大豆凝集素和脂肪氧化酶双价RNAi表达载体的构建及其遗传转化

【目的】应用RNA干扰技术,同时抑制大豆凝集素(Soybean agglutinin,SBA)和脂肪氧化酶(Lipoxygenase,Lox)基因在种子中的表达,改良大豆营养品质,为培育优质大豆材料奠定基础。【方法】根据RNAi原理,酶切获得Lox目的片段,构建以除草剂Bar基因为筛选标记、种子特异性启动子P7αP启动SBA和Lox双干扰的pCAMBIA3301-SBA-Lox(pSBA-Lox)干扰表达载体,并通过农杆菌介导法转化大豆(品种为吉农28),采用PCR、Southern杂交和实时荧光定量PCR对转基因植株进行检测。【结果】质粒PCR和酶切鉴定结果表明,双价RNAi植物表达载体pSBA-Lox构建成功。将其转入到大豆中,对转化植株进行PCR、Southern杂交检测,结果显示,外源基因以单拷贝形式整合到植物基因组中,并能遗传给后代。T1代转基因植株的实时荧光定量PCR分析显示,转基因植株中SBA基因和Lox基因在籽粒中的表达量比未转化受体植株均明显降低,SBA基因表达量降低了35.9%~47.2%,Lox基因表达量降低了32.8%~56.1%,而在幼嫩叶片中的表达量相比对照植株变化不大。【结论】获得了大豆凝集素和脂肪氧化酶表达量均明显降低的T1代转基因大豆。     

棉花SVP-like基因GhMADS29的克隆与表达分析

[目的]研究棉花中SVP类基因的功能。[方法]通过同源克隆的方法在陆地棉中棉所36中克隆SVP的同源基因GhMADS29,对其进行Blast搜索比对和进化树分析以及荧光定量的表达模式分析。[结果]GhMADS29与猕猴桃的SVP4基因相似度最高,其cDNA序列含有9个外显子、8个内含子,不同时期顶芽的荧光定量结果表明它在花芽分化起始期的花芽中表达量最高,且不同组织的荧光定量分析表明它在叶片和顶芽中表达量较高。[结论]首次获得棉花SVP亚族基因,命名为GhMADS29,其GeneBank登录号为JQ682642。     

糯玉米SSR-PCR反应体系优化及多态性引物筛选

用L25(56)正交设计建立和优化糯玉米SSR-PCR反应体系;利用370对SSR引物对糯玉米两亲本及F1进行扩增,筛选抗丝黑穗病的相关引物。结果表明:20μL糯玉米SSR-PCR最优反应体系为1.5 U DNA聚合酶,1.0 nmol/μL镁离子,80 ng模板DNA,0.1 pmol/μL引物,0.15μmol/μL d NTPs,1倍扩增缓冲液;370对SSR引物对两亲本及F1进行扩增的条带显示,有差异且条带清晰的引物为87对。确立了糯玉米SSR-PCR最优反应体系,筛选并得到了87对多态性引物。     

内蒙古自治区大豆品种生育期分组及种植区划

【目的】内蒙古自治区是中国大豆品种生态类型最为丰富的省份之一,研究内蒙古自治区大豆品种生育期多样性及分布规律,不仅是该区品种合理布局及区内外种质交流的迫切需要,而且可为全国大豆生育期分组和基于生育期组的大豆种植区划提供参考。【方法】以分属MG000、MG00、MG0、MGⅠ、MGⅡ和MGⅢ的21个北美大豆生育期组标准品种为对照,在扎兰屯、赤峰、呼和浩特、杭锦后旗和额济纳旗等5个地点,对从内蒙古自治区各地生产上收集的120个代表性大豆品种进行田间种植,每个品种选整齐一致的15个植株定点观察,分株记载播种期、出苗期（VE）、始花期（R1）、生理成熟期（R7）和完熟期（R8）,初霜时记载未成熟材料的最终发育时期。以出苗至生理成熟期（VE-R7）日数作为判定生育期的依据,应用“分年度划分法”对供试品种进行生育期组划分。同时,对代表性品种做地理分布调查,明确其在内蒙古自治区分布的最北界限。【结果】供试内蒙古大豆品种归属于MG0000-MGⅢ这7个生育期组,其中3个早于MG000划分下限1.0-7.4 d,将其归入到MG0000,6个属MG000、20个属MG00、43个属MG0、35个属MGⅠ、8个属MGⅡ、5个属MGⅢ。MG0000分布于大兴安岭东北麓及呼伦贝尔高原东北部地区;MG000分布于大兴安岭东麓近山地区、呼伦贝尔高原的西部及阴山南北高寒地区;MG00分布于呼伦贝尔市大兴安岭以东较冷凉地区、阴山前后冷凉地区局部和阴山东段大兴安岭南部冷凉地区;MG0分布于大兴安岭以东嫩江流域的呼伦贝尔、兴安盟传统农区及通辽市、赤峰市北部山区及阴山山脉前山较暖地区;MGⅠ分布于大兴安岭东南温凉区、赤峰丘陵山地温凉区及阴山南麓温凉区;MGⅡ分布于大兴安岭岭南温和区、阴山南麓土默川平原和河套梁外温和区;MGⅢ分布于西辽河平原温热区、大青山南部梁峁地、河套平原灌溉区和阿拉善高原绿洲地区。根据品种分布区域,参照当地农业区划和气象资料,形成了基于品种生育期组的内蒙古自治区大豆种植区划方案,绘制了各生育期组品种的种植区划图。在以上工作基础上,提出了内蒙古自治区大豆品种引种方案和区域试验分区调整方案。【结论】内蒙古自治区大豆分布区域广,生育期生态类型丰富。通过生育期分组,可优化品种布局,加强区内外种质交流,提高品种选育和推广的针对性,加速品种的推广利用。     

植物群体遗传进化研究方法探析

[目的]评估植物群体遗传进化研究涉及的相关算法软件,为该研究领域提供方法选择参考.[方法]利用重测序数据,就群体遗传进化研究的各种算法做比较,对相关算法分析效果做对比评估.[结果]评估结果表明,进化树耗时和数据大小、模型选择均有较大关系,两者共同决定运算时间,另外运算效果还和多序列的比对效果有很大关系.群体结构分析fastStructure、Admixture软件运算速率、准确度较Structure软件有明显提高.主成分分析耗时相对较少,可用Cluster和R软件实现,两款软件的计算结果可相互验证;连锁不平衡分析推荐Plink2软件.[结论]算法及软件的选择对植物群体遗传进化研究的效率、结果影响较大.     

桂西北5种退耕还林林分枯落物的持水特性

[目的]为桂西北石漠化地区退耕还林生态建设提供一定的理论依据。[方法]对桂西北5种退耕林分枯落物蓄积量与持水特性进行研究。[结果]5种林分林下枯落物总蓄积量大小依次为尾叶桉(11.59 t/hm~2)、任豆(7.99 t/hm~2)、核桃(7.71 t/hm~2)、板栗(7.14 t/hm~2)、香椿(3.70 t/hm~2);5种不同林分各分解层枯落物持水能力表现基本一致,从大到小均为香椿、板栗、任豆、尾叶桉、核桃,半分解层枯落物持水量大于未分解层;不同林分林下枯落物持水量随着时间增加而增加,半分解层在浸泡2 h有较快上升,未分解层在浸泡4 h明显上升,之后进入平稳阶段;不同林分枯落物吸水速率随着时间增加而减小,枯落物半分解层与未分解层吸水速率在浸泡2 h内最快,2~8 h逐渐变小,8 h之后明显减缓;不同林分林下枯落物的有效拦蓄量大小为尾叶桉(36.89 t/hm~2)、板栗(26.65 t/hm~2)、任豆(23.19 t/hm~2)、香椿(16.64 t/hm~2)、核桃(15.36 t/hm~2)。[结论]尾叶桉具有较大蓄积量和有效拦蓄量,今后在以涵养水源与水土保持为目标的森林经营中,可适当增加该树种的种植。     

灰树花交配型鉴定分析

[目的]鉴定灰树花交配型,为灰树花杂交育种提供理论依据.[方法]灰树花孢子萌发后挑取单孢进行镜检,收集孢子单核体;采用原生质体单核化获得原生质体单核体并通过互配确定标准测交菌株T1和T2;采用标准测交菌株与孢子单核体配对及孢子单核体互配后,进行孢子单核体交配型分类,并利用核迁移试验和OWE-SOJ技术鉴定孢子单核体交配型.[结果]分离鉴定获得7 1株灰树花孢子单核体菌株,原生质体单核化获得17株原生质体单核体菌株,其中标准测交菌株Tt(A1B1)10株、T2(A2B2)7株;鉴定71株孢子单核体分别为T1、T2、T3和T4型,其中T1型28株、T2型35株、T3型4株、T4型4株;核迁移试验鉴定T1、T2、T3和T4的交配型分别为A1B1、A2B2、A2B1和A1B2,OWE-SOJ鉴定结果分别为A1B1、A2B2、A1B2和A2B1.[结论]灰树花属于四极性交配型系统,其交配型分析应以核迁移试验为准,OWE-SOJ技术不适用于灰树花的交配型分析.     

黄顶菊(Flaveria bidentis)凋落物对土壤无脊椎动物群落的影响

以黄顶菊(Flaveria bidentis)入侵的林地、荒地和沟渠作为调查样地,探讨黄顶菊凋落物对土壤无脊椎动物群落的影响。利用环刀进行取样,3种生境共捕获土壤无脊椎动物54315头,隶属2门10纲17目。3种生境的优势类群皆为蜱螨目和弹尾目,其余类群的相对多度较小。黄顶菊凋落物能够为土壤无脊椎动物提供栖息地与食物来源,进而影响其群落结构及多样性,该影响与黄顶菊自身群体的生长状况有关,在长势较弱的林地生境影响较小,而在长势较强的荒地和沟渠生境影响较大。综上所述,黄顶菊入侵3种生境后,植株及其凋落物能为优势类群提供更好的栖息地和隐蔽所,并通过改变表层腐殖土的主要养分含量,引起土壤无脊椎动物多样性的升高,且土壤无脊椎动物在凋落物层中多样性呈自上而下的升高趋势。     

基于叶片保水力的烟叶烘烤水分干燥模型构建

[目的]研究不同烟区、品种及部位烟叶保水力与水分干燥模型参数的关系,为烟叶烘烤提供简易、精准的水分预测方法并为烟草精准烘烤提供理论依据.[方法]以江西和湖南烟区烤烟品种K326和云烟87不同部位烟叶为试验材料,采用称重法测定烟叶保水力,结合水分干燥原理及水分干燥模型对烘烤过程中烟叶水分变化进行拟合求解,并对烟叶保水力与模型参数进行回归分析.[结果]不同部位间烟叶保水力随烟叶部位的升高而增加,不同品种间K326保水力均大于云烟87;除湖南烟区K326上部叶保水力大于江西烟区外,不同烟区间江西烟区烟叶保水力均大于湖南烟区.不同烟区、品种及部位烟叶Wang and Singh模型拟合决定系数R2均大于0.95,且模型干燥参数a与烟叶保水力呈正相关,与干燥参数b呈负相关.烟叶保水力与模型干燥参数a、b之间线性回归结果显示:烟叶保水力与模型参数a、b显著水平P均小于0.05,且线性拟合决定系数R2均大于0.95.[结论]常规烘烤过程中烟叶水分比变化符合Wang and Singh模型,且烟叶保水力与干燥模型参数a、b存在极显著相关,可依据烟叶保水力精准估算模型参数预测烟叶烘烤过程中水分变化.     

群体密度与留叶数对湘西山地烟叶品质的影响

为探明湘西山地优质烤烟生产与群体密度及留叶数的关系,以K326为参试品种,采用大田试验方法研究栽培密度和留叶数对烤烟农艺性状及化学成分的影响。结果表明:密度及留叶数对烟株田间农艺性状有显著影响,密度及留叶数对烤烟的化学成分影响较大,留叶数为20片时,烤烟各部位叶片的总糖和还原糖含量随密度的增加而增加,糖碱比也随密度增加而增加。在密度为18 518株/hm~2时糖碱比最高,为16.28,化学成分协调,质量最好。在密度为18 518株/hm~2,行株距为120cm×45cm,每株留20片叶的群体结构较为适合湖南湘西烟区烟叶的生产。