茶树CHS基因结构及编码区单核苷酸多态性分析

【目的】通过试验获得茶树CHS基因（CsCHS）gDNA序列,以进一步确定CsCHS基因结构;研究CsCHS编码区单核苷酸多态性,并结合茶树多酚含量进行关联分析,寻找基因中可能存在的与茶多酚含量存在显著或极显著相关关系的SNP位点。【方法】根据NCBI数据库中已有CsCHS序列设计特异性引物,再分别以基因组DNA和cDNA为模板进行PCR扩增,经克隆、测序获得CsCHS1、CsCHS2、CsCHS3三个基因的gDNA和cDNA全长序列,通过序列比对方法确定CsCHS结构。利用Compute pI/Mw、SOPMA等软件对所得序列进行生物信息学分析,预测和比较CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3三者蛋白质结构。以茶多酚含量差异较大的57份茶树品种为材料,分别以57份材料的cDNA为模板,用特异性引物进行PCR扩增,然后利用PCR产物直接测序法筛查CsCHS编码区序列的单核苷酸多态性。结合CsCHS编码区序列单核苷酸多态性和57份材料多酚含量,利用软件TASSEL进行关联分析,筛选基因中可能与茶多酚含量存在显著或极显著相关关系的SNP位点。【结果】试验获得CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3的cDNA序列长度分别为1 277、1 320和1 242 bp,各自均包含一个长度为1 170 bp的开放阅读框;CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3的gDNA序列长度分别为1 600、1 330和1 607 bp。通过gDNA序列和cDAN序列比对,结合真核生物内含子GT-AG法则,确定CsCHS1、CsCHS3分别包含2个外显子和1个内含子,内含子大小分别为323和356 bp,CsCHS2可能没有内含子。根据CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3 cDNA序列推导三者对应氨基酸序列,比较三条氨基酸序列发现三者氨基酸同源性较高,达到92.6%-95.4%,CHS蛋白亚家族中的特征性保守位点在这三条序列中都能找到,生物信息学分析结果显示CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3三者蛋白质结构高度相似。CsCHS1编码区序列中共发现71个SNP位点,SNP出现频率为1SNP/16.48 bp,无Indel,基因核苷酸多样性（π）值为0.01088;CsCHS2编码区序列中共发现55个SNP位点,SNP出现频率分别为1SNP/21.27 bp,CsCHS2核苷酸多样性（π）值（0.00530）明显低于CsCHS1;因扩增CsCHS3 cDNA序列的PCR反应成功率低,未对该基因遗传多样性进行分析。通过关联分析分别从CsCHS1和CsCHS2中找到2个和4个与茶叶多酚含量相关的SNP位点。【结论】CsCHS1和CsCHS3属于保守型CHS基因,且CsCHS1、CsCHS2和CsCHS3蛋白质结构高度相似,推测三者可能在茶树的不同部位或不同生长阶段发挥类似作用;CsCHS1和CsCHS2活跃,二者编码区内可能存在突变热点区。     

Cdc42蛋白在牛卵母细胞中的表达分布及对其成熟的影响

【目的】探明Cdc42蛋白在牛卵母细胞成熟过程中的表达及分布规律,并且研究抑制Cdc42活性对于牛卵母细胞成熟的影响。【方法】首先通过收集体外成熟不同时间（0-24 h）的牛卵母细胞,用Western blotting的方法检测Cdc42蛋白在牛卵母细胞中的表达量变化情况,通过免疫细胞化学的方法检测Cdc42蛋白在牛卵母细胞中的分布及定位情况。根据GenBank公布的牛Cdc42基因（GenBank登录号：NM_001046332.1）的mRNA序列设计引物,并在正向和反向引物的末端分别加上KpnⅠ和EcoRⅠ酶切位点,用PCR的方法扩增牛Cdc42基因的CDS区,将PCR产物和pMD19T载体连接得到野生型的克隆载体pMD19T-Cdc42WT。用定点突变引物以pMD19T-Cdc42WT为模板进行PCR反应,得到Cdc42的显性负性突变体Cdc42T17N的克隆载体pMD19T-Cdc42T17N。将pMD19T-Cdc42WT和pMD19T-Cdc42T17N分别酶切后,将Cdc42WT（775 bp）和Cdc42T17N（775 bp）片段分别连接到pcDNA3.1（+）的多克隆位点区域,得到相应的原核表达载体pcDNA3.1（+）-Cdc42WT和pcDNA3.1（+）-Cdc42T17N。用体外转录的方法分别得到Cdc42WT和Cdc42T17N的cRNA,用显微注射的方法将相应的cRNA分别注入到牛GV期卵母细胞质内,检测其成熟率的变化。【结果】①Cdc42蛋白分别在牛卵母细胞中成熟培养0、4、8、12、16、20以及24 h时表达量没有明显差异,但是其分布规律随着减数分裂的进行发生着动态的变化：Cdc42蛋白在卵母细胞皮质区域集中分布的模式在生发泡（germinal vesicle,GV）期卵母细胞中很少出现,而在第一次减数分裂中期（metaphase Ⅰ,MⅠ）卵母细胞中出现得最多也最为明显;Cdc42蛋白在染色体附近的皮质富集的现象开始出现于前中期（pro-metaphase Ⅰ,pMⅠ）,并且出现频率从pMⅠ期到第2次减数分裂中期（metaphase Ⅱ,MⅡ）逐渐增多;Cdc42蛋白和纺锤体重叠定位的现象在第1次减数分裂后期（anaphase Ⅰ,AⅠ）到末期（telophaseⅠ,TⅠ）的卵母细胞中占有有很高比例,而到MⅡ期时这种现象又很少出现。②从牛卵母细胞的总cDNA中扩增Cdc42基因得到785 bp的片段,构建的牛Cdc42的野生型及其显性负性突变体的克隆载体pMD19T-Cdc42WT和pMD19T-Cdc42T17N经酶切鉴定和以及测序比对后,符合预期结果,即成功克隆了牛野生型Cdc42基因并得到其显性负性突变体Cdc42T17N;③构建的相应的原核表达载体pcDNA3.1（+）-Cdc42WT和pcDNA3.1（+）-Cdc42T17N经酶切鉴定和测序比对,符合预期结果,经过体外转录均得到一个3079 bases和987 bases的RNA片段,符合预期结果,即成功构建了相应的原核表达载体并获得相应的cRNA;④与正常成熟培养组和注射Cdc42WTcRNA的牛卵母细胞相比,注射Cdc42T17NcRNA的成熟率显著降低（P<0.05）。【结论】卵母细胞在卵泡发育过程中就已经积累了足够的Cdc42蛋白,而在减数分裂过程中Cdc42可以在卵母细胞的皮质以及纺锤体的位置发挥作用,而且正常的Cdc42活性是牛卵母细胞完成成熟过程并排出第一极体所必需的。     

复合型螯合药肥对镉铅污染土壤的原位固定修复效应分析

以镉铅复合污染土壤为对象,采用田间试验,通过种植水稻、红薯和小白菜,施用钠基、钾基和钙基3种复合型螯合药肥,分析土壤中Cd和Pb的固定效率,探讨复合型螯合药肥对降低农产品Cd和Pb含量的效果。结果表明,复合型螯合药肥施用量在耕层土重的0.5%以上即可有效降低土壤中Cd和Pb的移动性,土壤中Cd和Pb的固定效率分别达到49.2%-66.2%和79.9%-93.6%,且可使稻米、红薯干和小白菜等农产品中Cd含量降低至国家标准(GB 2762—2012)限值以内,其降低幅度分别为69.5%-79.7%、42.9%-47.6%和80.5%-83.7%;但对稻米和小白菜中Pb含量无明显的降低作用。同时,该药肥对土壤pH值和稻谷、红薯及小白菜的产量无明显影响。研究表明,供试钠基、钾基和钙基3种复合型螯合药肥可推荐用作镉污染土壤的原位固定修复材料。     

烯唑醇·苯醚甲环唑和咪鲜胺锰盐对饰纹姬蛙蝌蚪的急性和联合毒性

[目的]了解3种杀菌剂对水生生物的急性和联合毒性.[方法]采用静态换水方法研究了烯唑醇、苯醚甲环唑、咪鲜胺锰盐3种杀菌剂对饰纹姬蛙蝌蚪的急性毒性及其联合毒性,并对其进行了安全性评价.[结果]在急性毒性试验中,烯唑醇在24、48和72 h的半致死浓度（LC50）分别为60.80、62.40和41.20 mg/L;苯醚甲环唑的LC50分别为11.50、10.40和9.00 mg/L;咪鲜胺锰盐的LC50分别为49.30、6.40和3.00 mg/L;烯唑醇、苯醚甲环唑、咪鲜胺锰盐对饰纹姬蛙蝌蚪的安全浓度（SC）分别为19.90、2.50和0.03 mg/L.在联合毒性试验中,烯唑醇＋苯醚甲环唑的联合毒性和咪鲜胺锰盐＋苯醚甲环唑联合毒性均表现为协同作用,咪鲜胺锰盐＋烯唑醇联合组中除了0.6U ＋0.4U毒性比组均表现为协同作用外,其他3个毒性比组均表现为拮抗作用.[结论]为进一步了解农药对两栖类的毒性影响以及农药在农业中的合理使用提供了参考.     

设施菜地土壤中速效磷是镉生物有效性的关键调控因子

通过田间实地调查与取样分析,运用简单相关、回归方程拟合和主成分分析等方法,研究了关中设施蔬菜种植区土壤中镉(Cd)的生物有效性及其与土壤速效磷含量(AP)、有机质含量(OM)和pH值等土壤基本理化性质的相关性,并研究了各基本理化因子对其的调控作用。结果表明:(1)研究区内设施菜地土壤中镉的有效态含量(DTPA浸提,CdA)与设施菜地土壤中速效磷含量、有机质含量和pH值均存在显著相关关系(P0.05),与土壤阳离子交换量、电导率不相关。(2)通过对土壤有效镉含量和与其呈显著相关关系的土壤基本理化性质指标分别进行回归方程拟合得出:y1[CdA]=0.501 5x1[AP]+0.010 6(R2=0.345 2,P0.01)、y2[CdA]=0.370 7x2[OM]+0.028 6(R2=0.139 0,P0.01)、y3[CdA]=-0.055 2x3[pH]+0.564 1(R2=0.050 9,P0.05),土壤中有效镉含量主要受以上三个因子的影响;通过多元回归方程拟合,土壤有效态镉含量的表达式为y4[CdA]=0.174 8+0.435 2x1[AP]+0.049 0lgx2[OM]-0.013 2x3[pH](R2=0.368 6,P0.01);主成分分析发现,土壤速效磷含量是设施菜地土壤中镉的生物有效性的关键调控因子。(3)研究区蔬菜果实中镉含量与土壤镉有效态含量的相关系数为0.464,高于其与土壤镉全量(CdT)的相关系数(0.387),从食品安全和健康风险控制的角度考虑,在设施菜地土壤污染风险评价中,认为以土壤镉有效态含量替代土壤镉全量可以更准确地表征土壤镉的安全风险。因此,设施蔬菜生产过程中,应严格控制土壤速效磷含量,以降低土壤有效镉含量,从而保证设施蔬菜产品的食品安全。     

Identification of a Group of Novel y-Gliadin Genes

γ-Gliadins are an important component of wheat seed storage proteins. Four novel γ-gliadin genes （Gli-ngl to Gli-ng4） were cloned from wheat （Triticum aestivum） and Aegilops species. The novel γ-gliadins were much smaller in molecular size when compared to the typical γ-gliadins, which was caused by deletion of the non-repetitive domain, glutamine-rich region, 3＂ part of the repetitive domain, and 5＇ part of the C-terminal, possibly due to illegitimate recombination between the repetitive domain and the C-terminal. As a result, Gli-ngl and Gli-ng4 only contained two and three cysteine residues, respectively. Gli-ngl, as the representative of novel γ-gliadin genes, has been sub-cloned into an Escherichia coli expression system. SDS- PAGE indicated that the both cysteine residues of Gli-ngl could participate in the formation of intermolecular disulphide bonds in vitro. Successful cloning of Gli-ngl from seed cDNA of T. aestivum cv. Chinese Spring suggested that these novel γ-gliadin genes were normally transcribed during the development of seeds. Phylogenic analysis indicated that the four novel γ-gliadin genes had a closer relationship with those from the B （S） genome of wheat.     

25％噻虫胺＆#183;高效氯氟氰菊酯微囊悬浮剂防治温室白粉虱的田间药效试验

为了明确25％噻虫胺＆#183;高效氯氟氰菊酯微囊悬浮剂对温室白粉虱的防治效果,2013年以常用药剂25％噻虫嗪水分散粒剂和5％高效氯氟氰菊酯微乳剂为药剂对照,在夏春秋甘蓝上测定了25％噻虫胺＆#183;高效氯氟氰菊酯微囊悬浮剂2500倍液、2000倍液和1500倍液对温室白粉虱的田间防治效果。结果表明：在试验剂量条件下,25％噻虫胺＆#183;高效氯氟氰菊酯微囊悬浮剂对温室白粉虱具有较好的防治效果,且持效期长,对温室白粉虱的天敌种类和数量以及甘蓝生长等均无不良影响。其中,施用1500倍液防效最好,试验期内的防效始终＞药剂对照,施药后第7 d防效为86.97％;施用2000倍液防效次之,除施药后第1 d外,其他时段的防效均＞药剂对照且与施用1500倍液防效差异不显著。生产上推荐25％噻虫胺＆#183;高效氯氟氰菊酯微囊悬浮剂施用浓度为2000～1500倍液,折合有效成分用量为93.75～112.5 g/hm2。     

平陆烟区烤烟砷含量的空间分布特征

为探讨山西省平陆县主要植烟区烟叶砷的分布情况,以2012年该地烟区的68份烤烟中部叶（C3F）样品为材料,检测了该地区烤烟的砷含量,借助地统计学和 GIS 结合的技术,研究了平陆烤烟砷含量的空间分布。结果表明,平陆县烤烟砷含量平均值为0·353 mg/kg,其变化趋势为由西向东先升高后缓慢降低,由南向北先迅速升高后缓慢降低;平陆县烤烟砷含量与 Exponential 模型无阶趋势效应拟合度最好,其砷含量各向异性比大于1,具有各向异性;平陆县烤烟砷含量块斑大小、形状有明显的空间差异,空间相关性强,具有明显的趋势效应。烤烟砷含量较高的地区主要分布在曹川镇北部、坡底乡中部、圣人涧镇中部、三门镇西部、张店镇西南部、杜马乡东北部地区。     

数据推送技术在温室灌溉控制管理中的应用

基于Android移动操作系统开发了具有实时数据显示、报警数据推送、灌溉交互控制功能的温室灌溉控制管理系统.该系统可以监测温室的土壤含水量和温室温度、湿度,当温室温度数据超过所设定的温湿度界限,以数据推送的方式将警报信息推送到移动终端,在检测到需要灌溉时,也会以推送的形式向用户发送灌溉确认信息,形成交互性良好实时监控平台.经实验证,在服务器端产生异常数据的情况下,客户端能及时收到服务器发送的推送通知.相对于传统的监控系统软件更符合计算移动化的趋势,同时也为开发基于移动设备的推送应用提供了参考.     

分子标记在菠萝研究中的应用

介绍了分子标记技术在菠萝上的应用,主要包括种质鉴别、遗传多样性、亲缘关系、连锁图谱构建以及与优良农艺性状相关的分子标记的获得等方面的情况,并对存在的问题和应用前景进行了讨论。