Drought tolerance screening for potato improvement

Six potato genotypes including ‘Desiree’ and five breeding clones (2/14, 95C, 125B, 3589, 4056) were grown in the field under well-watered and stress conditions. The stress response of leaf tissue was assessed 8 and 12 weeks after plant emergence (WAE) by measuring canopy temperature and chlorophyll α fluorescence induction kinetics in detached leaves. Under drought-stress conditions, chlorophyll α fluorescence dropped in clones 2/14 and 4056, remained constant in 95C and 125B and increased in clone 3589. The canopy temperature exhibited little difference between drought and irrigated treatments in clones 95C and 125B, and significant effects in the other genotypes. This performance was interpreted in terms of tolerance to drought stress, and the potential use of canopy temperature and chlorophyll fluorescence as tools for drought screening of potato germplasm and segregant generations is discussed. The physiological properties of 95C and 125B highlighted by this study need further investigation and, if confirmed, they could be recombined with other useful agronomic characters by crossing in a breeding programme.     

Heterosis in CMS hybrids of cotton for photosynthetic and chlorophyll fluorescence parameters

Summary The characterization of photosynthetic, chlorophyll fluorescence parameters and yield and yield components was compared between two newly developed CMS cotton hybrids (H1, H2) and their parents, as well as currently planted hybrid and conventional cultivars (C1, artificially produced hybrid CCRI 29 and C2, conventional cultivar CCRI 12) under the field condition. The results showed that P_n, F_v/F_m, Φ_PSII and qP of hybrids was significantly higher than that of C1 and C2. Furthermore, heterosis was found on photosynthetic parameters in hybrids over their parents at the first four growth stages, while only heterosis over mean of parents (HOMP) was detected in chlorophyll fluorescence parameters. It was clearly shown that one male-sterile line M2 was higher than the hybrids in F_v/F_m, Φ_PSII and qP over all growth stages. Significantly positive correlations (P < 0.01) were found between LAI or Yield and P_n, C_s, T_r, F_v/F_m, Φ_PSII, or qP, while significantly negative correlations between C_i and LAI or Yield, and no significance between qN and Chl a, C_s and qP were found. It was concluded that CMS hybrid cottons showed better potential to maintain relatively higher photosynthetic ability during the growth, which contributes to the increased lint yield.     

蔗糖浓度对葡萄试管苗生长及光合作用的影响

糖为植物生长发育提供能量,也是形态建成的物质基础。但培养基的蔗糖浓度对葡萄试管苗生长及光合作用的影响研究较少,以‘黑比诺’葡萄试管苗为试材,以GS为基本培养基、蔗糖浓度30g/L为对照,分别研究蔗糖浓度0、60g/L对‘黑比诺’葡萄试管苗生理指标和光合参数的影响。结果表明:蔗糖浓度为30g/L试管苗生长状况最佳,试管苗干鲜重、叶绿素含量、可溶性糖含量均显著高于其他2个处理,总糖含量无显著差异;蔗糖浓度60 g/L处理试管苗叶片可溶性蛋白含量显著高于其他2个处理,在高糖及无糖处理下,试管苗叶片蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)与净光合速率(Pn)均显著低于正常浓度处理;叶绿素a、叶绿素b、光合电子传递速率(ETR)、最大量子产量(Fv/Fm)在蔗糖浓度30 g/L处理下均显著高于其他2个处理,叶片中不同激素受蔗糖浓度的影响各不相同。综上,蔗糖浓度能够影响葡萄试管苗生物量、叶绿素相对含量、可溶性蛋白、可溶性糖及总糖含量变化,培养基蔗糖浓度过高或过低会影响叶绿素荧光参数的变化,进而影响光合作用。     

一种面向多核环境加速算法的研究

在共享存储器的多核环境中,锁住共享资源是完成同步操作的有效方法之一.为了提高同步对象工作效率,借鉴windows同步对象工作原理,利用windows原子操作的不可分割性和高效性,提出了一种用户级轻量级自旋锁(CSpinLock)算法,该算法具有执行速度快的特点.在实验中,将该算法与windows同步对象分别实施于射线跟踪程序.理论分析与实验结果表明,在基于windows系统的共享存储多核环境中和在同步操作频繁的情况下,采用用户级轻量级自旋锁的程序性能较windows同步对象有明显的提升.     

酸胁迫对夏枯草叶绿素荧光特性和根系抗氧化酶活性的影响

为了阐明夏枯草幼苗对酸性环境的耐受性,采用不同pH值(pH=4.5、4.0、3.5、3.0)的Hoagland营养液模拟酸胁迫环境,研究酸胁迫对夏枯草幼苗叶绿素荧光特性及根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着pH值下降,代表供体与受体侧参数的K点相对可变荧光(W_K)、J点相对可变荧光(V_J)和电子受体QA-被还原的最大速率(dV/dt_o)逐渐升高,光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递的量子效率(φE_o)降低;表示单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TR_o/RC)、热耗散(DI_o/RC)的能量逐渐增加;用于电子传递的能量(ET_o/RC)逐渐下降;表示PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、吸收光能为基础的光合性能指数(PI_abs)、表征光系统Ⅰ(PSⅠ)的最大氧化还原活性(ΔI/I_o)及PSⅡ与PSⅠ协调性(Φ_PSⅠ/PSⅡ)随酸胁迫程度增加逐渐下降。夏枯草根系超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势,而根系抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低;夏枯草叶片可溶性糖、脯氨酸含量逐渐上升。酸胁迫下,夏枯草PSⅡ反应中心受损,电子传递受阻,光系统性能及PSⅡ与PSⅠ的协调性降低,根系SOD与POD活性受到抑制,在pH 3.0处理下表现较为明显。夏枯草通过提高单位反应中心的热耗散能力来减少过剩光能对叶片光合机构的破坏,通过提高根系APX抗氧化酶及叶片渗透调节物质含量来减少酸胁迫带来的伤害。     

低温弱光胁迫下芸豆叶片光抑制与类囊体膜脂构成变化

以对低温弱光敏感性有差异的两个红芸豆品种为材料,研究了低温弱光胁迫处理及恢复过程中幼苗叶片的叶绿素含量、荧光参数和类囊体膜脂肪酸组成的变化。结果表明:与对照相比,随胁迫时间延长,叶片中Chl a、Chl b和Chl(a+b)含量降低(P<0.05);F_v/F_m、F_v'/F_m'、qP、Φ_PSⅡ和ETR下降(P<0.05),Chl a/b和NPQ上升(P<0.05);类囊体膜脂MGDG、DGDG和SQDG中的亚麻酸(C18:3)含量显著降低(P<0.05),棕榈酸(C16:0)含量显著升高(P<0.05),PG中的棕榈酸(C16:0)和反式十六碳-烯酸[C16:1(3t)]含量降低(P<0.05),而亚麻酸(C18:3)和亚油酸(C18:2)含量升高(P<0.05),在叶片抵御低温弱光胁迫过程中维持一定的膜脂不饱和度的重要作用。随胁迫时间延长,类囊体膜总饱和脂肪酸(SFA)含量升高,多不饱和脂肪酸(PUFA)含量以及膜脂不饱和度(U/S)显著降低,恢复期则相反。在胁迫处理和恢复期,“英大红”和“小红芸豆”的U/S变化差异不明显,PUFA含量变化差异显著(P<0.05),且与F_v/F_m的相关性分别达到86.21%和83.92%,表明低温弱光处理及恢复过程中,光抑制后PSⅡ功能的修复与PUFA含量增加存在一定关系。因此,低温弱光胁迫下“英大红”光抑制程度较“小红芸豆”轻,可能是较高含量的PUFA增加了类囊体膜的不饱和度,维持膜的稳定性,减轻了光抑制。     

牛血清淀粉样蛋白A时间分辨荧光免疫层析检测试剂盒研制

本研究旨在研制一种牛血清淀粉样蛋白A（SAA）时间分辨荧光免疫层析定量检测试剂盒,用于牛奶中SAA含量的临床快速检测。采用双抗体夹心法结合荧光免疫层析技术,在结合垫上固定荧光微球标记的抗SAA单克隆抗体及荧光微球标记的鸡IgY的混合物,在硝酸纤维素膜的检测区包被另一株抗SAA单克隆抗体,在硝酸纤维素膜的质控区包被山羊抗鸡IgY。经抗体原料筛选及荧光微球标记抗体的工艺优化后,绘制标准曲线并对试剂盒的空白限、精密度、稳定性及样本测试性能进行初步评估。结果显示,Medix SAA-2单克隆抗体包被与YBX SAA-3单克隆抗体标记为最适抗体配对原料。荧光微球标记抗体的工艺中,荧光微球与抗体的质量投料比为40∶1、偶联剂与荧光微球羧基摩尔比为2∶1的条件为最优组合。试剂盒标准曲线的四参数拟合曲线方程为y=（1.03947-0.00182）/[1＋（x/12.08222）×（-0.84692）]＋0.00182,线性相关系数R²=0.9997。研制的牛SAA检测试剂盒空白限为0.052 mg/L。精密度测试结果显示,批内变异系数 < 15%,批间变异系数 < 20%。室温稳定性试验表明,试剂盒在室温密封存放6个月的荧光T/C值相对跌幅约15%。自制试剂盒与上海蓝基试剂盒的样本对比测试相关系数R²为0.97。综上所述,本试验研制的试剂盒具有操作简便、灵敏度高、成本低廉等优点,能满足临床测定需求,可作为一种新型牛SAA检测的快捷、准确的检测手段。     

转PEPC基因水稻的光保护效应的可逆动态变化

研究了转PEPC基因水稻及其原种粳稻Kitaake旗叶的叶绿素荧光参数和活性氧代谢有关指标的日变化进程。结果表明,玉米PEPC基因导入水稻后,在高光强下光合速率提高50%,光合作用的光抑制减轻。用PEPC的专一抑制剂证明光合增加确与PEPC基因的导入有关。不同基因型水稻在高光高温自然条件下中午均有光抑制现象,其中转PEPC基因水稻中午Fv/Fm降低较少,光抑制较轻,光能转化为化学能的效率较高,热耗散较低。这些结果为进一步研究转PEPC基因水稻耐光抑制机理和高光效育种提供了依据。     

光周期对促成栽培芍药生长开花和叶绿素荧光动力学影响

为探讨光周期对促成栽培芍药生长开花和光合机制的影响,给予冬季促成栽培芍药大富贵(DFG)和桃花飞雪(THFX)14 h/d和18 h/d光周期处理,以自然光周期9 h/d为对照(CK)。结果表明:与CK相比,14 h/d光周期对芍药2个品种的生长、叶绿素积累和开花均有利,并促进PSⅡ最大量子效率(Fv/Fm)上升和增强PSⅡ向下游供应电子的能力,使PSⅡ-PSⅠ-碳同化快速达到动态平衡;与CK相比,18 h/d光周期不利于芍药DFG茎伸长,并对其开花有显著抑制作用;18 h/d光周期处理,芍药2个品种电子传递链均在PSⅠ处受阻,同时PSⅠ-碳同化间电子传递平衡被打破;芍药不同品种光合电子传递对光周期响应有差异,DFG整体电子传递活性比THFX高,在14 h/d光周期下,PSⅡ-PSⅠ-碳同化动态变化可更快达到新的动态平衡并保持稳定,对光周期的适应性也比THFX强,这与其生长开花情况表现一致。      

奶牛GPR109A基因SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR检测方法的建立

[目的]建立奶牛G蛋白偶联受体109A基因(GPR 109A)的实时荧光定量PCR检测方法,为开展奶牛产后脂类代谢紊乱及酮病发生机理研究奠定基础.[方法]根据GenBank中奶牛GPR 109A基因和卢-actin基因(内参基因)的mRNA保守序列设计合成两对引物,以奶牛肝脏组织cDNA为模板,PCR扩增目的基因后与载体连接构建重组质粒,以SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR进行扩增,绘制标准曲线,并对其特异性、敏感性、重复性等进行检验.[结果]GPR109A基因和β-actin基因的实时荧光定量PCR标准曲线方程分别为y=-3.309x+10.92(R2=0.9985)和y=-3.289x+9.794(R2 2=0.9997),扩增效率分别为101.0％和100.0％.特异性试验结果显示,GPR 109A基因和β-actin基因的溶解曲线峰单一,无引物二聚体和非特异性扩增产物生成;敏感性试验结果显示,线性扩增范围广,可检测到1.8×102个拷贝的GPR109A基因;重复性试验结果显示,各扩增反应的变异系数(CV)小于或等于1.7％.[结论]基于GPR109A基因建立的SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR具有操作简便、敏感性高、特异性强和重复性好等特点,可用于牛源性GPR109A基因表达量的快速检测和定量分析.