小麦光周期基因TaCO9-1A的克隆、功能标记开发及其与冬春性关系的研究

光周期是植物从营养生长转为生殖生长的重要影响因子,CO(constans)基因在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的光周期途径中起重要作用。本研究利用同源克隆技术从普通小麦(Triticum aestivum L.)宁春4号中克隆了CO同源基因Ta CO9-1A(Gen Bank登录号:KM236233)的g DNA(genomic DNA)及c DNA(complementary DNA)。Ta CO9-1A的全长编码区(coding sequences,CDS)为876 bp,编码291个氨基酸,含有CO-like蛋白家族典型的CCT结构域,但不含B-box结构域;系统进化分析表明,Ta CO9-1A蛋白与水稻(Oryza sativa L.)Ghd7及大麦(Hordeum vulgare L.)Hv CO9位于同一分支;蛋白质空间结构分析表明,其CCT结构域的NF-YA2区域较为保守;Ta CO9-1A原核表达蛋白分子量为31 k D,与预测结果一致;实时荧光定量PCR结果显示,Ta CO9-1A在普通小麦抽穗期的根、茎、叶及幼穗均有表达,但根部表达量较低,相对表达量依次为叶茎幼穗根。比较该基因在冬春性不同品种中的核酸序列发现,冬性品种第二外显子存在6个碱基的缺失,针对该差异开发了分子标记,在25份冬春性不同的小麦品种中扩增出511和517 bp两种带型,分别与这些品种的冬春性及在杨凌地区两年的抽穗及开花时间早晚显著相关。本研究结果表明,Ta CO9-1A在小麦春化作用和光周期途径中扮演着重要角色,为研究小麦光周期途径和春化作用途径提供了基础资料,有助于揭示Ta CO9-1A调控小麦冬春性及成熟期的分子机理。     

大理河流域1970-2002年水保措施减洪减沙效益深化分析

根据实测水文资料,采用"水文法"和"水保法"两种方法,对大理河流域1970-2002年的水沙变化和水土保持综合治理减洪减沙效益进行了比较全面的计算和分析。大理河流域20世纪70,80,90年代降雨量、径流量和输沙量呈递减趋势,其中80年代减幅最大,70,90年代减幅接近。2000-2002年年降水量和汛期降水量分别比基准期增大了8.0%和9.3%,但径流、泥沙依然递减。"水文法"计算结果表明,1970-2002年大理河流域共计减少洪水10.114 5亿m3,年均减少洪水3 065万m3,其中水土保持综合治理年均减少洪水2 370万m3,占减少洪水总量的77.2%,年均减少洪水效益25.2%;共计减沙8.448亿t,年均减沙2 560万t,其中水土保持综合治理年均减沙1 940万t,占总减沙量的75.8%,年均减沙效益37.6%。"水保法"计算结果表明,1970-2002年大理河流域水土保持措施共计减少洪水7.524亿m3,年均减少洪水2 280万m3,年均减少洪水效益24.5%;水土保持措施共计减沙6.138亿t,年均减沙1 860万t,年均减沙效益36.6%。近期流域水土保持综合治理减洪减沙效益显著,水保措施减水减沙比依时序呈下降趋势。     

蛋白酶处理对雪茄芯叶品质的影响

以雪茄芯叶为材料,在单一蛋白酶处理的基础上,采用正交试验进行组合蛋白酶处理,研究蛋白酶处理对雪茄芯叶蛋白质含量和芯叶品质的影响.结果表明:单一蛋白酶处理时,中性蛋白酶和碱性蛋白酶效果较好,芯叶蛋白质含量分别降低18.98%和17.54%;组合蛋白酶处理时,最佳发酵条件为雪茄芯叶用组合蛋白酶(中性蛋白酶120U/g烟叶+碱性蛋白酶4×10-4 AU/g烟叶)于45℃、85%湿度下处理8h.经组合蛋白酶处理后,芯叶蛋白质含量降低25.38%,化学成分更加协调,感官品质得到提高.     

CRISPR/Cas9靶向敲除番茄SNAC4/9突变体的构建、鉴定及分析

NAC转录因子参与植物生长发育、果实色素积累、细胞壁形态形成和植株衰老等过程。为系统研究SNAC4(SlNAC48,基因ID:101247735)和SNAC9(SlNAC19,基因ID:101248665)在番茄成熟衰老进程中的精准功能,本试验设计SNAC4/9敲除靶点,通过重叠聚合酶链式反应（overlapping PCR）法构建单引导RNA(sgRNA)表达盒,采用金门分子克隆（golden gate）方法将单个或多个sgRNA表达盒组装至pYLCRISPR/Cas9载体。PCR和测序结果表明,SNAC4/9敲除载体构建成功,通过农杆菌转化法将编码Cas9蛋白和sgRNA的基因导入Micro-Tom番茄细胞,对阳性苗进行靶点和脱靶位点检测,结果表明番茄成功突变且未脱靶,通过鉴定T1代突变体进一步证明,CRISPR/Cas9基因编辑番茄的靶点在代际之间可以稳定遗传。与野生型相比,SNAC4/9敲除果实色素积累减少,成熟延迟,表明SNAC4/9在番茄果实成熟中发挥重要作用。本研究为进一步探究SNAC4/9调控番茄果实色素代谢和胞壁代谢机制提供了遗传材料和试验基础。     

施氮量对潮土区冬小麦-夏玉米轮作农田氮磷淋溶的影响

潮土是我国华北地区主要土壤类型之一,潮土区是我国冬小麦-夏玉米作物的主要产区,研究不同施氮量潮土氮磷淋溶特征对于指导区域农田面源污染防控具有重要意义。本研究设置3个施肥处理,即传统施氮(CON)、优化施氮(OPT)和优化再减氮(OPTJ),利用田间渗漏池法,研究潮土冬小麦-夏玉米轮作农田硝态氮及总磷淋溶特征。结果表明:2016—2018年,冬小麦-夏玉米轮作周年不同施肥处理90cm土层年淋溶水量79.0～102.5 mm,不同淋溶事件间土壤淋溶液硝态氮浓度波动较大, CON、OPT和OPTJ处理单次淋溶事件硝态氮浓度分别为18.9～208.7(平均为72.7) mg·L~(-1)、9.0～99.2 (平均为33.8) mg·L~(-1)、4.7～55.5 (平均为15.4) mg·L~(-1)。本研究区域冬小麦-夏玉米轮作模式的氮素淋溶风险较高,磷素淋溶风险较低。传统施氮处理(CON)下农田硝态氮的平均淋溶量和表观淋失系数分别为66.4 kg·hm~(-2)和10.3%,而总磷(TP)为0.06 kg·hm~(-2)和0.04%。氮肥减施会显著降低氮素淋失,OPT和OPTJ处理的氮素淋溶减排率可达56.3%和78.9%。两个年度CON、OPT和OPTJ处理硝态氮平均表观淋失系数分别为10.3%、6.2%和4.9%,随着施氮量的增加,硝态氮淋失系数动态增加。氮淋溶具有较大的年际变化,降雨量高的2018年比降雨少的2017年硝态氮淋溶量多57.0%。两个年度CON、OPT和OPTJ处理总磷平均淋溶量分别为0.06 kg·hm~(-2)、0.06 kg·hm~(-2)和0.08 kg·hm~(-2)。适量减施氮肥会增加作物产量, OPT处理的作物产量是CON处理的1.08倍。然而,过量减施则会带来减产风险, OPTJ处理氮肥减施56%,作物产量比CON处理降低2.0%～8.1%。总之,潮土区农田硝态氮淋溶风险较大,适量减施氮肥能够在保证作物产量的基础上显著降低氮素淋失损失。     

南瓜SRAP扩增体系与扩增程序的优化

利用L45正交设计对影响南瓜SRAP反应体系的MgCl2浓度、dNTPs浓度、Taq酶含量、引物浓度及模板DNA浓度等5个因素进行了筛选,快速得到稳定性和重复性好的南瓜SRAP扩增体系。对复性温度、PCR循环次数等影响南瓜SRAP扩增结果的重要因素进行了优化。最终优化的南瓜SRAP反应体系为25μL反应液中:10×buffer2.5μL,0.2 mmol/L dNTPs,引物0.2μmol/L,1.5 mmol/LMgCl2,DNA模板6 ng/μL,Taq酶1.5 U。本研究最终确立的PCR反应程序为:94℃预变性5 min,94℃变性40 s,35℃退火40 s,72℃延伸90 s,进行5个循环,94℃变性40 s,50℃退火40 s,72℃延伸90 s,进行32个循环,最后72℃延伸5 min。在此条件下得到的SRAP标记可为南瓜遗传多样性、分子标记及辅助育种等研究提供稳定有效的手段。     

拉市海湿地自然保护区管理信息系统的设计

论述管理信息系统(GIS)在自然保护区管理工作中的重要性.根据对拉市海湿地自然保护区的调查,将拉市海湿地自然保护区管理信息系统设计为14个模块:用户管理、职工管理、多媒体管理、文档管理、执法管理、补偿管理、地图操作、数据查询、统计分析、空间分析、专题图制作、地图输出、宣传教育、数据备份.对每一模块的设计目的及功能作了说明,并重点说明了数据库的设计思路和系统开发平台的选择.     

阜康北部梭梭荒漠早春物种多样性研究

通过对梭梭荒漠2种植物群落早春的物种组成、垂直结构及物种多样性的对比研究发现:梭梭(Haloxylon ammodendron)群落和白梭梭(Haloxylon persicum)群落具有结构简单、群落优势度高、均匀度和物种多样性较低、旱生性植物占绝对优势及短生植物成为群落重要组成部分等特征。同时,二者存在以下差异:①物种多样性差异, Shannon-Wiener多样性指数、均匀度指数及优势度指数梭梭群落(0.74,0.08和0.81)均高于白梭梭群落(0.61, 0.06和0.77);②主要伴生种不同,前者以草本植物为主要伴生种,后者以灌木为主要伴生种;③短生物种丰富度差异分别占前者的64.7%(11种)及后者的60%(15种)。2种梭梭群落的特点与差异可能与古尔班通古特沙漠南缘早春适宜的水热配置、群落生境的沙土含水量、沙面稳定程度及物种本身的生物学特性等因素有关。     

针茅狭跗线螨的抗逆力研究

对针茅狭跗线螨在高温、低温和水浸等不良环境下的生存状况的试验结果表明,高温对针茅狭跗线螨存活的影响较小,41℃时最长存活时间超过48 h;其耐低温能力极强,-8℃下处理11周后,存活率仍可达6.65%;在水浸环境下,针茅狭跗线螨最长能存活21 d,显示出其极强的抗逆力.     

牛IgG Fc受体Ⅱ胞外区在大肠杆菌中的表达及特性鉴定

从牛肺巨噬细胞cDNA文库中扩增编码牛IgGFc受体Ⅱ(boFcγRⅡ)胞外区基因,PCR产物经EcoRⅠ和HindⅢ双酶切后,插入原核表达载体pET28a的T7启动子下游,构建重组表达质粒pETboRⅡ。以pETboRⅡ转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达。SDS-PAGE分析诱导表达菌体可见分子量约为27kDa的蛋白条带,该表达蛋白在细胞质中主要以不溶性包涵体形式存在。Westernblotting和Dotblot检测表明,boFcγRⅡ重组蛋白在变性条件下可与牛IgG特异结合,提示牛FcγRⅡ胞外区可能存在IgG线性结合表位。