海岛棉GbHCT14基因启动子克隆及上游调控因子筛选

为探究GbHCT14基因CDS区及启动子序列在棉花纤维发育中的作用,通过中国农业科学院棉花研究所数据库检索到GbHCT14基因CDS区及上游非编码区-2 000 bp片段序列,克隆CDS区及启动子,并检测启动子活性。构建cDNA文库,利用酵母单杂交技术筛选阳性克隆,获得候选转录因子,并进行生物信息学分析。结果表明:1)GbHCT14基因的CDS区全长1 144 bp,其翻译产物为亲水性稳定蛋白,预测定位在叶绿体,没有信号肽以及跨膜结构域。2)GbHCT14基因启动子预测到5个MYB结合位点参与植物苯丙烷代谢途径的调节,1个TCA-element参与水杨酸调节,6个ABA响应元件。3)GbHCT14启动子能够驱动GUS蛋白表达,具有启动活性。4)酵母单杂交初步筛选出16个候选基因,包括Gbar_D01G020710、Gbar_A09G017360、Gbar_A09G009680、Gbar_A11G003660、Gbar_A12G004430、Gbar_D04G021210、GbM_D09G1212、GbM_A11G0186、GbM_A03G0171、GbM_A09G1247、GbM_D10G0411、GbM_D10G1024、GbM_D02G1379、GbM_A11G1190、GbM_D12G0471和genome_Gbar-ZJU_D08。利用生物信息学分析预测表明,上述候选基因参与棉花纤维细胞壁的伸长、泛素化反应、细胞分裂、花发育以及果实成熟的过程,其中GbM_A09G1247与WAK2为相似基因,WAK2功能蛋白与果胶结合后促进细胞壁的伸长,而HCT家族基因则是影响果胶合成的关键因素之一。5)GbHCT14和WAK2基因在棉花开花后25 d内高表达,两者在棉花纤维发育调控存在相关性。综上,GbHCT14基因CDS区及启动子序列为首次获得,GbHCT14基因启动子具有启动活性,并且筛选到与裂合酶、转移酶、植物激素、质子泵和功能蛋白相关的16个上游调控的候选转录因子。     

土壤中砷和硒生物有效态的联合提取

为了快速、准确和有效地联合提取土壤中生物有效态砷和硒,以减少实验成本和提高实验效率,本研究在长期实验摸索及前人工作基础上,研究0.5 mol·L^-1 NaHCO₃、0.1 mol·L^-1 HCl、0.5 mol·L^-1 KH₂PO₄和0.1 mol·L^-1 KH₂PO₄-K₂HPO₄ 4种浸提剂对土壤中生物有效态砷和硒的联合提取实验效果。4种浸提剂所得浸提液经HNO₃和HClO₄消煮,用氢化物发生原子荧光光度计（HGAFS）测定浸提液中砷与硒的浓度。土壤总砷和总硒的测定中使用两组土壤标准物质控制,玉米标准物质控制玉米根和玉米籽实验质量,相对标准偏差均小于10%,硒和砷的检测限分别为0.01 μg·L^-1和0.05 μg·L^-1。结果表明： 0.1 mol·L^-1 KH₂PO₄-K₂HPO₄和0.5 mol·L^-1 NaHCO₃提取的土壤生物有效态砷、硒含量与土壤总砷（r=0.788,P<0.01; r=0.794,P<0.01）和总硒（r=0.707,P<0.05; r=0.648,P<0.05）均呈显著性正相关,其余两种浸提剂提取效果较差。植物指标法显示,仅0.1 mol·L^-1 KH₂PO₄-K₂HPO₄提取的土壤生物有效态砷、硒含量与玉米根砷（r=0.848,P<0.01）和硒（r=0.822,P<0.01）呈极显著正相关。研究表明,0.1 mol·L^-1 KH₂PO₄-K₂HPO₄作为浸提剂可快速、准确、有效地联合提取土壤中砷和硒的生物有效态。     

生物炭用量对模拟土柱氮素淋失和田间土壤水分参数的影响

利用土柱模拟试验和田间试验,把由果树废枝干制备的生物炭以0,20,40,60 t·hm^-2和80 t·hm^-2的用量施入土壤,以探明不同用量的生物炭对土壤硝铵态氮素淋失和土壤水分的影响。结果表明,施用生物炭可降低土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N累积淋溶量,其中用量为80 t·hm^-2处理较对照分别降低了41%和18.6%（P＜0.05）;NO₃^--N淋溶主要集中在前三次,其淋溶量占总量的97.3%～98.8%,生物炭能增加NO₃^--N在土壤中的滞留时间,延缓淋失;在整个淋洗过程中,氮素主要以NO₃^--N的形式淋失,其累积淋溶量占NO₃^--N、NH₄⁺-N淋溶总量的97.3%～98.14%;施用生物炭种植春玉米后,土壤含水率和总孔隙度增加不显著。     

葡萄MAPK基因家族鉴定及逆境胁迫下的表达分析

探究葡萄MAPK家族成员的特性及潜在功能,为葡萄抗逆基因资源的挖掘和利用提供理论依据。本研究克隆获得葡萄MAPK基因家族成员并对其进行生物信息学分析,根据基因芯片数据分析各成员的组织表达特征,结合qRT-PCR明确其对非生物胁迫的响应情况。结果表明,葡萄中共获得43个MAPK成员,分别命名为 VvMAPK1~ VvMAPK43,分布于15条染色体上,其中有6个成员集中分布于18号染色体上,5个分布于5号染色体上。氨基酸大小为114~1 520 aa, VvMAPK15编码的氨基酸序列最长,为1 520个氨基酸残基, VvMAPK23编码的氨基酸序列最短,为114个。相对分子量集中为12.26~16.70 ku,等电点为4.94~10.01。芯片数据分析发现,经ABA处理后, VvMAPK5、 VvMAPK7和 VvAMAPK13的表达量明显下调,在盐、PEG和低温处理下, VvMAPK6、 VvMAPK9和 VvMAPK13的表达量明显上调;不同成员在不同组织以及同一组织的不同生长阶段表达水平差异显著。qRT-PCR分析发现,大多数VvMAPK家族成员受到200 mmol·L^-1 NaCl的诱导,表达水平较对照上调显著, VvMAPK9、 VvMAPK27、 VvMAPK29和 VvMAPK38在500 μmol·L^-1 ABA、200 mmol·L^-1 NaCl和10% PEG处理后均上调表达显著,对3种非生物胁迫的响应强烈。研究结果表明,葡萄MAPK家族成员在不同非生物胁迫下存在不同的潜在功能,为葡萄基因改良和遗传育种提供理论基础。     

设施番茄无土栽培矿质元素养分变化动态

通过无土栽培试验,测定番茄各个时期叶片中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn的含量,旨在发现番茄各时期矿质元素的吸收规律。结果表明：用不同基质配方栽培,除Mg以外,番茄叶片中其他元素的含量没有极显著性差异。番茄叶片中的Ca元素在整个生长期内呈先下降后迅速升高的趋势,最高出现在移栽后180 d,为18.410 1 mg·g-1,最低出现在移栽后60 d,为4.789 8 mg·g-1; Mg元素含量在波动中上升,最高出现在移栽后180 d,为30.515 1 mg·g-1,最低出现在移栽后60 d,为12.637 8 mg·g-1;Fe呈上升趋势,最高出现在移栽后240 d,为0.478 7 mg·g-1,最低出现在移栽后60 d,为0.193 8 mg·g-1;Mn元素含量在波动中上升,最高出现在移栽后240 d,为65.942 9 μg·g-1,最低出现在移栽后,为40.928 6 μg·g-1;Cu元素含量先迅速下降,后迅速上升,最高出现在移栽后300 d,为13.785 7 μg·g-1,最低出现在移栽后240 d,为5.3143 μg·g-1;Zn元素含量呈先升高、后降低、后期又升高的趋势,最高出现在移栽后120 d,为116.8 μg·g-1,最低出现在移栽后240 d,为26.357 μg·g-1。

     

基于气象参数的内陆干旱区作物生育期ET0预测

为实现大田作物灌溉的精细化管理,研究了基于气象因素的生育期ET₀预测模型。采用灰色理论对ET₀与日均、日最高、最低温度,日均风速,相对湿度以及日照时数进行灰色关联度分析,结果表明ET₀与温度（包括日均、最高、最低温度）及相对湿度的灰色关联度较高。在分析ET₀与上述气象因素间的相关系数基础上,采用日均温度、日均风速以及日照时数作为模型的输入,ET₀作为输出,建立了BP神经网络（BPNN）预测模型;采用日均温度、日均风速、日照时数及灰色关联度作为输入,建立了模糊最小二乘支持向量机（FLSSVM）预测模型。研究结果表明,BPNN模型的训练值决定系数为0.8643,平均相对误差6.29%,预测值决定系数为0.8099,平均相对误差7.83%;FLSSVM模型的训练值决定系数为0.9684,平均相对误差2.89%;预测值决定系数为0.9663,平均相对误差3.43%。BP神经网络与FLSSVM模型的精度均较高,可以用来预测ET₀日值,这为大田作物的精细化灌溉管理提供理论与技术支持。     

青藏高原东缘3种次生林优势种的种群结构与数量动态

【目的】以青藏高原东缘甘肃南部3种主要次生林为研究对象,探讨其优势种种群结构和数量动态。【方法】选择具有代表性的辽东栎、红桦和糙皮桦种群,各设置8块40 m×40 m的样地,对样地内所有树木进行每木检尺,以测定的胸径数据为基础,以径级代替龄级,将胸径＜3 cm作为Ⅰ龄级,其后以4 cm为标准进行龄级划分,统计各龄级个体数量并进行相关整理后,分析各种群的龄级结构,编制包括死亡率（q_x）、消失率（K_x）和平均期望寿命值（e_x）等参数在内的种群静态生命表,绘制存活曲线,计算考虑外部干扰时的种群数量变化动态指数（Ｖ_pi）、不考虑外部干扰时的种群数量变化动态指数（V′_pi）和对外界干扰所承担的风险概率指数极大值（P_max）,最后对未来经过2,4,6,8个龄级后各种群的数量动态进行时间序列预测,以揭示青藏高原东缘甘肃南部3种次生林优势种的种群现状、种群结构及预测种群未来发展趋势。【结果】① 辽东栎、红桦和糙皮桦3种次生林种群Ⅰ龄级幼苗数量不足,均以Ⅱ龄级幼苗数量最多,分别占种群个体总数的43.62%,30.07%和43.30%;其后随着龄级的增大,种群个体平稳下降,虽然群落为稳定型,但是林木径级较小,各龄级个体数分布不合理。② 辽东栎、红桦、糙皮桦种群的q_x和K_x在Ⅰ龄级最大,q_x分别为78.0%,72.0%和76.2%,K_x依次为151.3%,127.3%和143.5%,且随着龄级的增加,q_x和K_x均逐渐减小;各种群e_x随着龄级增加先增大后减小,辽东栎和红桦均在Ⅵ龄级最大,糙皮桦在Ⅴ龄级最大;种群结构均呈增长型,且存活曲线趋近于Deevery-Ⅲ型。③ 3种次生林种群结构的V_pi大于V′_pi且均大于0,P_max也均大于0,说明 3种次生林均属于对外界干扰敏感的增长型种群。④ 时间序列预测结果表明,未来经过2,4,6,8个龄级后,各种群个体发展呈增长趋势,但辽东栎和红桦种群在发展过程中存在波动性,表现出前期略减、后期稳定的特征。【结论】3种次生林种群结构和发展趋势均呈稳定增长型,但是Ⅰ龄级幼苗数量不足,应采取禁牧、禁采等措施,保护幼苗成活,保证种群的更新发展。     

水生植物对景观水环境影响分析

选取具有一定观赏价值的凤眼莲、芦苇、荷花(茭白)、水葱、睡莲、黄菖蒲六种水生植物,按带底泥及不带地泥两种方案,分期进行种植。结果显示,带底泥的水生植物对总氮吸收效果依序:睡莲>黄菖蒲>水葱>芦苇>凤眼莲>荷花,对总磷吸收效果依序:芦苇>水葱>睡莲>凤眼莲>黄菖蒲>荷花;不带底泥的水生植物对总氮吸收效果依序:睡莲>芦苇>茭白>水葱>黄菖蒲>凤眼莲,对总磷吸收效果依序:芦苇>茭白>黄菖蒲>水葱>睡莲>凤眼莲。     

时间和温度对活性炭与板栗壳吸附铜锌铅镉的影响

随着工业化和城市化进程的加快,废水排放引起的水环境重金属污染问题越来越突出,去除污水中的重金属成为水环境保护的重要内容之一。本文选取活性炭与板栗壳作为吸附剂,研究在不同的时间及温度下,这2种吸附剂对废水中的Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺的吸附性能影响。研究发现,活性炭作为吸附剂时,Cu²⁺吸附量最大是在0.5 h时,Zn2+是在3 h时,Pb²⁺和Cd²⁺则是1 h时;用板栗壳吸附时,Cu²⁺和Pb²⁺吸附量最大在1 h,Zn²⁺是在1 h时,Cd²⁺则是0.5 h时。吸附剂为活性炭或板栗壳,温度对Zn²⁺的吸附率影响都不大;吸附Cu²⁺时,活性炭受温度的影响大于板栗壳,其吸附率随温度的升高而减小;Pb²⁺和Cd²⁺的吸附受温度影响明显,均是40℃时吸附率较高,但板栗壳＞活性炭,且Cd²⁺＞Pb²⁺。     

黄瓜CsMADS08及其下游调控基因的功能与表达分析

【目的】探究黄瓜CsMADS08基因及其下游调控基因的功能,为黄瓜新品种选育提供参考。【方法】以拟南芥agl8纯合突变体为材料,农杆菌介导法导入黄瓜CsMADS08基因,经筛选获得转CsMADS08抗性植株,比较agl8突变体植株、转CsMADS08植株及野生型拟南芥植株的表型变化,观察不同类型植株茎生叶的显微结构,并用实时荧光定量PCR方法分析CsMADS08及其下游调控基因SHP1、SHP2、ALC、IND在根、茎、莲座叶、茎生叶、花、果实中的表达情况。【结果】agl8突变体植株、转CsMADS08植株及野生型拟南芥根长、株高、莲座叶的数目及形状差异不明显;与野生型植株相比,agl8突变体植株抽薹及开花时间延迟,CsMADS08基因在agl8突变体植株花中的表达量无显著变化;而转CsMADS08植株抽薹及开花时间较agl8突变体植株提早4~6 d,且CsMADS08基因在花中表达量显著增加。野生型、agl8突变体及转CsMADS08拟南芥植株茎生叶数量、形状及侧枝数、果实均有明显差异,其中转CsMADS08植株叶片小而密集,形状接近圆形,果荚长且饱满,无提前开裂现象。茎生叶显微观察结果显示,与野生型植株相比,转CsMADS08植株叶片细胞变大,排列整齐,维管束细胞增加,叶片变厚。实时荧光定量PCR检测结果显示,CsMADS08基因在转CsMADS08植株各组织中均有表达,且在茎生叶中表达量最高;与agl8突变体植株相比,SHP1、SHP2、ALC、IND基因只在转CsMADS08植株花中上调表达,而在其他组织中均下调表达,且在茎生叶中降幅最大。【结论】CsMADS08基因具有促进开花、增加侧枝、调控叶片形态及果实发育等的功能。     

高校学报稿源问题解决之途径

稿源是学术期刊编辑出版的基础性环节,是保障学术期刊总体质量的第一关。学报要想解决稿源问题,应从以下方面入手:(1)创新办刊理念,从内向型向外向型转变;(2)谨慎对待自由投稿,努力培养刊物自己的作者群;(3)主动出击,多方约稿;(4)实现管理网络化,提高工作效率;(5)加大宣传力度,提高学报知名度。     

Mechanisms of antibody binding to a protein

The mechanisms of antibody binding to a protein were studied by an analysis of specific amino acid residues critical to nine antigenic sites on myohemerythrin. Rabbit antisera to the whole protein were assayed for binding to more than 1500 distinct peptide analogs differing from the protein sequence by single amino acid replacements. The results, combined with information from the three-dimensional crystallographic structure, were used to evaluate probable mechanisms of antibody binding at individual sites. The data from all sites examined indicate that initial binding to solvent-exposed amino acid residues may promote local side-chain displacements and thereby allow the participation of other, previously buried, residues.     

Antibodies to a precursor of human collagen

Antiserum prepared against serum-free medium from human fibroblast cultures reacted specifically with protropocollagen, an assembled, soluble precursor of tropocollagen. The antibodies were directed to antigenic determinants in the nonhelical, amino terminal peptide extensions (propeptides). Amino acid sequences in the precursor molecule corresponding to the telopeptides and helical alpha chains of tropocollagen were not recognized by the antiserum.     

Chemistry of antibody binding to a protein

The chemistry of antibody recognition was studied by mapping the antigenicity of the protein myohemerythrin with peptide homologs of the protein sequence. The results suggest that the entire protein surface is antigenic, but the probability of there being antibodies to a given site is influenced by local stereochemistry. Although accessible to an antibody binding domain, the least reactive positions cluster in the most tightly packed and least mobile regions and are closely associated with narrow, concave grooves in the molecular surface containing bound water molecules. The most frequently recognized sites form three-dimensional superassemblies characterized by high local mobility, convex surface shape, and often by negative electrostatic potential.