二氢黄酮还原酶基因植物表达载体构建及对烟草的遗传转化研究

以pBI121为基础载体,通过分步酶切连接分别构建组成型CaMV35S启动子、光合组织特异型PNZIP启动子驱动的DFR基因植物表达载体pBIDFR和pPNDFR;采用直接转化法将pBIDFR和pPNDFR导入根癌农杆菌菌株,采用pPNDFR/EHA105菌株对普通烟草进行了遗传转化研究.在Kanamycin选择压力下获得了烟草转化不定芽和完整植株,经过PCR鉴定,该DFR基因已成功导入烟草基因组中.     

核桃LIM基因家族生物信息学分析

LIM (LIN11, Isl1和MEC3)可参与细胞骨架构建、代谢调控以及生物和非生物胁迫等多种生命过程,是真核生物谱系中普遍存在的重要转录因子之一。为深入了解核桃LIM基因家族信息,本研究从核桃全基因组数据库中最终筛选确定了15个LIM基因,利用生物信息学方法对核桃LIM家族进行系统分析。结果表明,15个核桃LIM基因,其氨基酸序列长度介于189～577 aa,理论等电点介于5.56～9.08,分子量介于20.80～65.85 k D,均为疏水性蛋白,主要位于细胞核和叶绿体中,根据进化分析将其分为5个亚族。启动子区顺式作用元件分析表明,该基因家族成员受脱落酸、乙烯、茉莉酸甲酯和水杨酸4种激素调节,并能响应低温逆境。本研究基于核桃全基因组分析,鉴定出15个LIM基因家族成员,系统分析了理化性质、基因结构、染色体定位及顺式作用元件,为进一步探索核桃LIM基因家族在核桃树体响应逆境胁迫的生物学功能提供了参考依据。     

不同覆盖方式对土壤温湿度及枣树生理的影响

试验以髙接换优3a生枣树为研究材料,研究覆盖玉米秸秆(YMG)、覆黑膜(HM)、人工种植黑麦草(HMC)等不同土壤覆盖方式对土壤温湿度、叶片光合作用、树体生长发育以及枣果品质的影响,以期筛选适宜甘肃沿黄灌区的最佳土壤覆盖模式。结果表明:6-8月份,3种处理均能不同程度地改变0~25cm的土温,表层土温变化幅度最为明显,随着土层的加深,变化幅度减少;不同覆盖方式不同程度地增强了同一层次土壤温度的相对稳定性。土壤不同覆盖方式均能提高空气相对湿度、净光合速率、坐果率及枣果制干率;其中黑膜覆盖方式提高空气相对湿度和净光合速率的幅度最大,而生黑麦草覆盖方式提高坐果率和制干率的幅度最大。而且土壤不同覆盖方式均能提高果实维生素C和可溶性糖质量分数;果园生黑麦草还能显著增加果实的单果质量和蛋白质质量分数。总体上,采用种植黑麦草可能是促进甘肃沿黄灌区枣树园生产及生态综合效益的最佳土壤覆盖方式。     

不同植物对黄土边坡产流产沙与抗剪强度的影响

[目的]探讨不同草本植物对黄土边坡产流产沙与抗剪强度特征的影响,为进一步开展高寒干旱和半干旱地区,有效防治因降雨诱发水土流失、浅层滑坡等地质灾害,提供理论依据和实际指导。[方法]在西宁盆地长岭沟流域自建试验区,选取垂穗披碱草(Elymus nutans)、老芒麦(Elymus sibiricus)、细茎冰草(Agropyron trachycaulum)3种优势草本植物为试验供试种,开展原位人工模拟降雨试验与室内直剪试验,分析了模拟降雨条件下6种不同类型植物边坡坡面产流产沙及根—土复合体抗剪强度特征。[结果]在模拟降雨条件下,草本植物能显著抑制坡面产流产沙,阶梯形边坡相对直形边坡能显著降低坡面产流产沙,且随着草本生长期增加坡面产流产沙显著降低,生长期为2 a的种植垂穂披碱草阶梯形边坡坡面累积产沙量较垂穂披碱草直形边坡降幅为79.68%,生长期为1 a的种植垂穂披碱草阶梯形边坡平均产沙率较阶梯形未种植裸坡降低幅度最大为86.27%,表明种植垂穂披碱草阶梯形边坡有效抑制坡面的产流能力相对显著;进一步研究表明,降雨使边坡土体平均含水率增大,导致边坡浅层土体黏聚力降低;与直形边坡相比较,模拟降...     

苹果ELO家族基因鉴定及其在低温胁迫下的表达分析

为研究苹果ELO家族基因在蜡质合成及抗寒中的作用,利用生物信息的方法对苹果全基因组中的ELO家族成员进行鉴定与分析。结果表明,MdELO基因家族共包含7个成员,不均匀地分布在苹果的3条染色体（Chr2、Chr8和Chr15）上。MdELO蛋白包含211～305个不等的氨基酸残基,等电点在9.43～11.62之间。亚细胞定位结果表明,MdELO蛋白在细胞核、细胞膜和叶绿体中有分布。顺式作用元件分析表明,7个MdELO启动子上游2 000 bp序列分布有激素、环境适应性和逆境诱导等响应元件。进一步测定越冬期不同品种苹果枝条中的蜡质含量,结果显示,从初休眠期至萌芽期,蜡质含量呈逐渐下降趋势,且抗寒性强的‘俄矮元帅’蜡质含量显著高于‘宫崎短富’;从蜡质形态及枝条表皮形态来看,‘俄矮元帅’蜡质呈针芒状且分布紧密,其枝条表皮结构紧密,表面光滑,而‘宫崎短富’蜡质呈散块状,枝条表皮结构松散,表面粗糙;两种苹果枝条的脯氨酸含量、相对电导率和淀粉磷酸化酶活性随越冬期的延长呈先升后降的趋势,淀粉酶活性呈逐渐上升的趋势,其中‘俄矮元帅’各指标均高于‘宫崎短富’。综上表明‘俄矮元帅’抗寒性显著高于‘宫崎短富’...     

不同耕作方式对枣园土壤温度、养分 和果实品质的影响

为了探明甘肃中部沿黄灌区枣园不同耕作方式对土壤温度、养分状况和果实品质的影响,连续2年设置清耕 (CK)、覆盖玉米秸秆 (YMG)、覆黑膜 (HM)和种植黑麦草 (HMC)等耕作方式,测定不同土层（0、20、40、60 cm）土壤温度、养分以及果实品质等指标;并采用主成分分析综合评价,筛选最佳土壤管理模式。结果表明： 8月份HMC对不同土层土壤温度均具有明显的降温作用,在20 cm土层,分别较CK、HM、YMG降低了5.93%、5.93%、2.86%。与对照相比,YMG、HM和HMC均能显著提高各土层的土壤速效K、N、P以及硝态氮和有机质含量,其中HMC效果最显著,在20 cm土层处,与CK相比分别提高了12.35%、10.11%、15.48%、23.11%、19.00%。随着土层深度的增加,速效养分含量均呈先上升后下降的趋势,地表0~20 cm处的含量最高,在20 cm土层处,HMC土壤速效K、N、P含量分别为122.24 mg·kg^-1、32.67 g·kg^-1、0.76 mg·kg^-1。与对照相比,YMG、HM和HMC均能不同程度地提高枣果品质,其中HMC对Vc含量、蛋白质含量、可溶性糖含量、枣果横径、枣果纵径、单果重、含水量、可食率的影响显著大于YMG和HM,HMC的Vc含量、蛋白质含量、可溶性糖含量、枣果横径、含水量较YMG分别增加了10.18%、25.23%、9.06%、6.04%、3.73%,较HM分别增加了1.28%、23.01%、1.07%、2.50%、1.71%。主成分分析将16个指标综合分析,提取3个主成分因子6.614、5.485、3.901,代表4种不同耕作方式100%的原始数据信息量。综上所述,不同土壤耕作方式的效果由高到低依次为HMC、HM、YMG和CK,种植黑麦草（HMC）是甘肃中部沿黄灌区枣园土壤管理的推荐模式。     

茉莉酸甲酯响应盐碱胁迫下苹果砧木M26的生理机制

为探索外源茉莉酸甲酯（MeJA）处理后苹果砧木对盐碱胁迫的响应特性，以苹果砧木M26为试验材料，设置CK1（清水浇灌)、CK2（盐碱胁迫：200 mmol·L^-1NaCl∶NaHCO₃=1∶1）、T1（盐碱胁迫+0.05 μmol·L^-1MeJA）、T2（盐碱胁迫+0.5 μmol·L^-1MeJA）、T3（盐碱胁迫+5 μmol·L^-1MeJA）、T4（盐碱胁迫+50 μmol·L^-1MeJA）、T5（盐碱胁迫+500 μmol·L^-1MeJA）共7个处理，观察并测定各处理下苹果砧木生长的表型、光合色素以及渗透调节物质含量，并对其进行相关性和主成分分析。结果表明：与CK2相比，喷施MeJA处理幼苗叶片边缘黄化未扩大，叶绿素a（Chl a）含量、叶绿素b（Chl b）含量、叶绿素a+b（Chl a+b）含量、净光合速率（P_n）、可溶性糖（SS）含量、可溶性蛋白（SP）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、脯氨酸（Pro）含量、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性均有所升高，其中T4升幅最大，各指标平均增幅范围为12.77%~69.80%；喷施MeJA处理的叶片电导率（REC）、超氧阴离子（O^₂）含量、丙二醛（MDA）含量相比CK1有所升高，T1、T2、T3、T5处理各指标升高幅度范围为30.5%~109.2%，其中T4增幅最小，为18.72%~45.02%。相关性分析表明，Chl a与Chl b、Chl a+b含量呈极显著正相关关系，与MDA、O^₂含量及REC呈极显著负相关关系，与SP、H₂O₂含量呈显著负相关关系。对17个指标进行主成分分析，3个主成分累积方差贡献率达到95.25%；依据主成分进行综合排序，外源MeJA对盐碱胁迫下M26幼苗叶片缓解能力表现为T4>T5>T3>T2>T1。综上，在200 mmol·L^-1浓度盐碱胁迫下，施用50 μmol·L^-1的外源茉莉酸甲酯对苹果砧木生理特性的调节效果最佳。     

三种植物生长调节剂对两个品种葡萄硬枝扦插生根及生长的影响

【目的】筛选适宜葡萄硬枝扦插生根的生长调节剂及其浓度配比.【方法】以‘红地球’(Red globe grape)和‘藤稔’(Fujiminori grape)葡萄一年生枝条为试材,研究不同质量浓度(50、100、150mg/L)的萘乙酸(NAA)、吲哚乙酸(IAA)和吲哚丁酸(IBA)对其生根及生长的影响.【结果】3种植物生长调节剂不同质量浓度对葡萄硬枝扦插生根及枝条生长均有显著促进影响,表现为生根率、根系活力、根鲜质量、根干质量、冬芽萌发率、新梢长度、节间数增加,并存在浓度效应.3种生长调节剂均为100mg/L时生根率最高,其单株根数最多,根长较长,根系活力较高.3种生长调节剂在质量浓度为50mg/L时,2种葡萄冬芽萌发率最高,新梢节间数最多、最长.吲哚丁酸(IBA)对2种葡萄枝条扦插促进生根及生长效果最好.【结论】3种生长调节剂种类及其浓度对2种葡萄生根及生长效应不同,对‘红地球’的促进效果优于‘藤稔’.     

多效唑对水分胁迫下苹果砧木八棱海棠光合及抗氧化酶活性等生理特性的影响

以10叶龄八棱海棠(Malus robusta Rehd.)实生苗为试验材料,采用盆栽控水结合外源喷施多效唑(PBZ)的方法,探讨水分胁迫下八棱海棠对不同浓度外源多效唑(0、50、100、150、200 mg·L~(-1))的响应特性,研究其光合、荧光及抗氧化酶活性的变化。结果表明:与对照(持续控水胁迫,不喷施任何溶液)相比,外源喷施PBZ有效减缓了水分胁迫下八棱海棠胞间CO_2浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(NPQ)、过氧化物酶活性(POD)、相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)及丙二醛含量(MDA)的增加程度;并能控制其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(q P)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的下降;其中对照组及各处理组NPQ分别升高了400.00%、348.28%、212.90%、153.13%、292.86%、266.67%,Pro分别升高了312.50%、246.67%、226.83%、129.55%、166.67%、189.58%,对照组和各处理组Pn分别下降了53.72%、50.00%、35.71%、22.28%、32.78%、31.52%,ΦPSⅡ分别下降了51.22%、48.19%、35.00%、30.33%、41.25%、40.74%,处理组各指标变化程度均低于对照,且100 mg·L~(-1)处理组变化程度低于其他处理组,具有明显的浓度效应。干旱胁迫下,PBZ能够激活八棱海棠幼苗的防御系统及保护细胞膜系统,从而提高其耐旱性。采用隶属函数法和主成分分析对各项指标进行综合评价结果表明,100 mg·L~(-1)PBZ处理对缓解八棱海棠的水分胁迫效应最为显著。     

不同钾肥水平对‘骏枣’叶片光合特性及果实品质的影响

钾是重要的品质元素,为了筛选枣果实品质最适宜的钾肥浓度,以5年生‘骏枣’为研究材料,在开花期和果实膨大期沟施不同量的钾肥,研究其对叶片光合参数、荧光参数及果实品质的影响。结果表明,钾肥对‘骏枣’生长、果实品质的影响存在明显的浓度效应。在0～153 g/株的施钾范围内,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光化学量子效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)、淀粉含量、Vc含量、葡萄糖含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、糖酸比、纵横径及单果重均随施钾量的增加而升高,且在沟施K2O 153 g/株达峰值;当施K2O量为153～306 g/株时,上述参数均呈下降趋势。胞间CO2浓度(Ci)和非化学猝灭系数(qN)随施钾量的增加呈先降低后升高的趋势,施K2O 153 g/株时为最低值;光化学效率(ΦPSⅡ)在施K2O 229.5 g/株时最高。主成分分析结果表明,5种施钾水平中以沟施K2O 153 g/株对改善‘骏枣’果实品质和提高‘骏枣’叶片的光合效果最佳。综上,钾肥通过明显增加‘骏枣’叶片叶绿素含量,改善光合器官功能而提高果实品质,且沟施K2O 153 g/株效果最好。