马铃薯低温响应的ScmiR390-5p及其靶基因表达与结构分析

【目的】研究马铃薯富含亮氨酸重复序列(leucine-rich repeat receptor-like protein kinase LRR-RLK)类受体蛋白激酶基因SCLRRK1受miR390（ScmiR390-5p）调控响应非生物胁迫的机理。【方法】通过低温响应马铃薯miRNA测序分析与靶基因预测,发现ScmiR390-5p通过调控1个可能的LRR类受体蛋白激酶基因对低温做出响应;利用实时荧光定量PCR技术（Quantitative Real-time PCR,RT-qPCR）验证ScmiR390-5p和SCLRRK1响应低温胁迫的表达情况;利用RLM-5′RACE确定ScmiR390-5p作用于SCLRRK1的切割位点;利用PCR技术克隆得到SCLRRK1的DNA序列和CDS序列,生物信息学分析SCLRRK1的结构和功能;利用RT-qPCR分析ScmiR390-5p/SCLRRK1在马铃薯各组织中的表达情况及其响应各种非生物胁迫的表达情况。【结果】RT-qPCR结果表明,低温诱导ScmiR390-5p表达,SCLRRK1的表达则受到低温的抑制,ScmiR390-5p和SCLRRK1的表达在低温胁迫下呈负相关性;RLM-5′RACE分析表明,ScmiR390-5p作用于SCLRRK1的切割位点是ATTCCT//CCTGAGTT,马铃薯ScmiR390-5p/SCLRRK1调控模块在低温响应中起作用。克隆结果表明SCLRRK1的CDS序列长度为2 685 bp,编码894个氨基酸,DNA序列长度为3 549 bp,含有1个内含子、2个外显子、3′非编码区和5′非编码区,ScmiR390-5p的靶位点位于SCLRRK1 CDS序列内部（960—981 bp,GGAACTATTCCTCCTGAGTTT）。生物信息学显示SCLRRK1是1个富含亮氨酸重复序列(leucine-richrepeat,LRR)的类受体蛋白激酶基因,编码的蛋白属于跨膜分泌蛋白。马铃薯组织表达RT-qPCR分析显示,ScmiR390-5p在叶中的表达量最高,根次之,茎中（地上茎、块茎和匍匐茎）表达量较低;而SCLRRK1的表达情况与ScmiR390-5p相反,其在叶中的表达最低,在茎中表达最高（匍匐茎>块茎>地上茎）。多种非生物胁迫结果显示,ScmiR390-5p和SCLRRK1表达在NaCl胁迫下呈负相关,ScmiR390-5p受到NaCl胁迫诱导表达。与对照相比,ABA和6-BA处理下ScmiR390-5p表达先下降之后呈波浪小幅回调;6-BA处理下SCLRRK1表达持续升高,ABA处理下SCLRRK1表达先上升后下降。GA₃、PEG和IAA处理8 h时,ScmiR390-5p的表达达到峰值,GA₃、PEG和IAA处理都能诱导SCLRRK1表达,但其变化趋势与ScmiR390-5p相关性不强。【结论】SCLRRK1具备编码LRR类受体蛋白激酶的核酸、氨基酸序列和结构基础,是ScmiR390-5p的靶基因;ScmiR390-5p/SCLRRK1调控模块在马铃薯组织器官中具备明显作用;ScmiR390-5p在转录后水平通过抑制马铃薯SCLRRK1的表达对低温胁迫做出响应,同时,马铃薯ScmiR390-5p/SCLRRK1调控模块在NaCl和6-BA胁迫响应中起作用,但不对ABA、GA₃、IAA和PEG胁迫做出响应,ScmiR390-5p和SCLRRK1分别在转录水平受到ABA、GA₃、IAA和PEG胁迫信号调控。     

茶树谷胱甘肽过氧化物酶编码基因CsGPX1功能分析

为明确茶树[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze.]谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidases,GPX)编码基因CsGPX1的功能,本文利用茶树转录组数据克隆获得CsGPX1的编码区全长序列,进行序列比对与分析,在此基础上,将CsGPX1在烟草中进行过表达获得转CsGPX1基因烟草,并比较野生型烟草与转基因烟草耐旱性的差异,验证CsGPX1功能。序列分析表明,CsGPX1编码序列(CDS)长723 bp,编码240个氨基酸。BLAST比对发现,该基因与桃树(Prunus persica)的GPX基因具有高度同源性(>85%)。CsGPX1编码的氨基酸序列具有GPX蛋白保守特征序列和区别于其他家族成员的特有的结构域——磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPX)。干旱胁迫处理结果显示,过表达CsGPX1烟草株系抗旱性强于野生型。GPX酶活性测定结果表明,转基因植株的GPX酶活性高于野生型植株。以上研究结果表明,过表达CsGPX1可提高转基因烟草的耐旱能力,说明CsGPX1可能与茶树的耐旱性能相关。本研究为提高茶树的耐旱性能研究提供了新的理论途径,并对降低茶园管理的成本具有一定的积极意义。     

黄心夜合不同组织挥发油成分分析

为探讨同一时间内黄心夜合Michelia martinii鲜叶、鲜嫩枝和鲜花的挥发油成分,利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对水蒸气蒸馏法提取的黄心夜合鲜叶、鲜嫩枝和鲜花挥发油成分进行了分析。结果表明:去掉峰值0.49以下的峰,从黄心夜合鲜叶、鲜嫩枝、鲜花分别检测出21种、31种和25种成分,3种不同组织样品共有2,4-二异丙烯基-1-甲基环己烷、γ-依兰油烯、4（14）,11-桉叶二烯、γ-榄香烯等4种成分,而鲜叶与鲜嫩枝都释放共同的12种挥发性成分,鲜嫩枝与鲜花都释放共同的13种挥发性成分,鲜叶与鲜花都释放共同的4种挥发性成分。黄心夜合鲜叶、鲜嫩枝和鲜花的挥发油成分在提取材料选择、挥发性成分利用与养生保健群落的营建等方面具有一定的应用参考。     

苗木嫁接机器人切削机构模拟试验

为研究满足苗木嫁接机要求的切削机构,设计了半旋转切削机构并优化其结构参数.选取桃、李、柑橘、葡萄和板栗五种嫁接幼苗作为试验对象,在模拟切削试验装置上进行了切削模拟试验.试验结果检验该半旋转切削机构的可行性及分析得出了影响切削阻力试验指标和切削成功率试验指标的主、次试验因素.研究表明影响苗木切削的因素:苗木平均直径、转速、滑切角分别与切削阻力和切削成功率的相关性.综合得出,该半旋转切削机构是可行的;苗木直径、转速和滑切角分别较大地影响切削阻力和切削成功率,苗木直径是主要影响因素,实行工厂化育苗来有效保证苗木直径大小和均匀性;转速调节范围50～60 r/min,滑切角调整略人于30°.     

部分引种牡丹在湖南的物候期初步观测

以2015年10月从洛阳引进的24个中原牡丹品种和28个外国牡丹品种为实验材料,在湖南长沙进行适应性栽培,从2015年12月至2016年12月观测并记载其物候期、适应性指标及其中17个长势好的品种的枝、叶、花蕾的生长量。结果表明:引种的52个品种中适应性最好的有36个,全年生长势好,成花率高,无秋发现象;适应性较好的有13个;适应性差的有3个,全年生长势差,成花率低,秋发现象严重。各物候期的整体变幅不大,花期主要集中在3月,一共持续1个月左右,枝、叶主要经历缓慢生长、快速生长、缓慢生长、停止生长的过程,而花蕾的整个发育过程比较缓慢。北方观赏牡丹在湖南的长势良好,有望在南方地区选育及园林应用上推广。     

甜瓜新品种‘雪橙’的选育

‘雪橙’是以2个高代自交系H202为母本和‘B110’为父本选育的杂交一代厚皮光皮甜瓜新品种。2007—2008年参加品种比较试验,2009—2011年参加国家厚皮甜瓜品种区域试验、生产试验,其主要特性为:中熟,全生育期95¹10 d,果实发育期35110 d,果实发育期35³9 d,生长势强,抗病抗逆性较强,适应性强,坐果易;果实圆到椭圆形,果皮白色有黄斑,果实商品率96%左右,耐贮运性强;果肉橙红,肉厚3.639 d,生长势强,抗病抗逆性较强,适应性强,坐果易;果实圆到椭圆形,果皮白色有黄斑,果实商品率96%左右,耐贮运性强;果肉橙红,肉厚3.6⁴.1 cm,果实中心可溶性固形物含量14%4.1 cm,果实中心可溶性固形物含量14%¹7%,肉质香脆;单瓜质量1.517%,肉质香脆;单瓜质量1.5¹.8 kg,667 m2产量2 700 kg左右,高产者3 700 kg以上。2011年通过国家西瓜甜瓜品种鉴定委员会鉴定,并定名为‘雪橙’。     

钙处理对葡萄果实花青素含量及品质的影响

【目的】通过研究不同钙处理对葡萄花青素合成及品质的影响,确定适宜的喷钙时期、浓度、部位,为葡萄的优质高产提供理论依据。【方法】以6 a(年)生‘美人指’为试验材料,研究了不同钙处理水平(0、1、3、5、8 g·L~(-1))、施肥方式(叶果喷施和浸果)及时期(第1次膨大期和第2次膨大期)对葡萄果实品质和花青素含量的影响。【结果】钙处理可明显提高果实的单粒质量、可溶性固形物及花青素含量,并降低果实硬度和酸度,果实品质和花青素含量随着钙质量浓度的增加而提高,在5 g·L~(-1)时效果最好,同时还发现钙处理效果在葡萄第2次膨大期优于第1次膨大期,浸果处理优于叶果喷施处理。第2次膨大期5 g·L~(-1)钙溶液浸果处理的花青素含量为820.23 nmol·g~(-1)(约为对照的5.72倍)、可溶性固形物含量(ω)为16.23%(约为对照的1.28倍)、固酸比为63.40(约为对照的1.67倍),而总酸含量(ω)显著低于其他处理,为0.26%(约为对照的0.76倍)。【结论】在葡萄第2次膨大期采用5 g·L~(-1)钙溶液浸果处理,对于提高葡萄品质和果实花青素含量最为有利。     

转基因西瓜研究进展

综述了西瓜转基因常用的方法、目前已获得的转基因西瓜性状以及转基因西瓜安全性等方面的研究进展，并提出了今后进一步的研究方向。西瓜转基因常用方法为叶盘转化法；将外源基因导入到西瓜基因组中常用的方法主要有农杆菌介导法和花粉管介导法；常采用PCR、Southern和Western等方法来检测和鉴定外源基因是否成功整合到西瓜基因组中；目前利用转基因技术改良的西瓜性状主要集中在培育抗病毒、抗枯萎病和耐旱、耐盐碱等方面；对转基因西瓜的安全性研究主要包括生态安全性和食品安全性2个方面。今后应利用转基因技术进一步提高西瓜营养品质、耐贮性和抗冻性等性状，并进一步加强对转基因西瓜安全性的研究。     

预处理及培养方法协同作用对新铁炮百合种子萌发的影响

【目的】 研究不同预处理方式下培养方法协同作用对新铁炮百合种子萌发的影响。【方法】 以新铁炮百合雷山1号种子为材料,采用三因素四水平正交试验设计,研究不同水平的预处理方式、培养温度、培养方式对新铁炮百合雷山1号种子萌发的影响,以及不同温度下种子萌发过程中可溶性糖和过氧化物歧化酶(SOD)的动态变化规律。【结果】 培养温度是影响新铁炮百合雷山1号种子萌发的主要因素,其次是预处理方式和培养方式。雷山1号种子的最佳预处理方式是4℃浸种7 d,最佳培养温度是21℃,最佳培养方式是土壤播种,发芽率为99.18%,播种后第9 d发芽指数为4.65。不同温度处理下,种子萌发过程中超氧化物歧化酶(SOD)活性表现出先增加后下降的趋势,可溶性糖含量则呈现出先下降再上升的趋势,其中21℃处理下种子的抗逆性和贮藏物质的转化利用要高于15、18和25℃处理下的种子,21℃为适宜温度。【结论】 雷山1号种子的最佳处理方式为4℃浸种7 d于21℃下土壤播种。     

四种基质对芙蓉葵扦插繁殖的影响

以白砂土、菜园土、黄土和河砂分别扦插芙蓉葵,研究4种基质对芙蓉葵扦插苗的影响。结果表明,4种基质对芙蓉葵扦插苗的成活率、株高、叶片数、须根数、叶面积和根长均有显著影响;其中以白砂土效果最好,扦插苗的成活率、株高、叶片数、须根数、叶面积和根长均较高,综合效果优于其他基质,可在芙蓉葵扦插繁殖上推广使用。