。     

甘蓝BoPINs家族基因的特征和表达分析

为了探索植物生长素极性运输载体蛋白编码基因BoPINs家族参与甘蓝自交不亲和性的成员数目与参与方式,本文通过转录组分析获得BoPINs家族在甘蓝自花和异花授粉后的表达情况,利用分子生物学技术和生物信息学方法对该家族的基因结构、蛋白进化亲缘关系和表达模式等特征进行分析。结果表明,甘蓝BoPINs基因家族包含8个成员,含有5~9个外显子和4~8个内含子;其编码的蛋白质的氨基酸残基数在350~650之间,相对分子质量为38~70kD;除了BoPIN5和BoPIN8不含中间亲水区以外,其余6个BoPINs家族成员都含有位于两端的疏水区和中间亲水环,它们可能以膜锚定蛋白的形式发挥作用;甘蓝BoPINs与芜菁BrPINs、拟南芥AtPINs基因家族亲缘关系较近;染色体定位分析表明,BoPIN1-1、BoPIN3-1、BoPIN3-2和BoPIN6与S位点之间发生不同程度的连锁;启动子活性分析表明,BoPINs家族蛋白参与甘蓝SI反应,可能受IAA、ABA等激素相互交叉影响;BoPIN1-1、BoPIN1-2、BoPIN2、BoPIN3-1、BoPIN3-2、BoPIN4、BoPIN6、BoPIN7-1和BoPIN7-2在柱头中表达量均较高;数据表达谱和荧光定量分析表明,8个家族成员中的6个BoPINs基因在自花授粉后下调表达;自花授粉后柱头生长素含量降低,与SI反应呈负相关。因此,在甘蓝BoPINs家族的8个成员中有6个BoPINs基因家族成员可能在膜上以负调节方式调控自交不亲和反应。     

甜菜应答盐胁迫PUB基因的生物信息学分析

旨在为研究甜菜U-box型E3泛素连接酶提供理论基础。以甜菜T710-Mu品系为试验材料,前期通过转录组数据获得在盐胁迫下差异表达的甜菜PUB基因(plant U-box gene),利用生物信息学的方法对这些PUB基因进行分析,主要包括理化性质分析、染色体定位分析、基因序列分析、结构域分析、家族分类分析以及互作蛋白预测。结果显示甜菜PUB基因在甜菜9条染色体上均有定位,并且包含PUB蛋白具有的多个保守结构域,如U-box,Pkinase、Pkinase-Tyr、Usp、Arm以及KAP结构域,以拟南芥U-box家族分类为依据发现甜菜U-box多位于ClassⅡ、ClassⅢ、ClassⅣ中,甜菜PUB蛋白可作为E3泛素连接酶与多种功能蛋白相互作用,实现泛素化修饰。植物PUB蛋白具有E3泛素连接酶活性,在植物生长发育过程以及抵抗环境压力中起到重要作用。     

有效微生物对BALB/C小鼠生长性能、养分消化率和粪便氨气排放量的影响

本试验旨在研究饲粮中添加有效微生物(EM)对BALB/C小鼠生长性能、养分消化率和粪便氨气排放量的影响。选取120只4周龄BALB/C小鼠,雌雄各60只,随机分为4组,每组6个重复（雌雄各3个重复）,每个重复5只小鼠。EM在每组（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组）添加量分别为0、200、400、600 mg/kg。试验持续7周,预试期1周、正式期6周。结果表明,饲粮添加400和600 mg/kg的EM均能显著提高BALB/C小鼠干物质和粗脂肪的消化率(P<0.05),但对于其他养分消化率无显著影响(P>0.05)。饲粮添加EM对BALB/C小鼠生长性能及粪便氨气排放量无显著影响(P>0.05)。因此,在饲粮中添加EM可以改善BALB/C小鼠的养分消化率（干物质和粗脂肪）,建议添加量为400 mg/kg,但不能减少氨气的排放。     

甘蓝型油菜NRT1.5和NRT1.8家族基因的生物信息学分析及其对氮-镉胁迫的响应

植物对硝酸盐的吸收和转运需要硝酸盐转运体(nitratetransporters,NRTs)的协助。在拟南芥中,硝酸盐的长途转运及其在根部和地上部的分配,主要受NRT1家族的两个成员NRT1.5和NRT1.8的协同调控,且两者的表达均受到硝酸盐的强烈诱导。本文以AtNRT1.5和AtNRT1.8基因序列为基础序列,采用生物信息学方法鉴定了白菜、甘蓝和甘蓝型油菜中NRT1.5和NRT1.8同源基因,并对基因结构和分子特性、基因拷贝数变异、基因染色体分布、系统进化树、蛋白保守序列比对和跨膜结构域、基因响应低氮和镉胁迫的转录组测序以及基因共表达网络进行了分析。结果表明,白菜、甘蓝及甘蓝型油菜中NRT1.5和NRT1.8蛋白均含有保守的跨膜结构域和保守基序(F-Y-L-A-L-N-LG-S-L),属于MFS (major facilitator superfamily)超家族的小肽转运体PTR (peptide transporter)家族。转录组测序结果表明,甘蓝型油菜低氮处理72 h,根部NRT1.5基因的表达丰度上调而抑制NRT1.8的表达;镉处理条件下,乙烯/茉莉酸-硝酸盐转运体介导的信号途径能够促进NRT1.8表达上调而抑制NRT1.5的表达,从而使更多的硝酸盐从地上部运输到根部,提高植物抗镉胁迫的能力。本研究为进一步了解甘蓝型油菜NRT1.5和NRT1.8家族基因的生物学功能及其对氮-镉胁迫的响应奠定基础,同时为NRT1.5和NRT1.8家族基因在其他物种中的生物信息学研究提供参考。     

甜菜TIFY基因家族的全基因组鉴定与生物信息学分析

TIFY转录因子对植物体生长发育和胁迫响应有重要调控作用,本研究目的在于鉴定分析甜菜(Beta vulgaris L.)中的TIFY转录因子。试验以甜菜基因组数据为基础,利用生物信息学技术在全基因组水平鉴定并分析甜菜TIFY家族成员。结果表明：甜菜中共有21条TIFY基因,基因间序列相似性较低;共线性分析发现只有BvTIFY15与BvTIFY18之间存在基因复制事件;BvTIFY转录因子家族包括2个TIFY蛋白、8个JAZ蛋白、6个ZML蛋白、5个PPD蛋白;蛋白互作预测发现,JAZ家族成员对JA信号有重要的调控作用。本研究对BvTIFY基因的结构与功能进行分析,发掘出甜菜根中应答盐胁迫基因BvTIFY13与BvTIFY15,为后续BvTIFY基因的功能研究提供一定理论基础。     

陆地棉漆酶基因家族鉴定及在黄萎病菌胁迫下的表达分析

黄萎病是降低棉花产量和品质较为严重的维管束病害。棉花在抵抗病原菌的过程中,抗病基因起着尤为重要的作用。漆酶是一种多功能氧化酶,在植物木质素合成和提高植株抗逆性等方面发挥着重要作用。高质量版本的基因组是提升基因家族分析准确性的必要条件。本研究以目前最新的陆地棉TM-1高质量版本基因组为参考,通过生物信息学分析鉴定了陆地棉基因组中的Laccase(GhirLAC)基因家族,并对其进行了理化性质、基因结构、染色体定位以及在黄萎病胁迫下的表达模式分析。结果表明,陆地棉TM-1基因组中共包含83个GhirLAC家族成员,分布在24条染色体上,所有GhirLAC蛋白均定位在胞外,且具有相同/相似的保守基序。系统发育树分析显示,GhirLAC基因家族成员可分为7个亚组。结合黄萎病胁迫下棉花转录组数据,将GhirLAC基因家族各成员的表达分为3种模式,其中第1类和第2类GhirLAC基因在黄萎病菌胁迫下分别呈现有规律的表达量升高和降低,推测这些基因在棉花抗黄萎病反应中发挥重要功能。荧光定量PCR结果表明,GhirLAC02(GhLAC4)、GhirLAC38(GhLAC11)和GhirLAC20(GhLAC12)3个候选基因均受黄萎病菌诱导表达,其表达趋势与转录组数据相吻合。本研究为以后深入解析棉花GhirLAC基因的抗病功能及分子机制奠定基础。