橡胶树胚胎晚期丰富蛋白基因HbLEA1的克隆和表达分析

胚胎晚期丰富蛋白（LEA）是与植物抗逆反应相关的一类重要蛋白。本研究克隆了橡胶树LEA家族一个新基因的全长cDNA序列,命名为HbLEA1。该cDNA全长1 183 bp,其中5'UTR区60 bp,3'UTR区154 bp,CDS区969 bp,共编码322个氨基酸,分子量大小为36 ku,等电点4.84,含有LEA-2和WHy（Water Stress and Hypersensitive response）结构域,属于LEA_2类LEA蛋白。组织表达分析结果表明,HbLEA1在种子中表达量最高,其次是胶乳和稳定叶,在芽中的表达量最低。在未开割树的胶乳中,机械伤害和割胶处理均明显下调HbLEA1表达。在橡胶树幼苗中,低温胁迫处理后该基因在叶片、树皮和根中的表达呈上升趋势,而在高温和干旱胁迫中其表达变化并不明显。结果显示,HbLEA1基因可能参与橡胶树的胁迫应答和胶乳代谢调控。     

巴西橡胶树HbHEX1基因的克隆及表达分析

根据一个巴西橡树胶乳cDNA文库中的EST片段的序列信息设计引物,通过RACE的方法获得了橡胶树编码homeobox蛋白的cDNA(命名为HbHEX1)。序列分析结果表明,HbHEX1长为1612bp,含有873bp的阅读框,292bp的5'-UTR和447bp的3'-UTR,编码290个氨基酸,分子量为33.02KD,等电点为6.35,含有保守的homomeodomain,属于HD-ZIP类。该氨基酸序列与蓖麻、马铃薯、胡萝卜的同源异型盒蛋白的同源性分别为92%、77%和72%。半定量RT-PCR分析结果表明HbHEX1基因在花和愈伤组织中基本上没有表达,在体细胞胚、芽、叶、胶乳和树皮中有表达,其中在胶乳中表达量最高。     

巴西橡胶树HbMET的克隆与表达分析

通过同源克隆和RACE方法获得了巴西橡胶树DNA甲基转移酶(DNA Methyltransferase,MET)基因(Hb MET)。Hb MET长4 896 bp,含有4 635 bp的阅读框架,编码1 545个氨基酸。蛋白分子量174.36 ku,等电点为6.36。氨基酸序列与可可、毛果杨、黄瓜、拟南芥、碧桃、葡萄和烟草等物种的MET家族成员的同源性分别为73%、77%、74%、56%、72%和68%。进化树分析表明,Hb MET氨基酸序列与毛果杨的MET亲缘关系最近。Hb MET在巴西橡胶树的根、树皮、叶、胶乳中均有表达,其中在胶乳中表达量最低;Hb MET在橡胶树自根幼态无性系的胶乳中表达比老态无性系胶乳中的表达低。     

巴西橡胶树钙调蛋白基因的克隆和表达分析

以拟南芥和杨树的钙调蛋白氨基酸序列为探针,对橡胶树转录组数据库进行搜索,并设计引物进行PCR扩增,得到7个橡胶树钙调蛋白基因的cDNA序列,命名为HbCaM1-7。序列分析结果发现,HbCaM1-7的CDS序列均为450 bp,编码149个氨基酸,分子量为16.8 ku,等电点为3.95。其中,HbCaM1-6间氨基酸同源性为100%,HbCaM7与其他成员之间的氨基酸同源性为98%。在基因结构组织方面,HbCaM1-7均为一个内含子,且内含子的插入位置相同,但内含子的长度明显不同。从氨基酸序列同源性和进化关系分析结果可看出,钙调蛋白基因家族在进化上非常保守。在表达方面,HbCaM1-6在各组织中均有表达,除了HbCaM3在根中表达丰度相对较高,其他成员均在胶乳中表达丰度相对较高,而HbCaM7在各组织中的表达均比较低;乙烯利处理后,HbCaM2-7的表达均有一定的上升趋势,而在叶片发育过程中HbCaM1-5圴呈明显下调表达。由此可见,橡胶树钙调蛋白与橡胶树叶片发育、胶乳乙烯信号通路具有一定的相关性。     

橡胶树PGAM基因的克隆及表达特性分析

从橡胶树中克隆并获得磷酸甘油酸变位酶基因（HbPGAM），该基因的cDNA序列全长1 559 bp，包含长度为1 260 bp的完整开放阅读框，编码一个由419个氨基酸残基组成的蛋白，氨基酸同源性分析发现，该蛋白含有保守的磷酸变构酶组氨酸磷酸酶结构域，属于磷酸甘油酸变位酶。生物信息学分析显示，HbPGAM蛋白无导肽酶切位点，不具有跨膜结构域且为亲水蛋白，该蛋白可能在细胞质中发挥作用。实时荧光定量PCR分析表明，HbPGAM基因在分析的7种组织中均表达，但在胶乳（产胶细胞乳管的细胞质）中的表达水平最高，且该基因在胶乳中的表达受割胶影响，推测其参与橡胶树胶乳再生过程。此外，HbPGAM基因表达受部分植物激素如乙烯利ET、植物生长素2,4-D及水杨酸SA调控，但调控不明显。结果说明，胶乳再生过程中HbPGAM对胶乳糖酵解起到一定的调控作用，为全面了解橡胶树PGAM家族奠定理论基础。     

橡胶树胶乳WRKY家族转录因子HbWRKY27基因的克隆与表达分析

从巴西橡胶树无性系热研7-33-97的胶乳中克隆了1个WRKY转录因子家族成员基因,命名为HbWRKY27,该基因含有1个1 266 bp的开放阅读框(ORF),编码422个氨基酸。生物信息学分析结果表明,HbWRKY27含有1个WRKY保守结构域和1个C2H2锌指结构基序,属于II类WRKY家族成员,与大豆、油棕、麻风树、葡萄和拟南芥的WRKY27蛋白的同源性分别为81%、74%、63%、62%和58%。酵母转化试验表明,HbWRKY27具有转录激活活性。实时荧光定量RT-PCR分析显示,HbWRKY27基因在健康橡胶树树皮组织中表达量最高,但在死皮橡胶树树皮组织中的表达量随着死皮程度的增加而下降,而在死皮橡胶树胶乳中HbWRKY27基因表达量则随着死皮程度的增加而升高;割胶、乙烯利和茉莉酸甲酯刺激都可显著促进胶乳HbWRKY27基因上调表达。转录因子HbWRKY27可能在割胶和乙烯等调控橡胶树胶乳代谢中发挥重要作用,并且还可能与橡胶树死皮病的发生相关。     

巴西橡胶树HbUBC14基因克隆、生物信息学及表达分析

从巴西橡胶树中鉴定出一个泛素结合酶(UBC)基因,该基因长653 bp,最长开放阅读框504 bp,预测编码蛋白包含167个氨基酸;序列比对分析发现,该基因编码的蛋白具有一段保守的UBC结构域,与拟南芥E2成员UBC14(At3g55380)具有较高的相似性,故将该基因命名为HbUBC14。半定量RT-PCR分析结果表明,HbUBC14在巴西橡胶树胶乳中表达最高,在花药中表达最低。与健康橡胶树相比,死皮树胶乳中HbUBC14表达量明显下降。HbUBC14表达还受乙烯和茉莉酸调控。以上结果表明,HbUBC1     

巴西橡胶树HbDRM的克隆与表达分析

运用PCR和RACE技术从巴西橡胶树中克隆出了一个域重排甲基转移酶(Domains rearranged methyltransferase,DRM)基因(HbDRM)。HbDRM全长为2 245 bp,含有1 917 bp的阅读框,145 bp的5′-UTR和176 bp 3′-UTR,编码638个氨基酸,分子量为71.39 ku,等电点为4.90。HbDRM的氨基酸序列与可可、葡萄、黄瓜、鹰嘴豆、番茄、拟南芥DRM家族成员的同源性分别为77%、74%、72%、67%、64%和52%。定量RT-PCR分析表明HbDRM在巴西橡胶树的根、树皮、叶、花、胶乳、胚和愈伤组织中均有表达,其中在花和愈伤组织中表达量较高,在胶乳中表达量最低,此外HbDRM在橡胶树自根幼态无性系的胶乳中表达比其供体胶乳中的表达低。HbDRM的克隆和表达分析为下一步研究HbDRM在巴西橡胶树自根幼态无性系高产中的作用打下基础。     

巴西橡胶树乳管细胞HbSKP1基因克隆及原核表达

SKP1蛋白是茉莉酸信号途径关键环节之一的SCFCOI1复合体的成员,在CUL1和COI1之间起连接作用。本文采用RT-PCR和RACE技术,从巴西橡胶树无性系热研7-33-97的胶乳中克隆了HbSKP1基因。该基因全长778bp,含一个543bp的开放阅读框,编码180个氨基酸。生物信息学分析表明,推导的HbSKP1氨基酸序列含有SKP1家族特征性的Skp1-POZ和Skp1结构域。HbSKP1与蓖麻、毛果杨、拟南芥、油棕、啤酒花、苜蓿的SKP1类蛋白的氨基酸序列同源性分别为64%、61%、47%、47%、47%和47%。原核表达了HbSKP1-His(6)融合蛋白。本研究为进一步鉴定乳管细胞中茉莉酸途径核心环节SCFCOI1复合体打下良好基础。     

巴西橡胶树AnnHb1基因的克隆及表达分析

根据一个从巴西橡树胶乳cDNA文库中获得的EST片段的序列设计引物,通过RACE的方法获得了橡胶树编码annexin的cDNA,命名为AnnHb1。序列分析表明,AnnHb1长为1 198 bp,含有945 bp的阅读框,62 bp的5'-UTR和191 bp的3'-UTR,编码314个氨基酸,分子量为35.99 ku,等电点为8.18。该氨基酸序列与蓖麻、麻疯树、棉花、苜蓿、烟草和拟南芥中的annexin的同源性分别为82%、72%、72%、64%、60%和60%。半定量RT-PCR分析结果表明AnnHb1基因在愈伤、花、树皮、叶、胶乳中均有表达,其中在愈伤组织中表达量最低,树皮中表达量最高。     

高含油小球藻紫外突变CE14-67培养条件优化

通过对HSM-N培养基的N、P元素含量进行正交试验,得出CE14-M67的最佳油脂积累的N元素浓度为0 mmol/L、P元素浓度为12 mmol/L(即NOP12培养基),此时油脂含量达到70.65％,与HSM-N培养基相比显著上升了12.79％.以NOP12培养基为基础进行葡萄糖、乙酸钠两种碳源的梯度试验.结果显示,诱变株CE14-M67的油脂含量随着葡萄糖浓度的增大而增加,在葡萄糖浓度为10g/L的培养基中最高达到39.68％,其后,随着葡萄糖浓度的增加,油脂含量有所下降.而在2g/L乙酸钠的NOP12培养基中,最大油脂含量达69.38％,可见含2g/L乙酸钠的NOP12培养基是CE-M67的最佳油脂培养基.诱变株CE14-M67在培养8d时油脂含量达到最大,并且随着pH值的增加油脂含量增大,在pH值为8的培养基中油脂含量达到最大值73％.     

The addition of corn fiber gum improves the long-term stability and retrogradation properties of corn starch

This study was designed to test the hypothesis that the stability and physical properties of starch gels could be improved by adding small amounts of corn fiber gum (CFG). In the differential scanning calorimeter measurement, the enthalpy of retrogradation was 7.30 J/g for starch without CFG and 4.30 J/g for starch composite gel with 1.0% CFG. The addition of 1.0% CFG to starch significantly (p < 0.05) decreased the degree of retrogradation during the long-term storage from 61.6% to 36.5%. The addition of CFG retarded the syneresis of the starch system from 17.97% and 34.93%–6.15% and 26.57% after storage for 7 and 14 days respectively. The crystallization peak of starch containing 0.5–1.0% CFG was quite diminished. When compared with the starch gel alone, the addition of CFG significantly lowered the hardness of the composite starch gel from 60.92 to 45.81 N after 14 days storage. The starch gel without CFG showed the lowest rapidly digestible starch content and the highest resistant starch content in comparison to starch/CFG composite gels after 7 and 14 days storage. Over all, the addition of CFG considerably inhibits the retrogradation of corn starch gels during long-term storage.     

Mycoflora and nutritional value of shelled melon seeds (Citrulus vulgaris Schrad.) in Nigeria

Thirteen fungi were isolated from mouldy shelled melon seeds. The fungi more frequently isolated included species ofMucor (11.25%),Rhizopus (13.75%),Aspergillus (36.25%),Macrophoma (2.50%),Penicillium (8.75%),Alternaria (5.00%),Fusarium (8.75%),Botrytis (6.25%),Torula (3.75%) andGeotrichum (3.75%). Healthy, shelled melon seeds inoculated withFusarium solani for 7 or 14 days caused increases in the free fatty acid (f.f.a.) content of the healthy seeds from an initial value of 1.06% to 2.19% after 7 days and 4.23% after 14 days. Similar results were obtained when other fungal isolates were used as inocula butFusarium solani effected the greatest increase in the f.f.a. content followed byAspergillus niger andPenicillium notatum. The fungi also caused decreases in the crude protein from 35.51% to 25.16%, crude fibre from 4.30% to 1.35% and total carbohydrate content from 4.28% to 3.01% of the seeds after 14 days infection. Aflatoxin was detected (0.20µg/g) in the infected seeds being sold in the markets and also from seeds inoculated with spores (0.40µg/g) ofA. flavus and (0.50µg/g) from a mixture of spores of variousAspergillus strains after incubation for 14 days.     

14株芽胞杆菌菌株的分子鉴定及其促生机理分析

以前期筛选的14株植物促生细菌为实验材料,运用16S rRNA基因序列同源性对菌株进行分子鉴定,通过生物测定评价菌株对番茄的促生效果,并对其促生机理进行初步分析。实验结果表明,促生菌株来自芽胞杆菌科的2个属、9个种。对番茄种子促生特性研究表明,14株芽胞杆菌均能提高种子发芽率,增长率为0.74%~11.85%;其中12株芽胞杆菌能促进胚根生长,增长率为4.03%~65.33%;而8株芽胞杆菌促进胚芽生长,增长率为1.24%~18.17%。对不同芽胞杆菌的促生因子相关分析结果表明,芽胞杆菌的6个促生因子（解无机磷、解有机磷、固氮效能、吲哚-3-乙酸含量、植酸酶活性、吡咯喹啉醌浓度）之间无相关关系（P>0.05）,与活菌数无相关关系（P>0.05）,与种子发芽率、胚根长、胚芽长也无显著相关关系（P>0.05）。种子发芽率与胚根长、胚芽长无相关关系（P>0.05）,而胚根和胚芽长之间具有显著性相关（P<0.01）。室内番茄盆栽实验表明,试验的6株芽胞杆菌对番茄幼苗均有促生作用,不同芽胞杆菌对番茄促生特性存在差异,如图瓦永芽胞杆菌FJAT-47648能显著增加根长,提升地上部与地下部干重,而暹罗芽胞杆菌FJAT-47226的促生效果则主要表现在增加株高和地上部生物量上。     

不同花生品种经济用水指标研究

研究了水分对3个花生品种(鲁花11、鲁花14号、花育16号)农艺性状及耗水特点的影响，在此基础上对各水分处理的经济效益进行了综合评价。结果表明：花生的荚果产量均随土壤相对含水量的上升呈先升后降的趋势，其中鲁花11号和花育16号在土壤相对含水量70％时荚果产量最大，而鲁花14号的荚果产量在土壤相对含水量60％最大。耗水量与水分生产率呈负相关，鲁花11的抗旱性最强，鲁花14号次之，花育16号最差。就经济效益而言，鲁花14号在土壤相对含水量为60%时经济效益最佳，而鲁花11和花育16号均在土壤含水量为70％时最佳，因此鲁花11号和花育16号的高产高效适宜土壤相对含水量为70％，而鲁花14号的为60％左右。     

小麦系选品种与其亲本的遗传差异分析

为了解小麦系选品种与其亲本间遗传物质的传递特点,利用分布于小麦全基因组的522个SSR标记和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对7个系选品种及其亲本进行了分析.总体来看,UPGMA聚类和品种间遗传距离分析结果与品种间亲缘关系有较好的一致性,7个系选品种与其亲本间不同位点的比例平均为25.3％,其中昌乐5号与亲本济南4号有118个(22.6％)不同位点,北京14与其衍生的6个姊妹系品种存在差异的位点数在79～179之间,分别占全基因组遗传信息的15.1％～34.3％.从基因组和染色体来看,系选品种与其亲本的遗传差异较大,其中红良5号在1A、7A、1B和4D染色体,冀麦2号在1D染色体,京双3号在7D染色体,分别与亲本北京14不同位点的比例等于或超过50.0％.高分子量麦谷蛋白亚基分析发现,7个系选品种分别与他们的亲本高分子量谷蛋白亚基组成相同.     

Changes in juice quality and sugarcane yield with recurrent selection for sucrose

Sugarcane (Saccharum spp. hybrids) breeding programs in Louisiana have made improving sucrose content a top priority because a short growing season limits cane yield. Using a recurrent selection strategy, the cultivars with the highest sucrose content are crossed, and a new generation of cultivars is selected from the progeny. This study was designed to determine how selection primarily for sucrose content has modified physiological characters, and impacted sucrose content and yield. Five cultivars were randomly selected from each of seven generations of recurrent selection in Louisiana and planted in two experiments. The plant and first stubble crops were harvested late in the harvest season from each experiment. Cane yield and juice quality were determined. Cultivars from the last three generations were superior to cultivars from the first three generations for Brix % cane, sucrose % cane, purity, theoretically recoverable sugar (TRS), cane yield and sugar yield. Fiber % cane was not different among the generations. Selection primarily for sucrose has increased Brix % cane from 14% to 16%, sucrose % cane from 12% to 14%, purity from 82.5% to 87.3%, and TRS from 98 to 122 kg Mg⁻¹. A plateau in juice quality and sucrose yield in the last three generations may indicate that: (1) Louisiana's short growing season may restrict sucrose accumulation; (2) the genetic potential for late season juice quality has been reached with currently available germplasm; or (3) the inclusion of lower juice quality Saccharum spontaneum germplasm into the breeding program in order to increase disease tolerance, cold tolerance, and ratooning ability has diluted the effect of recurrent selection for sucrose.     

玉米自交系XZ966-14的利用潜势研究

以美国玉米种质为基础材料创制出自交系XZ966-14,经改良后育成WZ049、WZ0714、WZ126、WZ1422和WZ1423共5个衍生系,采用NCⅡ交配设计测定XZ966-14及其衍生系的配合力,应用全基因组SNP芯片技术检测XZ966-14及其衍生系的遗传潜势。结果表明,XZ966-14产量配合力高,与Reid、旅大红骨种质衍生系杂交有较强杂交优势。该自交系的衍生系产量配合力好,与旅大红骨种质衍生系、PN(PA和PB)种质衍生系杂交有较强杂交优势。全基因组SNP芯片检测结果显示,WZ049、WZ0714、WZ126在第1~10染色体上均遗传了XZ966-14基因组片段,其长度占整条染色体总长的比例最大为100%,最小为3.04%;XZ966-14第4、6、7染色体上具有较强的遗传传递能力,能将其大部分甚至全部遗传信息稳定传递给所有衍生系;第2、3染色体也有较强的遗传传递能力,能将其大量遗传信息传递给大部分衍生系。在产量配合力育种方面,XZ966-14还有较大的育种潜力。     

马铃薯新品种—晋薯21号

晋薯21号新品种是2000年以K 299-4作母本,以NSO作父本,有性杂交获得实生籽,经过各代鉴定筛选而育成。2010年5月经山西省农作物品种委员会审定。该品种在2009年省生产试验平均产量1441.4kg/667m2,比对照晋薯14号增产16.6%。块茎干物质含量19.2%,淀粉含量10.5%,维生素C含量18.0mg/100gFW,还原糖含量0.13%。抗晚疫病。     

2002～2004年广西甘蔗新品种区试表现

2002～2004年在广西5个试点进行2年新植、2年宿根甘蔗新品种区域试验,4年20次P44蔗茎产量最高,平均每公顷产蔗量为99041kg,其次是Q141为97553kg,Mex105为92299kg,新台糖25号为86415kg,台优为86141kg,比对照种新台糖16号分别增产20.30%、18.49%、12.11%、4.96%、4.63%;My55-14为81780kg、粤糖93/159为78285kg,比对照种减产0.67%和4.91%。4年60次(每年11月至次年1月3次)蔗糖分分析结果,粤糖93/159蔗糖分最高,平均达16.13%,Mex105为16.09%,Q141为15.49%,新台糖25号为15.12%,P44为15.07%,台优为15.01%,比对照种分别提高1.19%、1.15%、0.56%、0.19%、0.13%、0.07%,My55-14为13.82%,比对照种下降1.11%(绝对值)。