马铃薯3个StSnRK2基因启动子的克隆与序列分析

【目的】克隆马铃薯StSnRK2.1、StSnRK2.2和StSnRK2.4基因的启动子片段,为马铃薯StSnRK2基因表达与功能研究奠定基础.【方法】以马铃薯(Solanum tuberosum L.)品种‘陇薯3号’为试材,采用PCR技术从马铃薯基因组DNA中分离得到了3个SnRK2基因启动子.通过PCR扩增,酶切鉴定,测序,利用PlantCARE和PLACE在线分析软件预测分析所得序列.【结果】获得与预期大小基本一致的目的片段,分别为StSnRK2.1基因启动子、StSnRK2.2基因启动子和StSnRK2.4基因启动子.分析软件预测分析表明,启动子调控序列中除含有典型的真核生物核心启动子外,还含有多个CAAT-box、TATA-box等启动子元件,以及相应的ABRE、DRE/CRT、LTRE等与激素应答、逆境胁迫相关的顺式作用元件.【结论】这些结果预示StSnRK2.1、StSnRK2.2和StSnRK2.4基因调控机制相对复杂,可能参与了ABA,干旱,盐等多种逆境胁迫信号的转导过程,在马铃薯逆境胁迫应答过程中具有重要的功能作用.     

植物根系成像技术研究进展及马铃薯根系研究应用前景

根系是植物从土壤中吸收营养物质和水分并支撑植物地上部分的重要器官,是植物研究的热点之一。然而,由于植物根系生长环境的复杂性和不透明性,导致植物根系研究发展相对缓慢。近年来,根系成像技术的出现和快速发展为植物根系的研究提供了更直观、有效的研究方法。马铃薯是收获地下块茎的主粮作物,地下根系成像技术在马铃薯研究中的应用尤为重要。本文通过系统整理和对比传统成像技术(玻璃板法和玻璃管法)和现代成像技术(中子成像技术、X射线扫描技术、核磁共振成像技术、探地雷达、荧光成像技术、激光共聚焦成像技术、多光谱成像技术、高光谱成像技术和计算机断层扫描成像技术等)的优缺点和应用范围。根据马铃薯的生长特性以及生长环境的综合评价,筛选出能够原位监测马铃薯根系发育且不破坏其生长的成像技术和高效的图像分析系统,以期为今后成像技术在块根块茎类植物根系研究中广泛应用提供理论依据。     

花期核桃丰产管理措施

核桃树为单性花,雌雄同株,异花序,雌雄花期不一致,存在雌雄异熟现象。这种雌雄异熟特性对其授粉有不良影响,授粉不良,树势衰弱,营养亏损,会加剧落花落果。     

甘肃省马铃薯区试产量数据的AMMI模型分析

研究利用AMMI模型对2007-2008年甘肃省马铃薯品种区域试验中的10个马铃薯品种、7个试点进行综合评价,分析10个马铃薯品种的稳定性及丰产性,以及7个试点的鉴别力.结果表明:各品种的稳定性大小为L0206-6＞ L0227-17＞ L0227-18＞天2008-8-2＞富薯3号＞CK＞ 34-126＞98-6-2＞35-62＞陇薯6号,其中L0206-6,98-6-2品种的稳定性最强,陇薯6号的稳定性较差;L0227-17,L0206-6,L0227-18以及天2008-8-2的产量最高,98-6-2品种的产量最低.各个试点的鉴别力也具有差异性,各试点的鉴别力顺序为天水＞会川＞安定＞静宁＞临夏＞秦王川＞宕昌,其中天水地区对品种的选择性最高,宕昌地区对品种的鉴别力低.AMMI模型中的主成分值,共解释总互作平方和的93％,比线性回归模型能更有效地分析基因与环境互作效应.     

基质酸度对马铃薯植株生理特性及微型薯结薯能力的影响

以移栽于蛭石中的马铃薯夏波蒂和费乌瑞它两品种的脱毒试管苗为试验材料,采用不同pH值[3、4、5、6、6.5(CK)]的MS营养液浇灌幼苗,研究基质pH值对马铃薯植株生理特性及微型薯结薯能力的影响.结果表明,马铃薯叶片中叶绿素含量、SOD活性、硝态氮含量、磷钾含量、微型薯结薯数和平均单株产量均随pH值的升高而增加,pH值6时达最大值,pH值3时值最小,且夏伯蒂品种的pH值6处理在叶绿素含量、SOD活性等性状方面与对照(pH 6.5)间差异显著;脯氨酸含量则随pH值的升高呈降低趋势,pH值6时最低,pH值3时最高.结果表明,pH值6是马铃薯植株生长及微型薯形成的最适酸度值.     

马铃薯生长模型研究进展及其应用

马铃薯是世界第四大粮食作物,然而马铃薯的生产却易受到环境因素和遗传因素的影响。通过利用生长模型将马铃薯生理生态过程和相互关系进行量化表达,分析其内部结构与外界环境的关系,从而提出合理的管理方式,达到增产高效的目的。目前,国际上开发了一些较成熟的马铃薯生长模型,如SUBSTOR-potato,NPOTATO,LINTUL-POTATO模型等,应用在国内马铃薯生产实践中取得了一定成果,但总体来说中国马铃薯生长模型的应用还处于探索发展阶段。本文通过对国内外马铃薯生长模型研究的分析总结,得出国内外马铃薯生长模型的主要特点是偏重C、N素研究,缺少P、K素研究;模型所需要的参数较其他作物模型更为复杂。同时,综合分析现有各个生长模型的原理与技术路线的异同点与优缺点,指出马铃薯生长模型需在遗传参数和气候参数方面加以深化研究,并展望了利用作物生长模型指导国内马铃薯生产相关的发展趋势。     

冬小麦物候期对土壤水分胁迫的响应机制与模拟

作物模型在农业生产管理和决策中发挥着重要作用,而物候期模拟是作物模型正确模拟作物生长发育和产量形成过程的基础。作物模型模拟物候发育的常用算法一般是基于积温的计算,同时也考虑光周期和春化作用的影响,但是水分胁迫对物候发育的次级影响却较少被考虑在内。该研究以连续2季(2013-2014和2014-2015)的遮雨棚下土柱试验和连续3季(2012-2013、2013-2014和2014-2015)的遮雨棚下大田试验数据和前人研究成果为基础提出了冬小麦物候期对水分胁迫的响应机制理论假设,并以土壤相对有效含水率为水分胁迫指标校正冬小麦物候期水分胁迫响应函数。该研究以2014-2015生长季土柱试验各处理试验数据来建立冬小麦物候期水分胁迫响应函数,确定发育加速点A、发育减速点D和发育停止点S所对应的相对有效含水率值分别为0.30、0.10和0。结果发现拔节期和开花期模拟值和观测值之间的均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为0.8和1.7 d,绝对相对误差(absolute relative error,ARE)分别低于0.68%和2.09%。然后用2013-2014生长季土柱试验各处理数据进行验证,结果发现拔节期和开花期模拟值和观测值之间的RMSE分别约为0.9和1.1 d,ARE分别在1.37%和1.68%以下。最后再用3年独立大田试验数据对上述修正后的冬小麦物候期算法进行验证,结果发现开花期和成熟期的模拟值与观测值之间的RMSE分别约为2.4和2.0 d,ARE分别低于4.21%和2.67%;与DSSAT-CERES-Wheat模型的模拟结果进行比较,发现修正算法能反映出水分胁迫对冬小麦物候期造成的差异(有提前也有推迟),而DSSAT-CERES-Wheat模型无法体现这种差异,且开花期和成熟期的模拟值与观测值之间的RMSE分别约为4.0和5.5 d,误差最大分别为8和6 d。这表明校正后的冬小麦物候期算法模拟精度得到了较大提高,能在一定程度上描述和量化水分胁迫对冬小麦物候期的影响机制,可用来模拟不同水分胁迫条件下不同品种冬小麦的物候期。     

甘肃沿黄灌区连作马铃薯根区土壤有机物GC-MS分析

对轮作(前3 a均种植玉米)和连作(连续4 a种植马铃薯)条件下马铃薯"大西洋"品种出苗期和落花期根区土壤溶液进行GC-MS测定,研究连作逆境下马铃薯根系分泌物的自毒物质。结果发现,两种根区土壤溶液中匹配度80%以上的有机物均检测出烃、苯、酸、醇、酯、醛、酮,酰胺及其烃衍生物,其中出苗期有13种有机物是连作土壤溶液中独有物质,且含量最高的是丙酸丙酯(22.335%),最低的是2-十一烯醛(0.258%)。落花期连作土壤溶液中新增有机化合物7种,其中十六烷酸丙基酯也称棕榈酸丙基酯是植物自毒物质。比对出苗期和落花期两种土壤溶液有机物,确定12种化合物〔壬烷、丙酸丙酯、辛醛、二丁基羟基甲苯、1,2-苯二甲酸二(2-甲基丙基)酯、2,6-二甲基壬烷、2-辛烯醛、2-十一烯醛、1-十二烯、1-十三烷醇、1-十五碳烯、5-十八烯〕不是马铃薯自毒化合物。落花期连作土壤溶液中独有的N,N-二甲基甲酰胺化合物也是出苗期连作土壤独有物质,其浓度为0.455%(出苗期)和0.699%(落花期),该物质是否为自毒物质尚需进一步研究。     

基于渗透胁迫的马铃薯试管苗抗旱评价体系的构建

为探明抗旱生理生化机制和筛选抗旱品种,建立科学有效的马铃薯实验室抗旱评价体系,本研究分析了不同浓度PEG(polyethylene glycol6000)对CIP 397098.12、CIP 391180.6、CIP 391724.1、CIP 392745.7、CIP 392759.1、CIP 393613.2、CIP 397035.26、CIP 302476.108、CIP 304345.102、CIP 304405.47、CIP 391930.1、CIP391931.1、陇薯3号及Atlantic马铃薯品种试管苗生理生化指标的影响,并利用隶属函数分析方法对供试材料的综合抗旱能力进行了评价。结果表明:随着PEG浓度的增加,马铃薯试管苗的地上部分及根系生长受到严重的抑制,对马铃薯试管苗的根系长度的抑制作用更明显。当PEG浓度为9%时,14个马铃薯品种间生长指标的差异最大,试管苗株高、根系长度等5个生长指标均显著低于对照,说明9%是用于鉴定不同马铃薯品种试管苗对水分胁迫响应的最适浓度。根据综合抗旱评价值对供试马铃薯材料的抗旱性进行了排序,由强到弱依次为:陇薯3号、CIP391930.1、CIP 397098.12、CIP 391931.1、CIP 304405.47、CIP 392759.1、CIP 397035.26、CIP 393613.2、CIP 302476.108、CIP 304345.102、CIP 391180.6、Atlantic、CIP 391724.1、CIP 392745.7。