川西獐牙菜SmGES基因的克隆、生物信息学分析与原核表达

研究藏药川西獐牙菜中环烯醚萜合成途径中的关键酶香叶醇合成酶的功能,并探讨其在香叶醇、龙胆苦苷和獐牙菜苦苷生物合成中的作用。以川西獐牙菜叶片为材料,提取RNA并反转为cDNA,通过川西獐牙菜转录组相关信息,用RT-PCR技术克隆得到了川西獐牙菜香叶醇合成酶基因,并命名为SmGES基因。将SmGES基因片段通过分子生物学的方法连接到原核表达载体pET-28a上并转化到Escherichia coli Rosetta(DE3)原核表达感受态中,进行相关的诱导表达。通过生物信息学进行相关分析得出,SmGES基因长1761 bp,编码586个氨基酸;SmGES蛋白等电点为5.35,相对分子质量为67.78 kDa。分析表明SmGES基因带有叶绿体转运肽,预测其是定位于叶绿体的亲水蛋白。文章还分析了该蛋白的细胞内定位、结构域、二级和三级结构。进化关系分析表明,SmGES基因与滇龙胆的GES基因具有较近的亲缘关系。诱导得到重组蛋白分子质量67.78 kDa的蛋白条带,与预期大小一致。研究结果为进一步阐明川西獐牙菜中环烯醚萜合成途径提供参考。     

抗除草剂谷子新品种坝谷214的选育

谷子种子粒小苗弱,谷田中杂草种类多,数量大,一些近缘野生种杂草在苗期还难于识别,对谷子的产量、质量影响很大,一般造成减产20%～30%,部分重茬谷田严重时甚至造成绝收.     

基于两个相关群体的玉米花期相关性状QTL定位

【目的】利用具有共同亲本黄早四的2个F2﹕3群体,定位控制玉米的抽雄期(DTT)、散粉期(DTP)、吐丝期(DTS)以及散粉-吐丝间隔期(ASI)的QTL,为玉米分子育种与相关基础研究提供参考和依据。【方法】以自交系齐319和掖478分别与黄早四杂交构建的230个和235个F2﹕3家系为定位群体(分别写作Q/H和Y/H),利用完备区间作图方法,对在不同生态环境下(2007-北京、2008-北京、2007-河南、2008-河南、2007-新疆以及2008-新疆)玉米花期相关性状进行QTL定位。同时利用基于混合线性模型的QTL Network-2.0软件进行基因×环境互作及上位性的分析。【结果】尽管4个花期相关性状的表现在2个群体中存在明显差异,但它们之间均呈现高度的相关性。在6个环境下对2个群体的4个性状进行了QTL检测,Q/H群体共定位到了85个QTLs,分布在玉米的10条连锁群上;Y/H群体共检测到了30个QTLs,呈现成簇分布。在Q/H群体中检测到2个重要的与多个性状相关且在不同环境条件下同时表达的QTL区域,分别位于第8染色体的umc1562—bnlg1651和第10染色体的phi062—umc1115区段;在Y/H群体中也检测到了1个与多性状相关且在多环境表达的QTL区域,位于第3染色体的nc030—umc2166区域。进一步分析发现,贡献率较大的QTL同时控制着多个性状。对比2个群体的定位结果,共检测到4个在不同遗传背景下的"一致性"QTLs。【结论】玉米花期相关性状的遗传机制较为复杂,而在不同环境及不同遗传背景下能够稳定存在的QTL可为这类性状的生产应用以及精细定位与图位克隆提供有价值的参考。     

中国玉米地方品种核心种质花期相关性状的表型多样性研究

 【目的】研究中国玉米地方品种资源在抽雄期（T）、吐丝期（S）、抽雄-散粉间隔期（TAI）以及散粉-吐丝间隔期（ASI）等4个花期相关性状上的表型多样性,为玉米地方品种资源表型多样性的整体鉴定与评价提供参考和依据。【方法】选取中国玉米地方品种核心种质库的799份种质,采用多环境试验设计,在植株进入生殖生长期后调查抽雄期、吐丝期、抽雄-散粉间隔期以及散粉-吐丝间隔期等4个花期相关性状的表型观测值,计算其Shannon-Weaver多样性指数,并进行显著性检验,评价中国玉米地方品种资源在这4个花期相关性状上的整体多样性水平。【结果】方差分析表明,不同省、市、地区的玉米地方品种资源在研究的4个花期相关性状上的表型观测值均达到极显著水平的差异,而这4个性状除TAI差异不显著外,T、S以及ASI的Shannon-Weaver多样性指数的差异均达到极显著水平。在6个不同的玉米生态区上,这4个花期相关性状的表型观测值也均达到极显著水平的差异,在Shannon-Weaver多样性指数上,TAI的差异不显著,另3个性状则均达到显著或极显著水平的差异。其中,西南山地玉米区在抽雄期、散粉期、抽雄-散粉间隔期和散粉-吐丝间隔期性状上的Shannon-Weaver多样性指数分别为1.85、1.90、0.88和1.20。【结论】中国玉米地方品种资源在抽雄期、吐丝期、抽雄-散粉间隔期以及散粉-吐丝间隔期等4个花期相关性状上表现出了较高水平的多样性,尤其是西南山地玉米区,在表型观测值和Shannon-Weaver多样性指数上均明显高于另5个生态区,表明西南地区玉米种质资源具有较高的保护价值和利用潜力。     

新形势下大豆产地土壤环境保护与功能提升的研发建议

大豆在我国农业和人体膳食结构中具有重要的不可替代性。本文系统梳理了影响大豆高产创建和品质安全的土壤环境与微生态障碍相关研究进展。文献计量结果表明,近20年国际研究热点主要聚焦于除草剂的土-水界面吸附与迁移过程、重金属污染的食物链安全风险、大豆生长与污染毒理、地下病害防治等方面,更多关注大豆抵抗污染胁迫和病害的逆境适应性生理调节机制,缺少对影响大豆生长和引起大豆减产的地下土壤过程的研究,中国对大豆产区的地下土壤环境过程与微生态效应的关注也较少。在国家粮食安全战略调整及农业供给侧结构性改革新形势下,围绕大豆产业研究的后续工作迫切需要有机结合粮食丰产增效和污染耕地安全利用攻坚战,注重从只聚焦土壤肥力、优化育种及栽培生理、追求大豆产量,向同时关注土壤安全与微生态健康、保障大豆质量安全、支撑大豆产业高质量绿色发展进行转变,开展协同大豆产地土壤健康与污染防控的高产创建系统研究,更加凸显产地土壤环境保护与功能提升在大豆绿色生产和高质量发展中的作用。     

基于同源克隆技术分离玉米漆酶基因片段

漆酶是木质素生物合成途径的关键酶,其高度保守的铜离子结合区以及N末端糖基化位点使利用同源克隆技术成为可能。本研究利用GeneBank中公布的黑麦草漆酶基因全长cDNA序列及在玉米数据库中的比对结果设计特异引物,以8份AS系列玉米自交系为模板进行PCR筛选。经过提取质粒、测序及对推导的氨基酸序列进行比对,发现所克隆基因片段中含有保守的H-A-H基元和N末端糖基化位点,为以后玉米漆酶基因全长的克隆以及饲用玉米改良打下了基础。     

电动叶菜收获机自动对行控制系统研究

为提高叶菜收获机智能化控制性能、降低劳动强度,设计了一套电动叶菜收获机自动对行控制系统.通过建立电动叶菜收获机转向机构数学模型和设计对行探测机构,采用PID和模糊控制技术建立了自动对行系统控制策略,并进行了仿真试验和田间试验.试验结果表明:在叶菜行发生偏移时,系统能及时调整行走轨迹,实现自动对行功能,提高了电动叶菜收获...