开窗对设施大棚葡萄植株光合特性和果实品质的影响

以设施栽培条件下的‘巨峰’葡萄为试材,研究设施大棚开窗对葡萄植株光合特性、果实品质的影响,以期为葡萄设施栽培模式改进提供理论依据。结果表明：通过自制拉杆在温度高于35 ℃的天气开窗,9:00-15:00开窗效果最佳,显著降低棚内温度6.1 ℃;同时设施大棚通风情况改善明显,棚内风速显著提高。开窗处理的植株叶片叶绿素总含量与CK无显著影响（P>0.05）,但开窗处理的PSⅡ实际光合效率 Y(Ⅱ) 在 9:00和13:00均显著高于CK;13:00与CK相比提高12.4%,可能是开窗后棚内温度降低,减轻了PSⅡ系统胁迫。CK的叶片光化学淬灭系数qP持续增至13:00后下降,开窗处理在9:00显著高于CK,光合活性较好。在果实品质指标上,开窗处理的单粒质量比对照显著提高9.9%、可滴定酸含量显著降低、糖酸比显著提高,开窗后果实风味更佳。开窗处理病害等级为5级的最多,其次是4级,叶片受轻微日灼的数量较少,其中1级病害数量显著低于CK,开窗处理植株抗病性较强。开窗能有效改善设施环境小气候,对果实发育的关键时期具有积极意义,有利于植株叶片光合作用,进而改善果实品质,日灼病害减轻。在生产中可参照此方法开窗降温,可有效解决连栋设施大棚夏季热害问题,对简易连栋大棚栽培具有指导意义。     

巨峰葡萄查尔酮合成酶基因4的克隆及表达特性的RT-PCR分析

克隆了葡萄查尔酮合成酶基因4(CHS4),并采用半定量RT-PCR技术,以actin为内参,分析了CHS4在巨峰葡萄果实发育阶段不同组织的表达。对CHS4的序列分析表明:CHS4含有1个内含子,2个外显子;与CHS1、CHS2、CHS3在核苷酸水平的同源性分别为99.3%、92.6%和76.0%。半定量RT-PCR分析结果表明:CHS4在果皮、果肉、种子、叶片和根系中均有表达,在花后30d的果皮中表达强烈,随后迅速降低,到花后70d表达又增强;CHS4在花后30～45d的果肉中表达强烈,随后迅速降低;在花后45d的种子中也表达强烈,随果实发育,其表达逐渐下降。高温处理抑制CHS4在巨峰葡萄幼叶中的表达,但诱导CHS4在幼根的表达。     

吉丰系葡萄与巨峰系葡萄生物学特性分析比较

如何做到良好与良法配套，一直是经济林研究的重要课题。为了能节省人力、物力、财力，在对吉丰系葡萄品种生物学特性观察研究的基础上，采用模糊相似选择原理和方法，对吉丰系葡萄品种与巨峰系葡萄品种进行了分析比较。结果表明，吉丰系葡萄与巨峰系葡萄物候期基本接近；吉丰系葡萄营养生长较巨峰系葡萄稍弱，但结实性能和抗病性稍强；吉丰１２号与红瑞宝、吉丰１４号与巨峰、吉丰１８号与龙宝生物学特性最为相似，可直接采用成熟的     

不同营养液浓度对‘巨峰'葡萄生长发育和果实品质的影响

为探求葡萄水肥一体化供给技术,以6a生‘巨峰'葡萄为试材,循环供给霍格兰营养液,研究5种浓度营养液(以氮为基准)在葡萄不同生育期(萌芽期-转色期、转色期-成熟期、成熟期-萌芽期)处理对葡萄生长发育和果实品质的影响。结果表明,营养液浓度过高或过低均不能使果实品质达到最优。处理1(N:180-60-180mg/L)营养液浓度下葡萄新梢生长最长,新梢粗度和叶片叶绿素SPDA值在整个生育期均处于较高水平,表明该浓度的营养液能够显著促进树体营养生长;从果实品质指标来看,该浓度营养液能够提高果实的品质,但与处理2(N:120-40-120mg/L)相比,其果实的品质略差;处理2营养液浓度在一定程度上限制新梢生长,减少养分的浪费,使果实可溶性固形物质量分数显著增加,可高达19.83%,可促进花色苷的积累,与其他4个处理相比均有显著性差异,且果实的可滴定酸质量分数较低。综合分析结果表明,处理2营养液浓度可作为‘巨峰'葡萄施肥管理参考依据。     

‘申华’葡萄果实特征香气成分分析

为探究葡萄新品种‘申华’果实的特征香气成分,以‘巨峰’葡萄为对照,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术检测成熟期果实中的挥发性香气成分和含量,并通过气味活性值及果实香气轮廓来综合分析两个品种在活性香气成分上的差异。结果表明:除C6化合物外,‘申华’葡萄果实中不同种类香气物质的含量均显著高于‘巨峰’。OAV结果表明‘申华’和‘巨峰’葡萄均有19个活性香气成分,2-甲基丁酸乙酯是‘申华’葡萄最重要的果香类气味贡献成分,‘巨峰’的重要果香类气味贡献成分则是2-甲基丁酸乙酯和己酸乙酯。香气描述发现庚酸乙酯可能是‘申华’葡萄果实酒香气味的重要贡献成分。植物类和果香类气味是两个品种果实共同的主要特征,而‘申华’葡萄果实整体气味强度高于‘巨峰’。相关研究结果可为后续‘申华’葡萄更好地开发利用以及香味葡萄品种选育提供参考依据和科学基础。     

Sall4表达调控及其启动子核心调控区的筛选

【目的】Sall4是一种锌指结构转录因子,对建立和维持动物多能干细胞具有重要意义。为探索猪 Sall4 的表达和转录调控机制,克隆了猪Sall4启动子,对其进行了功能验证和核心调控区的筛选。【方法】从猪基因组中克隆获得2.1 kb Sall4启动子片段,并构建相应的报告载体;将报告载体pE2.1转染不同种类的细胞,进行细胞特异性表达检测;采用实时荧光定量PCR方法,检测Sall4在猪不同组织和细胞中的表达变化;通过生物信息学方法,分析Sall4启动子上各种关键顺式作用元件和潜在的转录结合位点;将多能转录因子Oct4、Sox2、Klf4、Myc、Esrra/b和Smad与Sall4启动子共转染293T细胞,利用双萤光素酶报告系统检测Sall4启动子活性;采用DNA片段缺失的方法,构建一系列Sall4启动子片段缺失报告载体,将缺失片段载体分别转入293T细胞中,并利用双萤光素酶报告系统检测启动子的活性。【结果】Sall4在多能干细胞、生殖细胞和癌化肿瘤细胞中：包括P19、293T、CHO和Hela等细胞中特异性高表达。另外,通过实时荧光定量PCR检测结果显示,Sall4的表达具有明显的组织特异性,其在猪iPS细胞和生殖相关组织,如睾丸和卵巢组织中表达最高,而在脑、心、肝和肌肉等组织中的表达较低,表明该基因与细胞多能性维持具有互作关系。应用JASPAR和GPMiner软件分析发现,Sall4启动子上有TATA box、GC box、CAAT box等顺式作用元件,以及Oct4、Sox2、Klf4、Myc、Esrra/b、Stat3和Smad等多能转录因子的预测结合位点。其中,Oct4、Sox2和TGF-beta信号通路因子对Sall4启动子活性有较显著的激活作用,与对照组比较Sall4启动子活性提高了3倍;而Klf4因子对Sall4启动子活性有一定的抑制作用。采用分段PCR的方法,对2.1 kb启动子进行了片段缺失,分别构建了pL2.1、 pL1.0和pL0.5等3个报告载体,检测结果发现,在pL2.1与pL1.0之间相差1 kb左右,但是启动子的活性没有显著差异。载体pL1.0与pL0.5之间多了486 bp片段,启动子活性提高了1倍多。另外,pL0.5的启动子活性与对照组比较提高了8倍。这些结果表明,猪Sall4启动子在-367 至-852 bp和-1 至-366 bp两个区域内存在核心调控区。【结论】克隆了猪Sall4启动子,证明Sall4的表达具有明显的组织特异性;Sall4启动子序列上存在众多潜在的转录因子结合位点和启动子核心调控域,是参与调控 Sall4 表达的重要序列,这些转录因子与Sall4相互作用对Sall4在多能细胞中的表达调控发挥重要作用。     

牛FoxO1基因启动子转录调控分析

为鉴定牛叉头框转录因子1(Forkhead box,FoxO1)的核心启动子区及其关键转录因子,利用PCR扩增牛FoxO1基因的启动子序列,同时设计7个逐段缺失片段引物扩增其启动子逐段缺失片段,进一步将其构建双荧光素酶报告载体并分别转染小鼠C2C12和3T3-L1细胞系,通过检测不同缺失片段荧光素酶报告载体的活性,以确定牛FoxO1启动子的核心区域;使用Genomatix和JASPAR在线软件预测牛FoxO1基因启动子核心区域的关键转录因子,采用定点突变试验在小鼠C2C12细胞系中初步鉴定预测的关键转录因子对FoxO1的转录调控作用。结果表明：1）成功扩增了牛FoxO1的启动子区1 920bp序列,获得了FoxO1基因启动子序列的7个逐段缺失片段序列;2）经双荧光素酶报告试验进一步证实,牛FoxO1基因核心启动子位于-285/-27区域;3）预测并通过定点突变试验鉴定出MEF2A、KLF4、HOXA5和KLF5转录因子对FoxO1基因的转录活性具有关键调控作用。综上,本研究初步鉴定出牛FoxO1基因启动子核心区（-285/-27）内转录因子MEF2A、KLF4、HOXA5和KLF5对F...     

‘巨峰’葡萄不同生育期植株矿质元素需求规律

【目的】矿质元素的均衡供应是实现葡萄优质高效栽培的前提,研究‘巨峰’葡萄的矿质营养需求规律,为葡萄的合理施肥与精准施肥提供理论依据。【方法】本研究于2012—2018年连续7年在‘巨峰’葡萄的关键生育期进行整株取样,测定树体的各矿质元素含量,计算不同生育阶段各矿质元素的需求量与比例,研究葡萄的矿质营养需求规律。【结果】‘巨峰’葡萄在整个生长季不同生育阶段各矿质元素的需求规律有所差异。萌芽期至始花期对氮、钾、铁、锰、锌、钼的需求量均超过了全年总需求量的15%,磷、钙、镁、铜、硼的需求比率也均超过了10%。始花期至末花期,氮、铁、钼的需求比率均超过15%,磷、钾、钙、镁、锌的需求比率均超过10%。末花期至转色期,各矿质元素的需求比率分别为氮41.7%、磷47.44%、钾44.83%、钙45.88%、镁44.92%、铁39.75%、锰27.40%、锌30.28%、铜60.20%、硼38.72%、钼41.59%。转色期至采收期对钾、锰和硼的需求量较大,分别占比21.76%、22.19%和20.17%,其次磷、镁、钙、锌的需求比率分别为17.12%、16.76%、16.34%、14.72%,氮、铁、铜和钼的需求比率均低于10%。采收期至落叶期,锰和锌的需求比率分别为28.71%和23.57%,铁和硼的需求比率均超过15%,氮、钙、镁和钼的占比也均超过了10%,磷、钾和铜占比分别为9.72%、4.78%和8.69%。【结论】‘巨峰’葡萄施肥需要重视各生育阶段各种矿质养分的供给。生产1 000 kg果实各矿质元素的需求量为氮5.67 kg、磷2.37 kg、钾5.66 kg、钙5.70 kg、镁1.02 kg、铁153.45 g、锰53.14 g、锌36.25 g、铜7.28 g、硼41.84 g、钼0.47 g。‘巨峰’葡萄各矿质元素占干物质重的平均含量分别为氮0.92%、磷0.36%、钾0.66%、钙0.84%、镁0.15%、铁269.27 mg·kg ^-1、锰57.24 mg·kg ^-1、锌49.64 mg·kg ^-1、铜12.66 mg·kg ^-1、硼66.35 mg·kg ^-1、钼1.09 mg·kg ^-1。     

基于转录组分析油菜素内酯对高温胁迫下酿酒葡萄花色苷合成及果实品质的调控机制

【目的】分析高温胁迫下参与油菜素内酯调控葡萄花色苷及果实品质合成的相关基因,探讨油菜素内酯调控果实花色苷及品质合成的机制。【方法】以酿酒葡萄‘赤霞珠’为试材,转色前一周利用红外辐射器模拟高温环境,并全树喷施0.6 mg·L^-1的2,4-表油菜素内酯(2,4-Epibrassinolide,EBR),测定花色苷、总糖及相关品质指标,选择转色中期(花后70 d)的果实进行转录组测序,从分子水平阐述EBR对高温胁迫下花色苷合成的影响。【结果】从转色开始,各处理花色苷含量逐渐升高;成熟时,高温组(HT)花色苷总量显著低于对照组(CK),高温油菜素内酯组(HTE)花色苷含量高于HT组。总糖、还原糖、蔗糖变化规律与花色苷相似,HT组含量均在成熟期时低于CK组,成熟期各种糖含量为CK组>HTE组>HT组。分析3种处理下‘赤霞珠’果实基因水平的差异,通过GO和KEGG富集发现了14个与蔗糖和淀粉代谢途经相关的差异基因,其中HT和HTE处理显著上调了10个基因,显著下调了4个基因;苯丙氨酸代谢途径有11个差异基因,其中有7个参与花色苷合成的基因在HT处理中上调,有4个参...     

SO2引起巨峰葡萄采后落粒的共表达网络和转录调控分析

【目的】 二氧化硫（SO₂）处理可有效防治葡萄灰霉病和采后腐烂,但会导致浆果脱落,研究SO₂引起葡萄浆果脱落的分子机制,明确关键基因和转录调控机制。【方法】 使用SO₂处理‘巨峰’葡萄,分别在2、4和6 d进行采样并统计对照组（CK）和SO₂处理组的葡萄浆果脱落率。通过高通量测序技术对CK对照组和SO₂处理组‘巨峰’葡萄采后2、4和6 d的样品测序,以葡萄基因组作为参考基因组进行序列比对,利用TPM算法计算基因表达量,使用基因集富集分析（GSEA）、基因共表达网络（GCN）以及转录调控网络预测方法对转录组数据进行系统的分析,并利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术对其表达量进行验证。【结果】 SO₂处理能够显著诱导葡萄浆果脱落,2 d时,SO₂处理的葡萄浆果脱落率为9.88%,4 d时达到19.24%,且均显著高于对照组,6 d时脱落率达到38.25%,而对照组脱落率仅11.85%。通过GSEA分析,发现在CK组富集的GO生物过程主要与氧化应激反应、细胞壁代谢以及苯丙氨酸代谢通路相关,其中4 d时CK组富集到植物细胞壁组织、果胶代谢、细胞壁修饰、聚半乳糖醛酸等通路。在SO₂组富集的GO生物过程主要与能量代谢通路相关,其中2 d时在SO₂组富集到光合作用、四吡咯代谢、前体代谢物和能量的产生、葡萄糖代谢等通路。CK组富集的KEGG代谢通路主要有戊糖和葡萄糖醛酸的相互转换、半乳糖代谢、植物激素信号转导、柠檬酸循环（TCA循环）等,SO₂组有光合作用、柠檬酸循环（TCA循环）、糖酵解等。GCN将GSEA分析中的领头基因分为12个水平,水平4—9均富集到了能量代谢、糖代谢相关通路,其中水平4富集到激素反应、氧化应激反应。对GCN关键水平中的基因启动子序列进行转录调控预测分析,结果显示95个转录因子（TFs）与269个靶基因存在987对调控关系。WRKY14、WOX8、KUA1在SO₂处理下持续下调,MYB60、MYB73、ANL2、ERF2、DOF3.6、GATA25、WRKY57、KAN2、ATHB6在SO₂处理后持续上调。此外,MYB15、WRKY11、WRKY33、WRKY40、WRK75先上调后下调。ERF2、MYB60和WRKY40的转录调控网络发现调控的靶基因涉及细胞壁代谢、糖代谢等相关途径。qRT-PCR结果显示PME36和ERF2上调表达趋势相似,GAUT7、MYB60、UGE3上调表达趋势相似,此外,WRKY40在SO₂处理的2和4 d被诱导上调,PPME1、COMT1表达持续下调,SO₂处理4 d时LAC15被显著诱导上调。【结论】 SO₂诱导营养物质代谢、能量代谢、细胞壁代谢途径相关基因的表达,该过程受到多种转录因子调控,最终导致葡萄浆果脱落。     

二花脸猪linc-NORFA核心启动子鉴定与转录调控分析

[目的]前期研究证实linc-NORFA作为母猪繁殖性状候选基因参与调控卵泡闭锁与卵泡颗粒细胞凋亡过程,进一步鉴定二花脸猪linc-NORFA核心启动子并分析其转录调控机制,为解析linc-NORFA介导猪卵泡闭锁的分子机制奠定理论基础并提供新的研究思路.[方法]采集二花脸猪耳组织样品并提取基因组DNA,利用PCR扩增...     

巨峰葡萄幼树产量构成的性状因素分析

试验用五年出巨峰葡萄,于１９８６－１９８８年,速续三年调查统计,分析结果表明,巨峰葡萄幼树,株产量（Ｙ）（平均每株,下同）,与结果母枝数（Ｘ１）,剪留芽数（Ｘ２）,结果枝数（Ｘ３）,果穗数（Ｘ４）,果穗重（Ｘ５）,果粒重（Ｘ６）,离地１０ｃｍ处主干截面积ＣＭ＾２（Ｘ７）,及平均每株每片数（Ｘ８）这８个性状有显著与极显著单相关,通过通径分析及逐步回归,分别得到在棚架条件下,其产量预测的最优方程为：Ｙ     

水稻中OsCRL4基因的克隆和表达分析

将已知的拟南芥细胞分裂素受体Cre1a序列的保守区输入Blast软件,得到5个与拟南芥Cre1基因具有同源性的基因,即OsCRL1a、OsCRL1b、OsCRL2、OsCRL3和OsCRL4.前面4个基因与拟南芥具有相似的结构,所以它们可能与拟南芥Cre1基因具有相似的功能;而OsCRL4 基因与拟南芥Cre1基因相比,只有一个关键的结构域相同.RT-PCR和GUS染色结果表明,OsCRL4的表达具有特异性,主要在侧根基部、根茎结合部表达,在茎、叶中不表达;该基因在水稻内起到类似细胞分裂素受体的作用.     

鸭CD8α基因启动子的分析及其转录活性

【目的】对鸭CD8α基因启动子活性区域进行分析,为鸭CD8α基因功能和表达调控机理研究提供依据。【方法】利用前期基因组步移技术获得的鸭CD8α基因的启动子区序列,制备一系列启动子缺失突变体（-625/-1 bp,-1 110/-1 bp,-1 413/-1 bp,-2 151/-1 bp）,定向亚克隆至荧光素酶表达载体pGL3-Basic 中,构建荧光素酶报告基因重组载体,采用 Lipofectamine 2000 将重组质粒瞬时转染DT40细胞,分析CD8α基因启动子系列缺失突变体在细胞内的转录活性。【结果】鸭CD8α基因 5′侧翼区长片段具有较强的启动子活性,-1110--625启动子活性最强,且-625--1和-625--1 110 bp区域均存在正调控元件。【结论】成功构建了荧光素酶报告基因真核表达载体,确定了鸭CD8α基因调控区,为进一步研究其转录调控机制奠定了基础。     

植物水通道蛋白的结构特征及其表达调控

水是生物体的主要组成部分,水在细胞和组织间的进出是所有生物代谢的基础。水通道蛋白形成选择性运输水、小分子溶质及气体的膜通道,在植物生长发育过程中起重要的作用。基因所编码蛋白的结构特征及其表达调控与其行使的功能密切相关。随着越来越多的水通道蛋白基因在高等植物中发现,人们对其结构、调控和功能有了更多了解。就水通道蛋白的分子结构以及表达调控方面的研究进展进行了概述。     

大白菜 PHK4基因的功能初探

细胞分裂素参与植物生长和发育的许多生理过程。植物细胞分裂素受体属拟南芥细胞分裂素受体基因AHK4同源的细胞分裂于组氨酸蛋白激酶家族,是植物双组分信号系统的组分。克隆了大白菜的素受体基因PHK4（Pekinensis putative Histidine Kinase 4）,采用反向遗传学的方法对其功能进行分析,初步阐述了大白菜PHK4作为细胞分裂素受体起作用,对研究调控大白菜与细胞分裂素相关的生长发育过程奠定了理论基础。     

猪链球菌4型转录调控因子GalR的生物学特性

【目的】 研究分析猪链球菌4型（Streptococcus suis serotype 4,SS4）强毒株SH1510 转录调控因子GalR基因的缺失对细菌生物学特性的影响,为进一步研究GalR对半乳糖代谢途径的调控及其致病机理提供理论依据。【方法】 利用同源重组双交换的方法构建了SS4强毒株SH1510 转录调控因子GalR基因缺失株SH1510ΔGalR,通过GalR基因内部扩增引物I1/I2进行缺失株初步筛选,进一步通过PCR和Western blotting鉴定缺失株SH1510ΔGalR。对亲本株SH1510和缺失株SH1510ΔGalR进行革兰氏染色以比较形态差异;配置基础培养基,分别加入葡萄糖、蔗糖、D-半乳糖后培养细菌,绘制细菌生长曲线,比较细菌对不同糖的利用率;将亲本株和缺失株的菌液浓度分别调整为2.5×10 ⁹、5×10 ⁸、1×10 ⁸、2×10 ⁷ CFU/mL,对BALB/c小鼠进行腹腔注射以观察小鼠致死率并使用Reed-Muench法计算菌株LD₅₀。将浓度为2×10 ⁷CFU/mL的亲本株和缺失株1﹕1等体积混合后腹腔注射BALB/c小鼠,24 h后取脑、脾、血在氯霉素抗性和无抗性THB平板上进行细菌计数,比较细菌在小鼠体内的定植能力;并以健康猪的全血模仿体内环境,将亲本株和缺失株分别加入含有SS4抗血清的健康猪全血中,37℃孵育2 h进行平板计数,比较细菌在全血中的存活能力。【结果】 使用内部检测引物I1/I2做PCR,缺失株SH1510ΔGalR检测为阴性,进一步使用引物C1/C2、O1/C2、O2/C1、O1/O2鉴定缺失株SH1510ΔGalR,分别扩增出1 056、2 121、2 094、3 147 bp的片段,结果和预期相符。Western blotting 鉴定结果表明亲本株SH1510可与粗制GalR多抗兔血清发生特异性结合,在37 kD处出现单一条带,但缺失株SH1510ΔGalR没有条带出现。PCR和Western blotting鉴定结果均表明缺失株SH1510ΔGalR已构建成功。亲本株和缺失株经革兰氏染色,光学显微镜下观察可见亲本株和缺失株均呈链状排列,长度相似,形态无显著差异。在葡萄糖和蔗糖作为唯一糖原的生长条件下,亲本株和缺失株的生长情况相仿,而当糖原为D-半乳糖时,缺失株的生长速率和OD₆₀₀值明显低于亲本株。另外,从最高OD₆₀₀值可以看出,猪链球菌SH1510对糖的利用率为葡萄糖>蔗糖>D-半乳糖。 小鼠致病性试验中,亲本株和缺失株的LD₅₀分别为1×10 ⁸CFU和1.62×10 ⁸CFU,缺失株对小鼠的致病性下降了1.62倍。体内竞争感染试验结果显示,缺失株在小鼠的脑、脾、血液中的细菌分离数均远低于亲本株,差异极显著（P＜0.01）。全血存活试验表示,亲本株的存活率为35.2%,缺失株的存活率为27.3%,缺失株SH1510ΔGalR比亲本株SH1510在全血中的存活率显著下降（P＜0.05）。【结论】 GalR 基因可促进猪链球菌4型对半乳糖的利用,同时对SH1510的毒力有直接或间接的调控作用。     

水稻醇溶蛋白启动子驱动下的ipt基因表达及对烟草种子iPAs含量和种子重量的影响

将种子特异性表达的水稻醇溶蛋白启动子P与ipt基因融合,构建了pBI121-Pi植物表达载体,通过农杆菌LBA4404介导将基因整合到烟草的基因组中,利用抗生素筛选和PCR检测及序列分析,筛选出转基因的植株,成熟种子通过ELISA试剂盒检测其细胞分裂素含量,发现iPAs的含量为对照的4.17倍,种子的千粒重与对照相比增加了12.14%。