非生物胁迫下牧草抗逆性研究进展

非生物胁迫(低温、高温、干旱、水涝、盐害等)是影响牧草生长和发育的重要因素,因而探究牧草抗逆性响应特征、指标、评价方法和提升途径,对于提升和稳定牧草生产有重大意义。本文通过文献资料调研和计量分析方法,综述了牧草对温度、水分和盐分等非生物胁迫作用的响应,概述了牧草的形态结构、生理生化和生产性能抗逆性指标,总结了6类牧草综合评价方法的原理和优缺点,综述了4种牧草抗逆性提升途径,并对今后在非生物胁迫下牧草抗逆性方向上需开展的3个方面研究工作进行展望,以期为选取牧草抗逆性指标和评价方法,提升牧草质量和产量提供参考依据。     

甘薯基因组NBS-LRR类抗病家族基因挖掘与分析

NBS-LRR类基因家族是植物抗病R基因(Resistance gene)数量最多的一类,具有NBS (Nucleotide-binding site)和LRR (Leucine-leucine-repeat)结构域。甘薯(Ipomoea batatas)栽培种基因组已完成测序,但尚未注释,本研究对甘薯基因组序列进行外显子预测,得到甘薯染色体组全基因组蛋白序列,在此基础上进一步对NBS-LRR家族基因鉴定和分析表明,甘薯基因组中含有379个NBS-LRR家族基因,占全基因组基因总数的0.212%,其中N型亚家族120个,NL型103个, CNL型133个, TNL型22个, PN型1个。所有染色体上均有NBS-LRR家族基因分布,但数量明显不同,其中有60.9%的NBS-LRR基因序列呈簇状分布。NBS-LRR基因序列有15个保守结构域,在N端较为保守。研究结果为甘薯进一步开展NBS-LRR家族基因的功能研究和抗性育种提供了参考。     

基于叶片生物量的南疆盐碱地棉花临界氮稀释曲线构建

为验证基于叶片生物量的西北内陆区(新疆南疆中熟棉区)盐碱地滴灌棉花临界氮稀释曲线年际间的稳定性和适应性,明确叶氮营养指数(LNNI)模型、叶片氮浓度(LNC)、氮水平(Nlevel)和籽棉产量(Y)间的关系模型对西北内陆区(新疆南疆中熟棉区)盐碱地滴灌棉花氮状况和适宜施氮量诊断、评价结果的一致性,通过2年定位5个氮水平(0、75、150、300、450 kg/hm²)的田间试验,建立了基于叶片生物量(LBM)不同棉花品种的临界氮(LNCc)稀释曲线、LNNI及LNC与Nlevel和Y间的关系模型。结果表明：(1) LNC与LBM符合幂指数关系,模型可分为两部分描述：新陆中55号(当LBM≥1.02 t/hm²时,LNCc=3.41×LBM-0.38;LBM<1.02t/hm²时,LNCc=2.18%),新陆中78号(当LBM≥1.07 t/hm²时,LNCc=4.08×LBM-0.43;当LBM<1.07 t/hm²时,LNCc=2.61%);(2)新陆中55号和7...     

甘蓝型油菜MSL不育系花药发育的细胞学研究

为了揭示MSL(male sterility lembke)的小孢子败育时期及其特点,从而促进中国及世界油菜杂种优势利用的步伐。选用MSL衍生系的不育材料和可育材料为试验材料,采用常规压片和石蜡切片技术,观察其花药发育过程。通过对MSL不育材料的细胞学观察,发现MSL可发育到四分体时期,四分体不同程度皱缩,绒毡层径向伸长,并含有一个特别大的液泡,液泡将细胞核和细胞质挤向细胞的一边,胞质浓缩。随着发育的进行,绒毡层进一步伸长,向内挤压四分体,腔室体积变小。紧接着液泡化并且伸长了的绒毡层和浓缩的四分体溶解在一起,花粉囊横切面的形状发生改变,由圆形变成长条形,最后整个花药室萎缩。结果表明MSL的败育时期为四分体时期,由于绒毡层的异常而导致败育。     

甘薯全基因组WRKY转录因子的基因鉴定与逆境胁迫表达分析

【目的】对甘薯(Ipomoea batatas)全基因组WRKY转录因子进行基因鉴定与逆境胁迫表达分析,为甘薯WRKY基因的应用提供参考。【方法】在甘薯全基因组序列的基础上,应用生物信息学方法对WRKY基因进行挖掘,分析基因潜在复制关系、保守结构域、亚家族系统进化树、保守基序和抗逆表达模式,并对甘薯SPF1基因与IbWRKY基因进行了比较和分析。【结果】甘薯全基因组上共有82个WRKY基因,可分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3个类型,其中类型Ⅰ和类型Ⅲ的成员数量分别为18和5,类型Ⅱ可进一步分为Ⅱ-a、Ⅱ-b、Ⅱ-c、Ⅱ-d和Ⅱ-e 5个亚类,其成员数量分别为4,14,20,8和13。甘薯WRKY基因不均匀分布于15条染色体上,其中25对基因存在潜在复制关系。保守结构域分析发现,大部分WRKY的结构域高度保守,但个别基因存在保守结构域缺失现象。拟南芥与甘薯的WRKY转录因子在系统进化树上呈现按物种少量聚集的现象。在甘薯WRKY转录因子家族中共发现10个保守基序,包括含有WRKY七肽结构域的基序1和基序7、含有锌指结构域的基序2和基序3,其中基序3为Ⅰ类型WRKY转录因子N端WRKY结构域所特有。对逆境胁迫下的甘薯转录组数据进行分析发现,甘薯苗期在蔓割病菌(Fusarium oxysporum f. sp.batatas)侵染后共有19个WRKY基因差异表达,甘薯块根贮藏期在低温胁迫下有34个WRKY基因差异表达。蛋白序列比较和分析结果表明,甘薯SPF1的氨基酸序列与IbWRKY32的氨基酸序列一致度最高,为85.4%。【结论】甘薯全基因组中鉴定得到82个WRKY基因,其结构域较为保守,在蔓割病胁迫与低温胁迫条件下均存在差异表达。     

嗜水气单胞菌脂肪酸生物合成途径相关蛋白的耐药性

嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila是一种广泛存在于水体与土壤的人-畜-鱼共患病原菌。本课题组前期研究发现生物被膜状态下嗜水气单胞菌在抗生素金霉素的胁迫下,脂肪酸生物合成途径中相关蛋白表达上升,但具体特性与功能尚不明确。为进一步探究这些蛋白在抗生素胁迫下的变化规律与功能,设计引物克隆乙酰辅酶A羧化酶羧基转移酶α亚基(AccA)、乙酰辅酶A羧化酶羧基转移酶β亚基(AccD)、酰基载体蛋白质合成酶(FabB)以及丙二酸单酰辅酶A酰基载体蛋白酰基转移酶(FabD)。通过比较各高表达菌株在金霉素作用下的生存率,来分析相关蛋白的耐药特性。结果表明,高表达AccD、FabB和FabD蛋白能够显著提高细菌在抗生素胁迫下的生存率,而高表达AccA蛋白则只在前期提高细菌存活率。此研究揭示脂肪酸生物合成途径相关蛋白在细菌的耐药过程中起重要作用,也为后续研究嗜水气单胞菌的耐药机制提供了实验依据。     

土壤中汞的检测-氢化物发生原子荧光法

采用盐酸—硝酸消化—原子荧光光谱法检测土壤样品中汞的含量,选择了仪器工作参数;研究了载气流速、硼氢化钾浓度等测试条件对检测的影响;分析了土壤标准样。结果表明:原子荧光法具有数据准确、精密度高、简便、高效、适用性强的特点,可用于土壤中微量汞的检测。     

乡镇土地利用总体规划编制方法探讨——以上海市镇级土地利用总体规划为例

以上海市镇级土地利用总体规划为例,在ArcGIS平台上,改进了以往的规划工作思想和技术路线,具体分析了土地利用总体规划编制的方法和技巧,并提出以GIS为核心的规划辅助编制系统的系统需求和系统功能,取得较理想的效果。     

微量元素亏缺对人参根系分泌物组成的影响

以3年生人参幼苗为试验材料,在室内用正常以及缺少硼、锰、锌、铁元素的1倍Hoagland营养液进行水培养试验,研究不同微量元素亏缺处理对人参根系分泌物主要成分的影响.结果表明:在包括对照在内的5个处理中分别检测到23～30种化合物,包括醇类、脂肪酸、脂肪酸酯、酚酸及其衍生物、醛类和其他类化合物.进一步研究发现,除20种化合物在上述5种不同处理中均检测到外,与对照相比,在微量元素亏缺胁迫下,人参根系分泌物中其他类化合物有所减少,有机酸及酚酸类化合物增多.试验结果表明,微量元素亏缺对根系分泌物组成有显著影响.