一个潜在催化莱鲍迪D苷合成的新型糖基转移酶

尿苷二磷酸糖基转移酶(uridine diphosphate glycosyltransferases,UGTs)催化糖基转移反应,与植物次生代谢密切相关。本研究根据甜叶菊(Stevia rebaudiana)转录组数据库,克隆到一个催化莱鲍迪D苷(rebaudioside D,RD)合成的新型糖基转移酶候选基因,对其开展生物信息学分析。结果表明,该基因开放阅读框长1380 bp,编码459个氨基酸,等电点(pI)预测为5.54,理论分子量约49.66 kD,系统发育分析表明该基因与向日葵中的UGT89A2同源,故将其命名为SrUGT89A2。构建pET28a-SrUGT89A2原核表达载体,并在大肠杆菌(BL21(DE3))中诱导表达得到重组蛋白,HPLC检测表明粗酶液能催化甜叶菊提取液形成一个新的色谱峰,该峰保留时间与莱鲍迪D苷一致。经进一步纯化UGT89A2蛋白,添加不同甜菊糖苷标准品为催化底物,但未鉴定出该蛋白催化的具体糖苷。该潜在催化甜菊糖RD苷合成的新型糖基转移酶基因SrUGT89A2的发现,为RD苷的生物合成和甜菊糖苷的生物途径研究提供新的理论依据。     

表型组学及多组学联合分析在植物种质资源精准鉴定中的应用

种质资源是指具有实际或潜在利用价值的、携带生物遗传信息的载体。表型组学是近年来新兴的高通量、高分辨率的表型分析技术和平台。随着各种先进的表型组学研究工具和平台的研发,表型组学在种质资源筛选和评价中起着越来越重要的作用:在植物优异农艺性状鉴定、抗逆性研究、突变体研究和分子标记辅助育种研究中,高能量、高分辨率的鉴定技术对基因与环境互作的表型鉴定,为种质资源的规模化、批量化鉴定评价提供了基础和条件,为发掘优异种质和优良等位基因奠定了基础。     

甘薯胡萝卜素含量、干率聚合育种的一个特例

2005年采用高胡萝卜素、低干双亲的特殊组合‘浙薯81’ב浙薯255’创制出甘薯优异高干红肉品种‘浙薯13’。为了探索甘薯胡萝卜素含量、干率聚合育种新方法,2016年对这一双亲的正反交组合F1胡萝素含量、干率进行了测定和遗传分离规律分析。结果表明,正反交组合的胡萝卜素含量遗传主要受非加性效应控制,组合传递力分别为45.32%和49.73%。干率不仅存在加性效应,而且呈明显的超亲遗传,正反交组合的超亲优势分别达到15.12%和12.75%,超高亲率约70%,呈现相当于高干×低干的遗传分离,中、高干类型比例高达60%左右,其中高干类型比例约28%。杂交后代含有干率≥25%、胡萝卜素含量≥3 mg/100 g FW的株系占26.10%,含有干率≥25%、胡萝卜素含量≥10 mg/100 g FW的株系占9.78%。干率是甘薯食味的主要影响因子。因此,‘浙薯81’与‘浙薯255’杂交可以高效地聚合胡萝卜素含量和干率,大幅度提高优质食用高胡萝卜素育种的筛选效率。     

不同生态区粳稻资源表型遗传多样性综合评价

为探究粳稻种质资源遗传多样性,提高粳稻育种组合选配的针对性和育种效率,通过变异系数、遗传多样性指数、聚类分析、相关分析、主成分分析、二维排序分析和逐步回归分析方法对不同生态区80份粳稻种质资源的8个表型性状的多样性水平进行了分析。结果表明：8个表型性状的变异系数为11.06%~36.97%,其中,千粒重的变异系数最小,每穗总粒数的变异系数最大;8个表型性状的遗传多样性指数为1.54~2.06,其中,单株有效穗数的遗传多样性指数最高,结实率的遗传多样性指数最低;在欧式距离9.0处,可将80份参试材料分为4类,各类表型性状差异明显;根据主成分分析和综合评价结果,80份粳稻种质资源中贵州的毕大香6号综合性状排名第1位,同时筛选到每穗实粒数、千粒重、株高、穗长和单株有效穗数性状可作为粳稻种质资源综合评价的关键指标;利用主成分二维排序分析筛选到矮秆、大穗、分蘖能力强及结实率高的4类优异种质资源,结合二维排序结果,大方晚糯是在二维排序重叠种质,可作为育种中间材料。同时基于主成分构建了粳稻种质资源的综合评价方程。     

免耕和稻草还田对稻田土壤肥力和水稻产量的影响

为了明确稻草还田和免耕等保护性耕作措施对土壤肥力和水稻产量的影响,自2008年于广西大学农学院科研基地进行长期定位试验,设置免耕（NT）、免耕+稻草覆盖还田（NT-SMR）、常规耕作+稻草覆盖还田（CT-SMR）、常规耕作（CT）和常规耕作+稻草翻压还田（CT-SR）5个处理,于2018年水稻成熟期测定产量,水稻收获后分层（0~5、5~10和10~20cm）测定土壤肥力。结果表明,稻田不同土层肥力指标均存在显著性差异,总体上表现为0~5、5~10和10~20cm土层的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量依次下降。NT-SMR处理显著提高了0~5cm土层的有机碳、全氮、碱解氮和有效磷含量,但降低了土壤速效钾含量。在5~10和10~20cm土层,稻草还田处理的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均优于无稻草还田处理。水稻产量与土壤肥力呈显著正相关。2016年CT-SR处理水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了8.52%和7.99%,在晚季分别显著提高了12.12%和7.55%;2018年NT-SMR处理的水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了17.78%和10.30%,在晚季分别显著提高了13.88%和19.39%。因此,免耕和稻草还田能明显提高稻田耕作层土壤肥力,增加稻谷产量。     

DTA-6对两种食用豆生理代谢及产量的影响

为探究2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯（diethyl aminoethyl hexanoate,DTA-6）对食用豆叶片的生理代谢及产量的调控效应,选用芸豆（英国红）和小豆（龙垦2号）为试验材料,采用大田完全随机试验方法,于芸豆和小豆的初花期叶面喷施DTA-6,以喷施清水为对照（CK）,测定各生育时期叶片光合参数、碳代谢产物、干物质、产量及产量构成因素。结果表明：DTA-6提高了2种食用豆各生育期的SPAD值、盛花期和鼓粒期的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度（C_i）,显著增加了叶片蔗糖和可溶性糖的含量,促进了叶片淀粉的积累;与CK相比,DTA-6提高了2种食用豆的地上部单株干物质积累量,并且显著提高了芸豆和小豆鼓粒期荚分配率;DTA-6可有效调控2种食用豆的单株荚数、单株粒数和百粒重,从而提高产量,DTA-6处理的芸豆和小豆产量分别较CK增加13.30%和12.91%,增产显著。     

甘蔗与蔗茅杂交亲本及后代材料的抗旱性鉴定

研究旨在筛选出优良抗旱育种材料,为今后甘蔗抗旱育种和抗旱栽培技术提供重要的理论依据。采用盆栽干旱处理,测定蔗茅野生种无性系、甘蔗栽培品种（系）及其杂交后代共12份材料苗期与抗旱相关的8项生理生化指标,利用极点排序法对供试材料的抗旱性进行了综合评价。结果表明：干旱胁迫下,12份供试材料的Pro、MDA、SS及PMP均呈上升趋势,SP、Chl和SOD活性呈下降趋势,CAT活性有升有降。极点排序法分析表明,12个供试材料的抗旱强弱为：‘蔗茅99-2’>‘蔗茅99-1’>‘蔗茅99-4’>‘蔗茅I91-8’>‘蔗茅99-3’>‘蔗茅90-29’>‘滇蔗01-58’>‘滇蔗04-14’>‘滇蔗02-39’>‘蔗茅II91-2’>‘新台糖10’>‘崖城89-9’,说明蔗茅优质抗旱性状可以通过基因渗透方式传递给后代。在苗期干旱胁迫下,‘蔗茅99-2’在渗透调节等方面表现出积极的生理响应。     

汽车变速器齿轮修形仿真分析

汽车变速器的关键部件齿轮因其加工和装配质量的影响,工作时容易引起振动噪声大及承载能力降低等问题,而齿轮修形是解决这些问题的有效方法,且成本较低。针对某款汽车变速器,利用Romax对齿轮进行修形分析。结果表明,修形后减小了齿轮的传动误差和最大接触应力,齿面载荷分布更加合理。有效改善了齿轮的传动性能,增加了齿轮寿命。     

3个越橘品种叶片光合生理及果实品质的比较

以3个越橘品种‘奥尼尔’‘密斯梯’和‘北陆’为试验材料,比较光合生理特性和果实品质的差异。结果表明:越橘叶片为异面叶,角质层、上表皮和叶片厚度以‘密斯梯’最大,下表皮厚度以‘密斯梯’最小;‘密斯梯’光饱和点(LS,P)比‘奥尼尔’和‘北陆’高,补偿点(LC,P)比‘奥尼尔’和‘北陆’低,对光环境的适应性强;‘奥尼尔’和‘密斯梯’最大净光合速率(Pnmax)高于‘北陆’,光合潜力足;3个越橘品种单果质量由大到小依次为‘密斯梯’、‘奥尼尔’、‘北陆’;可溶性固形物和有机酸质量分数最高的是‘密斯梯’,维生素C质量分数最高的是‘奥尼尔’;单株产量由高到低依次为‘密斯梯’、‘奥尼尔’、‘北陆’。相关性分析表明:Pnmax与叶片厚度呈显著(P<0.05)正相关;LS,P与角质层厚度和上表皮厚度呈极显著(P<0.01)正相关;光合生理各项指标与果实品质存在一定的相关性。     

不同地表覆盖方式对胡杨幼苗光合特性的影响及评价

为筛选对胡杨幼苗生长有效的地表覆盖物。以1年生胡杨幼苗为试材,设置覆膜(T1)、覆草苫子(T2)、覆沙(T3)和裸地(CK)共4种处理,利用相关性分析和隶属函数值法全面评价3种地表覆盖物对植株产生的效果。结果表明:T1、T2、T3处理均显著提高了不同月份的土壤含水率(P<0.05),平均土壤含水率较CK分别提高了26.1%、27.9%和23.5%;各覆盖均显著提高了成活率、株高及地径的生长,T2增长幅度最大;各覆盖均显著提高了叶片净光合速率(P n)、气孔导度(G s)、蒸腾速率(T r)(P<0.05),生长初期T1值最大,生长中后期T2值最大;T2处理的最大净光合速率(P max)、光饱和点(L SP)最大,光补偿点(L CP)和暗呼吸速率(R d)最低;各覆盖对水分利用效率(W UE)和表观量子效率(A QY)影响较小;植株生长与土壤含水率、P n、G s、P max、L SP呈极显著正相关(P<0.01),综合效果由强到弱顺序为T2、T3、T1、CK。覆草苫子较适宜在胡杨幼苗栽植过程中应用推广。