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。     

江西省地方蚕豆种质资源遗传多样性分析及优异资源挖掘

利用蚕豆的22个主要农艺性状和8个简单重复序列(Simple sequence repeat,SSR)标记对"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"中收集到的57份江西省蚕豆种质资源进行遗传多样性分析.结果表明:江西省地方蚕豆种质资源具有丰富的遗传多样性,单株分枝数及单株总荚数与蚕豆籽粒的大小呈显著负相关.农艺性状聚...     

生物有机肥对连作压砂田土壤肥力及西瓜品质的影响

为解决宁夏连作压砂西瓜田土壤肥力和果实品质下降的问题,通过施用生物有机肥改土培肥,提高压砂西瓜产量和品质。本试验以"金城5号"为试验材料,通过田间小区试验研究了生物有机肥不同施用量对土壤肥力及压砂西瓜品质、产量的影响。结果表明,施用生物有机肥3 750 kg·hm~(-2)处理0～20 cm土壤pH值为8.39,较CK处理降低1.76%;全盐含量为2.34 g·kg~(-1),较CK处理降低26.18%,0～20 cm土壤有机质含量较CK处理提高12.99%;碱解氮含量较CK处理提高56.06%;有效磷含量较CK处理提高71.63%;速效钾含量较CK处理提高28.78%,0～20 cm土壤全氮含量较CK处理提高176.84%;全磷含量较CK处理提高92.53%。随着土壤理化性质的改善,土壤酶活性也呈现升高趋势,说明两者存在相关性。施用生物有机肥3 750 kg·hm~(-2)处理下西瓜果实品质提高,可溶性固形物含量达到14.69%,较CK处理升高22.62%;有机酸含量为0.051%,较CK处理降低41.38%;维生素C含量达到12.74mg·kg~(-1)。通过比较,生物有机肥3 750 kg·hm~(-2)为最佳施用量,施用生物有机肥可改善压砂西瓜连作土壤的肥力水平,有效提高土壤酶活性、压砂西瓜产量及品质,有利于宁夏压砂西瓜产业的可持续发展。     

基于GIS技术的耕地地力评价研究——以新疆轮台县为例

[目的]采用综合指数法对轮台县耕地地力进行评价.[方法]在GIS支持下,应用第二次土壤普查成果,收集轮台县的行政区划图、土地利用现状图、土壤图以及测土配方施肥数据,同时,选取与剖面性质、土壤理化性质、立地条件3个方面相关的12个影响因子建立耕地地力评价体系及模型,在GIS的支持下对轮台县耕地地力进行综合评价.[结果]轮台县40 486.67 hm2耕地中,根据地力水平分为五个等级,一至五级地分别占耕地的18.23;、44.77;、13.76;、13.52;、9.71;.[结论]轮台县耕地地力大部分属于中等水平,研究结果能准确的反映轮台县耕地质量的空间分布情况,为研究区耕地质量提升、种植结构调整、精准农业的实施提供科学的参考依据,有助于耕地资源的科学管理.     

大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系的选育及鉴定

【目的】获得稳定遗传的大白菜-结球甘蓝二体异附加系。【方法】以大白菜-结球甘蓝5号单体异附加系为材料,对其自交后代进行细胞学及SSR鉴定。【结果】37株自交后代中2n=22植株的比率为10.81%,通过对4个2n=22的植株进行核型分析及SSR鉴定,确定其为大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系。减数分裂观察发现,大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系后期Ⅰ虽然出现染色体落后现象,但在后期Ⅱ中染色体的分裂方式以11-11-11-11为主,其比率为69.55%。【结论】获得了大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系,其外源染色体与甘蓝07连锁群相对应;该二体异附加系减数分裂形成的四分体以附加1条的染色体为主(n=11),有较高的遗传稳定性。二体异附加系的获得为研究芸薹属A、C基因组的亲缘关系,以及向大白菜中导入结球甘蓝的优良基因具有重要意义。     

四季竹立竹地上现存生物量分配及其与构件因子关系

通过对四季竹立竹构件因子和地上生物量的调查,分析了立竹地上现存生物量分配格局及立竹构件因子与构件生物量的关系。结果表明:地上现存生物量分配格局1年生立竹为竹秆>竹叶>竹枝,2年生立竹为竹叶>竹秆>竹枝,2年生立竹竹秆和竹叶生物量分配比例较1年生立竹分别极显著减少和增加,而竹枝生物量分配比例不同年龄立竹间无显著变化。2年生立竹各构件因子与构件生物量间大多呈显著或极显著相关,立竹全高、枝下高、枝盘数是立竹胸径的从属因子,立竹胸径对立竹构件生物量和地上部分总生物量起着决定作用,两者具有极显著的三次曲线函数关系。四季竹在资源分配时对竹叶构件的倾斜有利于种群对已占领生境的巩固和新生境的开拓。     

秸秆还田对土壤脱氢酶和多酚氧化酶活性动态变化的影响

通过旱田试验研究了冬小麦生长期内,秸秆还田与肥料配施对土壤脱氢酶活性和多酚氧化酶活性动态变化的影响.结果表明,土壤脱氢酶活性在冬小麦生长期内波动较大,出现多个峰值;秸秆还田和厩肥的施入均能显著提高土壤脱氢酶活性.在冬小麦生长后期,尿素能显著提高土壤脱氢酶活性,而过磷酸钙的施入一定程度上降低了土壤脱氢酶活性.土壤多酚氧化酶活性表现为在冬小麦生长前期和中期活性较低,4、5月份活性迅速升高,出现高峰值,随后在收获期迅速降低;秸秆还田和过磷酸钙对土壤多酚氧化酶活性的影响不显著.在冬小麦生长中期,厩肥和尿素对土壤多酚氧化酶活性有一定的抑制作用,在冬小麦生长旺盛期,厩肥和尿素对多酚氧化酶活性的抑制作用不明显.     

氮肥运筹对江淮麦区饲料大麦籽粒产量与品质的影响

为给江淮麦区饲料大麦生产氮肥合理施用提供参考,于2012－2014年连续2年以盐丰1号和扬饲麦1号2个饲料大麦品种为试验材料,研究了不同氮肥用量与运筹比例对大麦籽粒产量与品质的影响。结果表明,氮肥用量增加使2个品种的产量随之增加,施氮量从A1（90 kg／hm2）增至A2（210 kg／hm2）时,盐丰1号、扬饲麦1号平均产量分别增加16．4％,31．6％,施氮量从A2增至A3（330 kg／hm2）时,处理间产量差异不显著;相同施氮量不同运筹比例对2个品种产量影响不明显;对于籽粒品质,施氮量从A1增至A2时,盐丰1号与扬饲麦1号籽粒蛋白质含量增幅分别为8．6％～10．2％和8．8％～10．8％,施氮量从A2增至A3时,籽粒蛋白质含量也有增加,但未达显著水平;施氮量的增加使2个品种籽粒淀粉含量略有下降,但降幅不明显;相同施氮量不同运筹比例对2个品种籽粒品质影响不显著。氮肥处理下产量与农艺性状相关分析表明,用氮肥来调控大麦产量可能主要是通过调控穗粒数与穗数来实现增产。综合考虑,建议在江淮麦区生产上大麦氮肥施用方案为,总施氮量为210 kg／hm2,氮肥运筹比例为基肥∶拔节肥∶穗肥以5∶2∶3或6∶2∶2为宜。     

不同氨氮和溶解氧条件下循环海水养殖系统生物滤池对氨氮、化学耗氧量及颗粒悬浮物的处理效果

为了建立优化的循环海水养殖系统,采用水质国标检测方法分析了珊瑚石生物滤池在不同氨氮和溶解氧(DO)负荷实验条件下对养殖废水中氨氮、化学耗氧量(COD)及颗粒悬浮物(SS)的处理效果。结果显示,进水氨氮浓度对出水氨氮(正相关)、COD(正相关)均有极显著的影响(P0.01),对SS处理效果影响不显著。当进水氨氮浓度为0.45~0.65 mg/L时,滤池对水体处理效果最优(氨氮平均清除率为82.1%±3.3%;COD平均清除率为7.1%±1.5%;SS平均清除率为5.8%±1.6%)。DO浓度对水体氨氮(负相关)和COD(负相关)处理效果的影响显著(P0.05),对SS处理效果影响不显著。DO浓度为5.0~7.0 mg/L时,水体处理效果最优(氨氮平均清除率为78.7%±3.5%;COD平均清除率为23.0%±5.3%;SS平均清除率为7.1%±2.0%)。因此,本实验环境下的循环海水养殖系统珊瑚石生物滤池在氨氮浓度为0.45~0.65 mg/L,DO浓度为5.0~7.0 mg/L时,对水体中的氨氮、COD、SS的综合处理效果最优。     

门头沟山区矿产废弃地及公路边坡植被恢复技术适应性研究

对在北京市门头沟区典型矿产废弃地和裸露公路边坡实施的8种植被恢复技术的效果进行了调查与分析,结果表明:对潭柘寺及妙峰山石灰窑废弃地进行的人工景观修复效果最佳,植被覆盖度达85%以上,美景度达优级,居民满意度最高;付家台公路上边坡绿化笼砖裸岩生态修复技术和黄土台无土碎石边坡创新生态修复技术的植被恢复效果也较好,冲蚀量及入渗速率都有明显的改善,但无土碎石边坡植被恢复中,容器苗修复技术存在着植株成活率较低的问题;百花山景区公路沿线采用客土移栽修复技术植被恢复效果显著,但这种技术对土质及坡度都有较高的要求,具有一定的局限性;植生袋及保育棒修复技术虽然植被盖度较高,但所用植株较低、绿期短,且存在建设成本较高的问题;挂网喷播修复技术具有较大的局限性,在坡角大于50°时,由于土壤冲蚀量大,坡面挂不住土层,所以植株无法正常生长,而在坡角小于50°时,一般无需使用这种技术,因为它的建设成本及维护成本较高。