紫花苜蓿MsSQE1的克隆及对皂甙合成的功能分析

【目的】鲨烯环氧酶（squalene epoxidases,SQE）是苜蓿皂甙合成途径中的一种限速酶,与苜蓿皂甙的合成密切相关。通过对苜蓿鲨烯环氧酶（MsSQE1）基因的克隆及在苜蓿中过表达,探究鲨烯环氧酶对皂甙合成的作用机制。【方法】以模式植物蒺藜苜蓿鲨烯环氧酶基因序列设计引物,同源克隆苜蓿MsSQE1。对MsSQE1进行生物信息学分析;通过基因枪轰击技术,使MsSQE1在洋葱表皮瞬时表达,进行亚细胞定位。利用qRT-PCR方法分析该基因在根、茎、叶中的表达水平,以及在紫外辐射、ABA和GA₃条件下的表达模式。在茉莉酸甲酯（MeJA）的诱导下,分析MsSQE1的转录水平,及对苜蓿皂甙含量的影响。利用根癌农杆菌转化体系,获得过表达MsSQE1的阳性转基因植株,并测定转基因植株的皂甙含量。【结果】克隆了MsSQE1的cDNA序列,开放阅读框1 578 bp,编码525个氨基酸,等电点为8.59。同源性比对分析,其氨基酸序列与蒺藜苜蓿中SQE1氨基酸序列同源性为98.6%,与拟南芥的同源性为80%。亚细胞定位显示,MsSQE1可能定位于细胞膜。组织特异性表达分析显示,MsSQE1在叶中的表达量最高,茎中次之,根中的表达量最低。在紫外辐射、ABA和GA₃的诱导表达显示,紫外辐射诱导24 h,叶中表达量最高; GA₃（50 μmol·L ^-1）和 ABA（100 μmol·L ^-1）处理,均为8 h叶中表达量最高;MeJA处理能诱导MsSQE1表达量上调的同时苜蓿总皂甙含量也随着MsSQE1表达的上调而增加。分析过表达MsSQE1转基因苜蓿和转空载体苜蓿株系发现,MsSQE1的表达水平和总皂甙含量均升高,其中MsSQE1的表达水平是对照的3.11—9.45倍,总皂甙含量比对照提高14.26%—28.05%,暗示MsSQE1是苜蓿皂甙合成途径中的一种关键调节酶。【结论】从豆科牧草紫花苜蓿中克隆了MsSQE1并进行功能分析。在苜蓿中过表达MsSQE1能增加苜蓿总皂甙含量,暗示MsSQE1的表达影响苜蓿皂甙的生物合成,可能对皂甙的合成有重要的调节作用。     

StBAG3基因介导的马铃薯对晚疫病抗性研究

为了探究来源于马铃薯中的StBAG3基因在马铃薯抗性建立过程中可能具有的功能,以夏坡蒂马铃薯的离体叶片为试验材料,利用马铃薯的瞬时表达体系对StBAG3基因的功能进行了初步的研究。结果表明,在瞬时表达StBAG3基因的马铃薯离体叶片上人工接种马铃薯晚疫病菌,24,48,72,96 h后接种位置病斑的相对面积较对照病斑显著减少了1.92～39.15百分点,说明瞬时表达StBAG3基因后显著提高了马铃薯对晚疫病菌的抗性水平。这一结果也从对接种部位坏死细胞的染色中得到了证实。H_2O_2定性和定量测定的结果表明,瞬时表达StBAG3基因后接种部位H_20_2积累量在接种后0～48 h差异不显著,接种后72,96 h与对照差异显著,二者均在72 h达到最大值,分别为0.146,0.086μmol/g。ROS清除酶活性测定的结果表明,接种后瞬时表达StBAG3基因部位SOD和CAT的活性随着接种时间推移,变化的模式有所差异,但二者在0～96 h均高于对照叶片,而POD的活性在接种后0～72 h与对照叶片没有显著差异,仅在接种后96 h显著高于对照叶片,间接证明了H_2O_2参与了StBAG3基因介导的正向调控马铃薯对晚疫病的抗性建立过程。由此可见,StBAG3基因能够提高马铃薯对晚疫病的抗性水平。     

生防菌剂灭线灵防治烟草根结线虫研究

根结线虫病是西南地区烟草重要病害之一,发生危害与植烟土壤中线虫含量,土壤湿度密切相关,利用生防菌剂灭线灵防治烟草根结线虫病,重病区每株施用量2.5 g,轻病区1.5～2 g,施用方法以移栽前拌营养土塘施为优,防效在61 %左右.     

城市不同绿地类型降温增湿效应的研究

选择林地、草坪、裸地、水泥地等几种下垫面类型,对城市不同绿地的降温增湿效应进行了测定分析,结果表明:高温季节林地和草坪都有降低地表和土壤温度,减轻温度剧烈变化,增加空气相对湿度的作用,林地与草坪、裸地和水泥地相比,地表最高温度分别降低9.5、17.5和24.5℃,平均地表温度分别降低6.1、9.7和15.5℃,在裸地和水泥地出现最高温的16:00,土壤温度分别降低7.0、13.0和14.5℃,晴天林地平均相对湿度为55.7,比草坪、裸地、水泥地分别高5.0、9.1和12.4.     

农作物优化灌溉制度及水资源分配模型的研究进展

阐述了国内外优化灌溉制度及灌溉水资源在单一作物和多作物间优化分配模型的研究进展,分析 了目前水资源优化分配模型研究中存在的仅考虑经济效益而忽略生态环境效益、农业用水效率较低、模型中指数 取值研究不足等问题,提出了今后在农作物水资源优化分配模型的相应研究中,应考虑多目标规划模型及生态影 响目标,并运用决策支持系统来进行水资源优化,发展多作物优化组合及优化配水模型,从而为确定区域节水模式 和水资源承载能力及生态环境改良提供更有力的科学依据。     

棉花滴灌随水施滴灌专用肥中磷素的移动和利用率的32P研究

应用同位素32P标记肥料和放射性同位素自显影技术,在网室利用平面根槽和盆栽试验通过滴灌随水施肥的方法,研究了滴灌专用肥(新疆农垦科学院专利产品)和磷酸二铵(美国进口)2种肥料中的磷在土壤中的移动和棉株对磷肥的利用率.试验结果表明:①棉株对滴灌专用肥中磷的利用率为21.05%,磷酸二铵为16.88%.滴灌专用肥比磷酸二铵的利用率高出4.62%.②放射性自显影表明磷酸二铵中的磷在土壤中的最大垂直移动距离为6.2 cm,扩散面积为清水对照的1.85倍;滴灌专用肥中的磷在土壤中的最大垂直移动距离为7.5 cm,扩散面积为清水对照的2.21倍.肥料随水滴施,提高了磷素在土壤中的运移能力.     

深圳笔架山公园植被景观及植物物候特征对景观的影响

对深圳笔架山公园植物群落进行调查研究，其主要植被景观类型包括常绿阔叶林、常绿针叶林、常绿针阔混交林、稀树草坪和果园景观等5类；对主要景观代表植物物候特征进行观察，确定植物物候变化，探讨对植被景观的影响．结果表明：公园整体植被景观多样性不高，建议在山林景观中种植具有南亚热带特色的乡土树种，增加色彩和空间的变化，提高多样化的景观效应；建议在稀树草坪景观中栽培多种观花灌木，促进其景观特色的形成．     

铜对水稻和玉米污染效应及累积规律的对比研究

通过盆栽试验,分别研究了铜在吉林省砂壤水稻土中对水稻和在草甸黑土中对玉米的污染效应及吸收累积规律。结果表明:水稻和玉米各器官对铜的累积量随土壤中铜投加量的增加而增大,其分布规律为根茎叶籽粒;在本试验浓度范围内铜对水稻的毒害作用大于玉米。以使水稻和玉米减产10%为依据,确定铜在吉林省砂壤水稻土和草甸黑土中的毒性临界值分别为187.6 mg/kg(全量)、31 mg/kg(DTPA提取量)和316 mg/kg(全量)6、1 mg/kg(DTPA提取量)。     

溶藻弧菌感染对剑尾鱼HSP70基因表达的影响

用溶藻弧菌Vibrio alginolyticus感染剑尾鱼Xiphophorus helleri,取感染后第0、2、5、8、11 d的活鱼及感染后第2 d濒死鱼,采用半定量RT-PCR方法分别检测HSP70基因在肝胰脏、脾脏、头肾和心脏组织中的表达。结果表明:正常条件下,HSP70在检测的剑尾鱼组织中均不表达;在用溶藻弧菌感染第8 d的剑尾鱼肝胰脏内,HSP70基因被诱导强烈表达,HSP70/β-actin的值为1.80±0.03;在感染第2、5 d的剑尾鱼头肾内,HSP70基因被诱导表达,第8 d HSP70基因强烈表达,感染濒死鱼头肾内也检测到HSP70基因的强烈表达,HSP70/β-actin的值分别为0.35±0.02、0.15±0.01、2.00±0.06和0.95±0.05;在剑尾鱼被感染第2、5、8 d,在脾脏内均检测到HSP70基因的表达,感染濒死鱼脾脏内也检测到HSP70基因的强烈表达,HSP70/β-actin的值分别为0.30±0.02、0.15±0.01、0.45±0.03和1.55±0.04;仅在感染濒死鱼的心脏中检测到HSP70基因的表达,HSP70/β-actin的值为0.30±0.02;到第11 d HSP70基因表达消失。     

花生根瘤菌遗传多样性的RFLP分析

利用16S rRNA PCR-RFLP和16S-23S rRNA IGS PCR-RFLP技术对分离自我国不同地区的55株花生慢生根瘤菌和6株参比菌株进行了遗传多样性研究.16S rRNA PCR-RFLP分析结果表明,在63%的相似性水平上,91%的供试花生幔生根瘤菌与B.japonicum和B.elkanii聚在一起;16S-23S rRNA IGS PCR-RFLP分析结果表明,供试花生慢生根瘤菌具有较丰富的遗传多样性,在65.8%的相似性水平上可分为3大类群.