ceRNA对植物纤维素形成的调控研究进展

植物纤维素的形成是由多个基因参与且呈网络调控。通过对纤维素形成过程中的关键酶基因、转录因子以及ceRNA研究的阐述,深入了解纤维素生物合成调控机制。综述植物纤维素形成过程中的纤维素合酶、蔗糖合成酶、MYB等重要基因以及lncRNA、miRNA、circRNA类ceRNA,阐述其复杂的分子调控网络,以期解析植物纤维素形成过程中的分子调控机制,深入了解植物纤维素形成过程。     

南美油藤种子发育过程的代谢组学和转录组学联合分析

【目的】南美油藤种子油中富含不饱和脂肪酸,是一种具有重要经济价值和应用前景的油料植物。目前影响南美油藤种子油脂合成的关键基因、途径及其调控机理尚未清晰。因此,对南美油藤种子的脂质代谢物的动态变化规律及重要脂肪酸代谢相关调控基因的研究,不仅能够为提高其种子油产量和改善油脂品质提供理论基础,也可为其他木本油料植物高效开发利用提供有价值的参考依据。【方法】选用不同生长阶段的南美油藤种子(形成初期、发育初期、中期、后期、成熟期)为研究对象,结合GC-MC代谢组学技术和高通量转录组测序技术,分析种子发育过程中脂质代谢物含量的动态变化规律,并根据种子不同生长阶段的差异表达基因寻找出脂质代谢物生物合成与累积的关联酶基因。【结果】脂质代谢组学分析发现,南美油藤种子中高含量的α-亚麻酸和亚油酸主要在种子成熟阶段合成与累积,是判别南美油藤种子中脂肪酸缓慢累积时期与快速累积阶段的依据。转录组学分析表明,南美油藤种子成熟阶段前后的基因表达存在显著差异。结合代谢组学与转录组学的分析结果显示,与脂肪酸生物合成和累积相关的6个关键酶基因的表达模式与脂肪酸的合成和累积存在显著的相关性,基因家族的不同成员存在生物学功能的差异性和多样性。其中FAD2-3、FAD7、FATA、KAS2、LACS2、LACS8和SAD酶基因表达与脂肪酸总含量及主要脂肪酸含量呈显著正相关,说明7个酶基因表达对南美油藤种子油脂的合成与累积有促进作用;FAD2-2、KCS1、KCS10和LACS1酶基因与脂肪酸总含量及主要脂肪酸含量呈显著负相关,说明4个酶基因的表达对南美油藤种子油脂的合成与累积具有抑制作用。【结论】南美油藤种子成熟前后脂肪酸含量及差异表达基因存在显著差异,可依据种子中α-亚麻酸和亚油酸的含量变化将种子发育过程划分为脂肪酸缓慢累积和快速累积2个时期;南美油藤种子脂肪酸代谢中的6个关键酶基因的表达模式与脂肪酸的合成和累积存在显著的相关性,且同一基因家族的不同成员在脂肪酸的累积过程中可能具有不同的生物学功能。研究结果可为利用分子生物学技术提高南美油藤种子油产量和改变脂肪酸组分提供备选基因和相应的理论基础。     

桉树青枯病病原菌的分子鉴定及其致病性测定

对华南4个地区的桉树青枯病病原菌进行了分子鉴定和致病性测试研究,以期为有效预防其发生提供依据.分别对来源于不同区域的11株桉树青枯病病原菌进行分子鉴定和致病力强弱测试比较,11株病原菌与Ralstonia solanacearum序列形成支持率为86％分枝,表明其病原菌16S rRNA基因序列与Ralstonia solanacearum具有高度同源性.以桉树无性系DH32-29组培苗为材料,采用伤根法对11个菌株进行致病力测试,不同菌株间在致病性上差异显著(P＜0.01或P＜0.05),以发病高峰期、高峰期发病率和平均发病率进行K-均值聚类分析(K=3),结果表明来源于广东、广西、海南的各菌株间致病性存在差异,HY01、HY02、DA01、HP04菌株与HP05分为1类,DA02和DA03为第2类,而YJ01、HP01、HP02和HP03为第3类.对4个不同地区(采样点)的青枯病菌株平均发病率进行方差分析,结果发现来源广东阳江菌株致病性显著地低于其他来源菌株.不同地理来源菌株之间在致病性上无明显相关性,同一地区内同时存在着致病力强弱菌株,HP03的生物型4-1菌株与其他生物型3菌株在致病性亦无明显的差别.     

2年生桉树杂交种生长与抗风的遗传变异研究

 以２×１０的析因交配桉树杂交种为研究材料,杂种的母本为尾叶桉和细叶桉,父本为巨桉、粗皮桉、细叶桉和尾叶桉。对２７个月生杂交种的材积生长、抵抗风速为１８和４０ｍ／ｓ台风的抗风指数（ＷＲ１ 和ＷＲ２）的研究表明,材积生长在母本间差异不显著（犘＞０．０５）,但在父本间、母本与父本的交互作用间差异显著（犘＜０．０５）;ＷＲ１ 在父、母本间均存在显著差异（犘＜０．０５）,ＷＲ２ 只在父本间差异显著（犘＜０．０５）。在材积生长上,巨桉作为父本具有高的一般配合力,Ｔ１×Ｇ２、Ｕ１×Ｐ３具有高的特殊配合力;在抗风指数上,Ｇ１、Ｇ２和Ｐ２作为父本分别对ＷＲ１ 和ＷＲ２ 具有高的一般配合力。材积生长性状受加性基因和显性基因的控制,狭义和广义遗传力分别为０．１４～０．１７ 和０．３０～０．３６;抗风指数受加性基因控制,遗传力为０．１０～０．１１。以尾叶桉为母本的子代材积生长性状遗传力高于细叶桉母本的子代、抗风指数的遗传力高于细叶桉母本的子代;材积生长性状与ＷＲ１ 总体上呈显著正相关（犘＜０．０５）,与ＷＲ２ 呈显著负相关（犘＜０．０５）。     

6年生桉树无性系的生长和材性研究

对6年生的13个桉树无性系试验林的生长性状、生长特性和11个无性系的材性性状进行研究,结果表明:无性系间生长性状存在极显著差异,广林4的平均胸径最大而广林9的平均树高最高,分别达到13.4 cm和20.5 m,单株材积以广林4、广林9、DH32-22、LH5和EC34为前5位,即尾巨桉和尾细桉生长量较大;广林4、U7和广林9的Pilodyn值较大,均大于13 mm,EC34、LH1和LH5居中均大于12 mm,证实Pilodyn值与基本密度存在极显著负相关关系(P<0.01),Pilodyn值与木材生长量表现为极显著正相关,木材密度越大则材积越小;无性系间生长应变值无显著性差异,DH201-2应变值最大(1523);弹性模量与木材密度表现为显著正相关(P<0.05),Pilodyn值越大弹性模量越小;11个桉树无性系的实木利用价值排名顺序为:广林4>广林9>DH32-22>LH5>EC34>LH1>M1>DH201-2>UC184-1>柳桉1>SH7。     

木屑基质化腐熟技术研究

[目的]寻找适合苗木生长的轻型基质材料。[方法]在木屑基质中添加不同氰源、不同微生物菌剂进行腐熟发酵试验,分析木屑基质理化性质的变化及有机质分解状况。[结果]腐熟后木屑易分解的有机质大部分分解,添加鸡粪为氮源的处理有机质含量由81．25％降到23．86％;C／N比降低,除添加尿素为氮源的处理外,其他处理均由初始的30：1降为15：1以下;理化性质有所改善,阳离子代换量增加。木屑基质在前5周腐熟速度最快,随后进入发酵速度相对缓慢的后熟阶段。添加鸡粪为氮源腐熟效果最好,不同的微生物菌剂对木屑腐熟效果影响不显著。室温对木屑基质发酵过程中温度变化影响不显著。[结论]以酵素菌为微生物菌剂、鸡粪为氮源的腐熟效果较好,理化性质优良,腐熟彻底。     

不同营养液下尾巨桉幼苗生长及生理特性的变化

采用砂培的方法研究不同营养液配比下尾巨桉幼苗生长及生理特性的变化。结果表明：不同营养液配比对尾巨桉幼苗生长及生理特性有显著影响,高氮处理下尾巨桉幼苗苗高、地径和总生物量显著高于中氮和低氮处理,低磷处理对苗高和地径生长促进作用明显;尾巨桉幼苗叶片净光合速率（Pn）随着氮水平的提高而升高,而随着磷、钾水平的提高呈现先升高后下降的趋势;随着时间的变化（4~6月）,尾巨桉幼苗叶片中叶绿素及可溶性糖含量变化趋势相反,高氮磷钾能够显著提高叶绿素含量,中氮水平能够显著提高叶片中可溶性糖含量。不同营养液配比下尾巨桉幼苗生长及生理特性分析表明：高氮低磷中钾处理下尾巨桉幼苗在生长及生理特性方面均有较好表现。     

缺素桉树叶片图像特征提取研究

研究3种桉树无性系苗木在不同营养液中对砂培苗木3种叶片图像特征的影响.运用数字图像处理技术获得研究叶片的颜色特征、形态大小、形状等16个性状,利用主成分分析获得其叶片图像综合特征信息PC指标,并分析不同无性系、营养液、叶片类型对PC指标的影响.结果表明:不同因素水平均对其PC值产生显著差别,各因素主效应和交互效应均显著...     

桉树无性系的单板出材率与价值研究

为了系统深入地对单板出材率和价值的影响因素进行研究,以11个6年生桉树无性系为材料,使用无损检测仪器Pilodyn和Fakopp测定立木的外部密度和应力波传输速度,用轴向生长应变仪器CIRAD-ForestMethod测定立木生长应力,结合对原木外观形质的检测和单板质量等级的划分,运用差异性分析、相关分析及多元逐步回归分析。结果表明,无性系间立木的材性性状,原木形质中的小头最小直径、弯曲度和端裂指数存在显著差异。节疤,尤其死节(孔洞)、裂缝是降低单板等级的主要因素。无性系间单板出材率和价值存在显著差异,其中出材率(%)从大到小排序为:GL₉(48.27),EC₃₄(47.17),LH₁(44.00),DH_32-22(42.00),GL₄(37.56),SH₇(34.88),UC_184-1(34.38),LH₅(31.06),M₁(29.74),DH_201-2(25.41),SG₁(16.28),最大是最小的2.97倍;单段原木价值(RMB/log)从高到低排序为:EC₃₄(13.37),GL₉(13.12),GL₄(12.36),LH₁(12.02),DH_32-22(11.55),LH₅(10.72),SH₇(9.22),UC_184-1(7.95),M₁(7.55),DH_201-2(5.97),SG₁(4.88),最高是最低的2.74倍;单位材积价值(RMB/m³)从高到低排序为:EC₃₄(856.49),LH₁(794.55),GL₉(788.68),DH_32-22(763.02),GL₄(681.44),SH₇(629.35),UC_184-1(597.66),LH₅(559.08),M₁(538.39),DH_201-2(450.49),SG₁(294.53),最高是最低的2.91倍。5个品种的无性系作为胶合板用材,尾巨桉无性系价值最高。原木弯曲度是影响单板出材率和价值的主要因素,木材密度、小头直径、应力波传输速度及端裂指数等对其也有显著影响。无损检测仪器Pilodyn和Fakopp可对单板出材率和单位材积价值进行粗略预测。