不同覆盖方式对旱作马铃薯生长及土壤水热特征的影响

【目的】探讨不同覆盖方式对西北旱作区农田土壤水热和马铃薯生长的影响。【方法】2015—2016年连续2年设置沟垄地膜全覆盖（DD）、沟垄地膜半覆盖（DB）和沟垄二元覆盖（DJ）3种覆盖方式大田试验,以平作不覆盖为对照（CK）,研究不同覆盖方式下土壤水温变异特征及对马铃薯生长及块茎形成的影响。【结果】覆盖处理全生育期0—200 cm土层土壤含水量均高于CK,DJ处理在播后70—90 d土壤保水效果最佳。覆盖能降低0—200 cm土层土壤水分变异系数,以DJ处理的土壤水分垂直稳定性最强。与CK相比,DD处理在播后30—50 d的0—15 cm土层土壤增温效果显著,而DJ处理在全生育期0—25 cm土层土壤温度表现“降温和增温双重效应”。各覆盖处理能降低0—25 cm土层土壤温度变异系数,以DJ处理最小,其土壤温度垂直稳定性最强。覆盖能提高马铃薯出苗率和影响出苗天数,其中DD处理平均出苗天数较CK提前4.5 d,而DJ处理推迟3.5 d。马铃薯生育期生物量累积动态变化符合Logistic生长模型,以DJ处理生物量理论值和生长速率最大,快速生长持续期最长。通过主成分分析发现,除马铃薯生物量、单株薯数及亩株数等因素外,土壤水分对马铃薯生长的影响高于土壤温度,是限制马铃薯高产的重要因子。【结论】沟垄二元覆盖（DJ）能改善土壤水温状况,维持相对稳定的土壤水热环境,利于马铃薯生长和块茎产量的提高。     

黄瓜叶酸合成关键基因克隆与分析

【目的】分析黄瓜基因组中与叶酸合成代谢相关的基因数量、定位以及表达特征,对关键酶基因进行生物信息学分析与克隆,旨在为黄瓜叶酸合成调控研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥叶酸合成相关基因,利用黄瓜基因组数据库中9930_V3版本进行BLAST比对。利用MapChart绘制黄瓜染色体物理图谱并对基因定位。利用qRT-PCR分析这些基因在黄瓜果实发育不同时期和不同材料中的表达量。通过MEGA、WebLOGO、ExPASy等工具对关键酶基因进行生物信息学分析。通过PCR扩增对关键酶基因进行克隆,并测序分析基因的序列差异。【结果】同源比对获得19个黄瓜叶酸代谢相关基因,这些基因不均匀分布在黄瓜7条染色体上,且以Chr.4和Chr.5上分布最多。通过对其中11个调控叶酸合成的基因在测序黄瓜9930果实发育不同时期以及果实叶酸含量高低差异显著的2份材料的表达量分析,发现CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS和CsDHNA 3个基因与果实叶酸含量变化趋势完全一致;CsADCS、CsADCL、CsDHNA、CsHPPK/CsDHFS、CsFPGS、CsDHFS等基因的表达量在2份材料中具有显著差异。通过对2个调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因CsGCHI和CsADCS的蛋白序列及蛋白结构域分析,发现各物种中CsGCHI的同源基因均具有2个GTP_cyclohydroI结构域;CsADCS的同源基因均具有2个GATase结构域、1个Anth_synt_I_N结构域和1个Chorismate_bind结构域。它们在不同物种中高度保守,进化树分析亲缘关系近的物种聚类到一起。分别扩增黄瓜果实低叶酸含量自交系65G和高叶酸含量自交系02245中CsGCHI和CsADCS的同源基因,序列分析表明CsaV3_1G041250全长为3 012 bp,CDS序列长度为1 413 bp,3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的变异;CsaV3_7G026240全长为3 047 bp,CDS长度1 407 bp,序列无变异;CsaV3_5G036360全长7 941 bp,CDS序列长度为2 706 bp,序列无变异。【结论】鉴定出19个不均匀分布在7条染色体上的黄瓜叶酸代谢相关基因,基因CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS 、CsDHNA和CsADCS是影响黄瓜果实叶酸含量变化、导致叶酸含量高低显著差异的关键基因,调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因GCHI及ADCS功能相对保守,CsGCHI在65G、02245中有3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的差异。     

蛋鸡育成期和产蛋高峰期生殖激素水平及激素受体基因表达规律研究

【目的】探究蛋鸡育成期和产蛋高峰期相关生殖激素含量及其受体基因mRNA表达量在24 h内的变化规律与差异,分析血液生殖激素含量变化与产蛋排卵行为的关系。【方法】以育成期和产蛋高峰期的罗曼蛋鸡为研究对象,监测其在产蛋高峰期的产蛋时间点,运用酶联免疫吸附法(ELISA)测定2个时期蛋鸡血液中前列腺素(PGs)、雌二醇(E2)、促卵泡素(FSH)、黄体生成素(LH)含量在24 h内的动态变化,实时荧光定量PCR技术检测相应时间点的前列腺素F受体(PTGFR)、雌激素受体(ERα)、促卵泡素受体(FSHR)和黄体生成素受体(LHR)基因mRNA在输卵管子宫部的日表达水平。【结果】蛋鸡产蛋时间集中在早上08:00-10:00。产蛋高峰期时,一天中06:00、10:00、14:00、18:00的PGs含量显著高于育成期(P0.05),E2含量在06:00和18:00极显著高于育成期(P0.01),FSH含量在18:00显著高于育成期(P0.05),LH含量在14:00、22:00和02:00显著高于育成期(P0.05)。育成期除LH外,其余3种激素含量在一天中波动不大。产蛋高峰期PGs含量在产蛋前显著高于产蛋后,PTGFR mRNA表达量在产蛋前后4 h均显著(P0.05)升高;FSH和E2含量在产蛋后(18:00)极显著(P0.01)上升。子宫组织的激素受体基因表达量变化与相应血液激素含量变化一致。【结论】蛋鸡产蛋时间集中于上午,产蛋高峰期各生殖激素含量总体高于育成期,蛋鸡育成期和产蛋高峰期的血液生殖激素水平变化规律与输卵管子宫部激素受体基因mRNA表达量的变化规律基本一致。PGs参与蛋鸡产蛋高峰期的产蛋和排卵过程,E2和FSH可能在蛋壳形成过程中发挥调控作用。     

安格斯牛和南阳牛肌内脂肪组织中差异表达circRNAs分析

【目的】筛选牛肌肉脂肪组织中差异表达的circRNAs,为进一步探索circRNAs在牛肌内脂肪沉积和代谢过程中的潜在作用及肉牛改良提供理论基础。【方法】采集安格斯牛和南阳牛右侧背部最长肌第12/13肋骨间肌肉,分离其脂肪组织并提取RNA,采用RNA-seq和生物信息学方法分析2种牛肌内脂肪组织中circRNAs的表达情况,筛选差异表达的circRNAs,并对其进行GO和KEGG富集分析。选取4个差异表达的circRNA(circRNA.9560、circRNA.7431、circRNA.2083、circRNA.6528),对其表达水平进行qRT-PCR验证。【结果】在所有牛样本肌内脂肪组织中共检测到14 649个circRNAs,从中筛选并初步鉴定出111个安格斯牛与南阳牛差异表达的circRNAs,其中有75个在安格斯牛肌内脂肪组织中表达上调,36个表达下调。差异表达的circRNAs主要富集于细胞进程、单有机体进程、代谢过程、细胞、细胞部分、细胞器、分子结合、催化活性、核酸结合转录因子活性的GO条目中。KEGG富集分析结果发现,差异表达的circRNAs共富集到66条信号通路中,其中具有显著差异(P0.05)的信号通路有10个。qRT-PCR验证结果显示,circRNA.9560和circRNA.7431表达量显著下调,circRNA.2083和circRNA.6528表达量显著上调,与测序结果一致。【结论】筛选出111个安格斯牛与南阳牛差异表达的circRNAs,这些circRNAs可能在牛脂肪沉积和脂质代谢过程中发挥着一定的调控作用。     

芜菁Br14-3-3的克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

克隆了‘津田芜菁’（Brassica rapa subsp. rapifera‘Tsuda’）通用调节因子14-3-3基因cDNA序列,命名为Br14-3-3（GenBank登录号为MK896872）。该基因全长1 113 bp,开放阅读框全长774 bp,编码含有257个氨基酸的多肽。荧光定量PCR分析Br14-3-3在‘津田芜菁’不同组织中及其在温度、脱水、渗透、ABA和无机盐等非生物胁迫下幼苗中的表达,结果表明该基因在‘津田芜菁’的花中表达量最高,幼苗中次之;低温抑制了Br14-3-3的表达,其他非生物胁迫可诱导该基因表达,暗示Br14-3-3在非生物胁迫应答中发挥功能。     

‘越心’草莓组培突变体着色差异的分子机理初探

初步探讨了在‘越心’草莓（Fragaria × ananassa‘Yuexin’）茎尖离体培养再生植株中发现的稳定变异突变体着色差异的分子机理。分析结果显示,突变体与‘越心’在植株形态、始花期、始果期、始熟期、单果质量、平均株产、果形、风味等方面均无明显差异;而突变体外果皮色泽较淡,L*值较高,a*值较低,H色度角值较大,颜色指数CIRG显著小,且果肉不着色（‘越心’果肉红色）。突变体果实总花青苷含量为‘越心’的13.2%,其中以天竺葵素–3–O–葡萄糖苷（Pg3G）含量差异最大,突变体Pg3G含量仅为‘越心’的12.9%。花青苷合成途径结构基因FaF3H、FaCHS、FaDFR、FaANS、FaCHI、Fa3GT的表达水平在突变体中显著降低,这可能是突变体成熟果实花青苷水平显著低于‘越心’的直接原因。FaMYB10和FaMYB1在突变体中的表达水平显著下降,且FaMYB10在几个主成分中的特征向量绝对值均显著较高,进一步证实了MYB10是草莓成熟过程中花青苷合成的类黄酮或苯丙烷类化合物途径主要调节因子之一。提取叶片基因组DNA进行基于KASP标记的基因分型结果显示,74对KASP引物在‘越心’草莓及其突变体中的基因分型不存在差异。本结果初步证实突变导致参与调控花青苷合成途径的关键基因表达发生显著下调从而使花青苷积累显著减少,果实着色变淡。     

10种除草剂及组合对芨芨草的防效评价

为筛选出对芨芨草具有高效防除作用的除草剂品种及组合,本研究采用茎叶喷雾法分别在芨芨草开花期和平茬(成株芨芨草离地面15 cm刈割)后第3天施药,测定了10种常用除草剂品种和6个除草剂组合对芨芨草的防除效果,获得了"花期茎叶喷施除草剂"和"平茬+喷施除草剂方式"清除芨芨草技术。1)开花期:18%草铵膦AS在有效剂量(下同)405 g/hm~2时,药后7 d见效,30 d鲜重防效达100%;41%草甘膦异丙胺盐AS剂量为922.5 g/hm~2时,药后5 d见效,30 d鲜重防效达87.18%;24%烯草酮EC剂量为216 g/hm~2时,药后15 d见效,30 d鲜重防效达77.03%;18%草铵膦AS 180 g/hm~2+10.8%高效氟吡甲禾灵EC 37.8 g/hm~2处理,药后5 d见效,30 d鲜重防效达91.30%。2)平茬后:18%草铵膦AS、41%草甘膦异丙胺盐AS均药后5 d见效,30 d鲜重防效均大于87%;30%苯唑草酮SC剂量为22.5 g/hm~2时,药后5 d见效,30 d鲜重防效达85.97%;24%烯草酮EC剂量为144 g/hm~2时,药后7 d见效,30 d鲜重防效达88.21%;15.8%精喹禾灵EC剂量135 g/hm~2时,药后7 d见效,30 d鲜重防效达85.26%;12.5%烯禾啶EC 112.5 g/hm~2+15.8%精喹禾灵EC 15.8 g/hm~2处理,药后5 d见效,30 d鲜重防效达97.97%。     

蚜虫共生细菌多重PCR检测体系的建立

蚜虫中具有多种共生菌,使用常规PCR对它们进行检测,耗时耗力,而多重PCR可以更加高效地进行多种细菌的检测。沃尔巴克氏菌Wolbachia pipientis、杀雄菌属共生菌Arsenophonus和蚜虫U型共生菌Regiella insecticola是蚜虫中常见的3种共生菌。本研究针对沃尔巴克氏菌、杀雄菌属共生菌和蚜虫U型共生菌,分别选择以wsp基因、yaeT基因和gltA基因作为靶标,进行了多重PCR引物的设计和扩增体系的优化。结果显示,本研究建立的多重PCR体系在检测3种蚜虫常见共生菌时,具有较高的扩增特异性、准确性和直观性及较高的检测灵敏度,共生菌的最低检测浓度为104拷贝/μL,远低于共生菌在蚜虫1龄若虫总DNA中的浓度(108拷贝/μL),可以完全满足蚜虫共生菌检测工作的需要。     

切断深层根对黍子根系及地上部营养生长的影响

采用根管土柱栽培的方法,研究了拔节期和抽穗期切断不同深度(20 cm和40 cm)根系对黍子根系整体及地上部营养生长的影响。结果表明,与不断根相比,在抽穗期和拔节期断掉20 cm或40 cm以下根系,均能导致黍子株高、旗叶叶绿素含量、旗叶SOD与POD活性、单株绿叶面积、总根活力、总根长、总根重及产量明显降低,旗叶M DA含量明显增高。抽穗期断深层根对黍子的影响大于拔节期。但同一生育时期不同深度断根处理间黍子产量差异未达显著水平,表明深层根系(40 cm以下根系)对产量的贡献更大。     

光氮互作对芹菜幼苗生长及生理特性的影响

光质和施氮量是影响芹菜生长发育的关键因素,适宜的光氮组合能有效提升芹菜幼苗质量。为优化芹菜工厂化育苗,本试验设置2种光质(白光,W;蓝光,B)和2种施氮量(8mmol/L KNO_3,高氮,H;4mmol/L KNO_3,低氮,L),以WH为对照,研究光氮互作对芹菜幼苗生长、生理代谢和元素积累的影响。结果表明:与WH相比,WL和BH处理的芹菜全株干重分别显著减少43.18%和55.07%,WL处理的叶片和叶柄中硝酸盐、可溶性蛋白质和总游离氨基酸质量分数均显著降低,BH处理的叶片和叶柄中硝酸盐、可溶性蛋白质和矿质元素质量分数显著增加,而叶片中可溶性糖、丙氨酸族和丝氨酸族氨基酸质量分数均显著降低。然而BL处理的芹菜全株干重比WH显著增加32.18%,叶片可溶性蛋白质、叶柄组氨酸(His)和脯氨酸(Pro)质量分数均显著增加。利用隶属函数分析对芹菜幼苗生长发育进行综合评价发现,BL处理表现最优。综上所述,蓝光和低氮组合能促进芹菜干物质积累,提高可溶性蛋白质和游离氨基酸质量分数,进而促进芹菜幼苗生长发育。