紫苏茉莉酸羟基甲基转移酶基因PfJMT的克隆及表达分析

【目的】茉莉酸羟基甲基转移酶（jasmonic acid carboxyl methyltransferase,JMT）是植物茉莉酸甲酯生物合成的关键酶,通过克隆紫苏JMT,并研究其在不同胁迫下和种子不同发育时期的表达模式,为研究JMT在植物防御和种子发育中的作用提供理论依据。【方法】根据紫苏种子转录组测序结果设计引物,从紫苏中克隆得到紫苏茉莉酸羟基甲基转移酶基因的DNA和cDNA序列,命名为PfJMT,通过生物信息学分析该基因的结构、稳定性、亲水性、亚细胞定位及保守结构域等,利用系统进化树分析PfJMT和其他物种JMT蛋白的进化关系。取开花期的紫苏根、茎、叶、花等组织用于组织特异性表达分析。取开花后5、10、15、20、25和30 d的种子用于JMT在种子不同发育时期表达模式的研究。用25 μmol·L ^-1茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）和1 mmol·L ^-1水杨酸（salicylic acid,SA）喷洒处理具有4片真叶的紫苏幼苗并浇灌根部,分别于处理0、2、4、8、16、24和48 h后取样,研究JMT在不同胁迫下的表达模式。 【结果】PfJMT的ORF长1 050 bp,编码349个氨基酸。生物信息学分析表明,PfJMT为不稳定的亲水蛋白,亚细胞定位于细胞质,含有一个甲基转移酶-7（Methyltransf-7）保守结构域。通过与其他物种的JMT蛋白多序列比对发现,紫苏JMT和丹参JMT的序列一致度最高,为80.5%,和水稻的序列一致度最低,为36.8%。在对多种不同植物基于JMT蛋白构建系统进化树的分析中发现紫苏和拟南芥、丹参等双子叶植物亲缘关系较近,而与建兰、水稻等单子叶植物亲缘关系较远,说明JMT在单子叶和双子叶植物的进化过程中可能存在较大的差异。荧光定量PCR结果表明,PfJMT在紫苏根和茎中的相对表达量最低,叶和花中的相对表达量比根和茎中略高,在开花后5d的种子中的表达量最高,并且随着种子的发育表达逐渐下调,说明JMT在种子发育中起着重要作用。在使用外源MeJA和SA处理的紫苏根、叶组织中,PfJMT表达均显著下调,这一结果支持JMT可能不直接参与防御反应,而是通过调节JA水平间接参与植物防御的理论。【结论】成功克隆获得PfJMT,随着种子的发育PfJMT表达量逐渐下调,并在外源MeJA、SA胁迫下表达量显著下调。     

过二硫酸盐提升奶牛养殖废水厌氧消化产甲烷性能研究

厌氧消化是实现奶牛场养殖废水资源化、无害化的常见处理方法,而传统厌氧消化的水解效率低,是影响厌氧消化推广应用的主要限制因素。结果表明,通过投加适量过二硫酸盐（Perdisulfate, PDS）能够有效提升奶牛养殖废水产甲烷效果与沼液的植物可利用性。在PDS投加量3.4 g/L时,产甲烷量提升最为明显,相较于未投加PDS的对照处理组,甲烷产量提升了130.00%。进一步对PDS提升厌氧消化产甲烷机理进行研究,结果表明,PDS投加能有效提高挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids,VFAs）产量,其中乙酸产量的提高有利于乙酸型产甲烷过程。对试验样品的高通量测序证实了PDS处理提高了乙酸型产甲烷菌的相对丰度,PDS促进乙酸型产甲烷过程是提高甲烷产量的重要原因。     

基于便携式近红外光谱仪的柴油硫质量分数检测

柴油中的硫是机动车排放造成大气污染的主要成分之一,目前各国政府制定了限定柴油硫质量分数的措施,因此研究对柴油中硫质量分数的快速检测方法具有重要意义.应用便携式近红外光谱仪采集不同硫质量分数柴油的光谱,共采集261份柴油的近红外光谱数据,利用Kennard-Stone(K-S)算法以3∶1比例将样本划分为校正集和预测集.对原始光谱在全谱区间采用去中心化、归一化、多元散射校正和15点2次平滑等多种预处理.实验结果表明,去中心化预处理方法对建立柴油硫质量分数的偏最小二乘回归(PLSR)模型效果最优,其决定系数(R²)为0.894和预测均方根误差(RMSEP)为89.17,相对分析误差(RPD)为3.089.比较了蒙特卡罗无信息变量消除(MCUVE)和竞争性自适应加权抽样(CARS)两种波长选择算法,最终使用CARS算法提取得到35个特征波长点进行高斯过程回归(GPR)建模的结果最佳,其R²为0.967,预测均方根误差为45.378,相对分析误差为5.616.结果表明,利用便携式近红外光谱技术建立柴油硫质量分数定量预测模型,实现对柴油中硫质量分数快速...     

基于MSPA-MCR的攀枝花市生态空间网络构建及优化研究

生态空间网络能够加强破碎的生境斑块、景观之间的连接性,在山水林田湖草生态保护修复工程中尤为重要。以攀枝花市为研究区,考虑自然及人为因素,综合运用形态学空间格局分析（MSPA）与最小累积阻力模型方法（MCR）进行生态网络的构建,结合重力模型定量评估重要生态廊道,并提出优化对策。结果表明：攀枝花市生态网络由10个生态源地、28条有效潜在生态廊道组成;结合重力模型提取出7条一级生态廊道、10条二级生态廊道和11条一般生态廊道;生态廊道核密度值在空间分布上不均匀,主要集中分布于西北部,生态流动性整体偏弱;通过增设生态源地、识别生态节点及生态断裂点、分析廊道适宜修建宽度来优化生态网络,并提出生态空间网络框架布局对策。该研究可为攀枝花市生态环境可持续发展提供科学参考。     

固体进样在土壤金属元素测定中的应用及展望

准确快速的土壤重金属检测方法能为土壤重金属污染防治提供基础条件。直接固体进样技术因具有能简化样品前处理、缩短分析时间、减少有害化学试剂使用等特点,已被广泛用于农业土壤环境样品中各类金属元素含量的测定。鉴于此,本文首先概述了电热蒸发、激光烧蚀、等离子体进样、中子活化技术等典型土壤固体样品导入技术。其次,根据检测器的不同对固体进样技术进行了分类,并对其工作原理、国内外最新研究进展及标准现状进行了总结。本文进一步从样品的称样量及目数选择、校准方法、基体干扰和消除技术方面对土壤直接固体进样技术存在的问题进行了概述。最后,从土壤固体进样技术的自动化程度、精度提高、成本节约等方面对其未来发展方向进行了展望。     

多效唑对田间直栽马铃薯脱毒水培苗的影响

为提高马铃薯原原种繁育能力，以渝马铃薯5号的脱毒水培苗为试验对象，在高海拔地区直接栽培，研究不同浓度多效唑、不同生育期喷施多效唑对植株和原原种产量的影响。结果表明，在始花期和盛花期各喷施1次200 mg/L多效唑，可以有效控制植株高度，其大薯率、有效薯率、总粒数分别增加39.62%、41.74%、28.83%，大幅度提高了田间直栽脱毒水培苗繁育原原种的产量。