日本落叶松木质部发育相关基因筛选及其共表达网络构建

【目的】鉴定日本落叶松木质部发育相关基因,构建核心基因与木质部发育相关基因的共表达网络,为后期开展日本落叶松木材形成相关研究提供参考。【方法】对日本落叶松木质部、韧皮部和针叶3个组织进行二代和三代转录组测序,利用R软件的DEseq2包筛选木质部相对韧皮部和木质部相对针叶的差异表达基因,通过整合2组差异基因获得木质部特异表达基因,借助GO、KEGG及BLASTN等生物信息学分析手段探索基因功能,利用WGCNA分析构建木质部特异表达基因共表达网络。【结果】共获得2 596个木质部特异的高表达和低表达基因;GO分析结果显示这些基因在代谢过程、细胞过程、定位膜、细胞、细胞组件、催化活性、位点结合和转运活性等分类中显著富集; KEGG分析结果显示这些基因在淀粉和蔗糖代谢、类黄酮生物合成和代谢途径通路中显著富集,在苯丙烷代谢途径及淀粉和蔗糖代谢途径中分别富集到38个和196个基因;鉴定出木材形成相关基因,包括木质素合成相关基因PAL4、CCR1、C4H、HCT、COMT1、PER12、PER52、CYP98A3、LAC12和LAC17等,纤维素和半纤维素合成相关基因DEC、CEL1、Csl、CTL2和SPS3等; 2 596个木质部特异的高表达和低表达基因经WGCNA分析后筛选出与木质部发育相关基因关联度较高的17个核心基因。【结论】筛选的日本落叶松木质部发育相关基因参与半乳甘露聚糖合成、木葡聚糖合成、纤维素微纤丝形成、细胞壁纤维素合成、次生细胞壁形成过程、纤维伸长过程、调控合成木质素的碳代谢流、木质素生物合成及降解、木质素单体聚合、木质素单体甲基化和细胞程序化死亡等木材形成相关生物学过程;在共表达网络中筛选出的17个核心基因可作为今后研究的重点来探索其在木材形成过程中的具体功能。     

El Ni?o事件消亡期亚洲季风区对流层上层经向热力差异的演变

采用NOAA1979—2019年的南方涛动SOI指数、GPCC降水数据和ERA5气温数据探究El Ni?o事件消亡期亚洲季风区对流层上层海陆热力差异的演变特征。El Ni?o事件衰减期按所处季节可分为春季型、秋季型和冬季型,其中冬季型衰减对季风区对流层上层经向热力差(TI_up)的贡献最大,且热力差异在冬季达到最大;春季型衰减会使伴随长江中下游夏季降水增加,秋季型衰减会使长江中下游夏季降水减少,冬季型衰减会使华北大部分地区夏季降水增多,只有华南、西南及东北部分地区降水略有减小。     

毛红椿种子性状的种源差异及综合评价

为揭示毛红椿种子性状的地理变异规律,测定了毛红椿6个种源的种子表型、种子品质及其内含物含量等14个指标,研究种子性状的种源差异,并通过主成分法及聚类法对种子性状进行综合评价。除种子长和淀粉含量外,不同种源种子的其他性状差异均达极显著水平(P<0.01),种子性状变异系数的范围为6.09%～26.99%,其中种子表型特征变异系数平均值最小(7.93%)。江西宜丰种源的种子千粒重(7.81 g)显著高于其他种源,发芽率(81.93%)最高。种子千粒重与发芽率、可溶性糖含量及非结构性碳水化合物含量之间呈极显著正相关(P<0.01),说明毛红椿种子的重量与其所含的内含物的含量有关。种子性状的主成分分析结果表明,特征根大于1的主成分有3个,其贡献率分别为43.82%、 32.48%、15.01%,累计贡献率达91.31%。聚类分析将6个种源分为3个类群,第Ⅰ类群是江西宜丰种源,为高千粒重、高可溶性糖和高非结构性碳水化合物类群;第Ⅱ类群是江西龙南种源;第Ⅲ类为江西茅坪、福建南平、浙江富阳和湖北恩施种源。整体来说,毛红椿种子性状在种源间具有较强的遗传改良潜力,种子表型特征比种子品质和内含...     

一种大豆SNP分型新方法

单核苷酸多态性(SNP)在大豆基因组中分布广泛,SNP分型是大豆SNP遗传作图,关联分析、分子标记辅助选择等研究的重要技术.本文以Rhg4基因开发的5个SNP为例,介绍了一种大豆SNP分型的新方法-片段长度差异等位基因特异性PCR(FLDAS-PCR).采用AS-PCR原理,针对某个SNP位点设计2条相差4-5bp的特异引物和1个公用引物,PCR产物约100bp或150bp,2种等位基因型PCR产物相差4-5bp,在2个特异引物3'端第3和4碱基位置分别人为引入错配碱基来提高PCR特异性,通过6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳可将纯合和杂合基因型检测出来.探讨了特异引物浓度和退火温度对Rhg4-1592扩增效果的影响,研究表明,可通过调整特异引物浓度和退火温度优化扩增效果.FLDAS-PCR对18份种质分型结果与PCR产物克隆测序法一致,表明本研究建立的FLDAS-PCR法是一种简便、快捷、新型的大豆SNP分型方法.     

胡杨叶黄期对气候变化的时空响应与区域差异

利用中国绿洲的41个胡杨分布区地面气象站点近57 a的逐日平均气温资料,运用线性趋势、Arc GIS的反距离加权(IDW)插值法、Morlet小波功率谱、Mann-Kendall检验和相关分析法等方法,分析中国绿洲胡杨叶黄期的时空特征、区域增暖响应与差异。结果表明:近57 a来,中国绿洲胡杨叶黄起止日均明显推迟、叶黄期呈延长的变化趋势,变化倾向率分别为0.72 d·(10a)^-1、1.39 d·(10a)^-1(α≥0.05)和0.66 d·(10a)^-1;胡杨叶黄起止日均呈自西南向东北逐渐提前的变化规律,其中,柴达木绿洲推迟趋势最明显,新疆南部绿洲不明显。除新疆北部外,叶黄期呈自南向北逐渐缩短的变化规律,空间差异十分明显;且分别存在2.2 a、3.0 a和5.2~5.6 a的短周期,与大气环流2~4 a和厄尔尼诺2~7 a的周期相吻合;胡杨叶黄起止日及叶黄期分别在2003年、1990年、1961年发生了突变,各绿洲区突变不尽相同;研究区胡杨叶黄起止日与叶黄期分别与前期(6-8月和7-9月)月平均气温、所在月(9-11月)平均气温呈显著相关,相关系数分别为0.703、0.697和0.715(α≥0.001)。反映了中国绿洲胡杨叶黄期对全球气候变暖的响应既敏感又有区域差异。     

贵州不同地区红托竹荪不同部位的营养成分分析

以贵州织金县和纳雍县的红托竹荪为研究对象,对其菌盖、菌柄、菌托中的各种营养成分进行比较分析。试验结果表明,2个地区的红托竹荪均含有糖、蛋白质、脂肪、纤维素、氨基酸和矿物质6种营养成分,具有较高的营养价值。红托竹荪各部位之间6种营养成分的含量差异显著(P<0.05),2个地区的红托竹荪相同部位中同种成分的含量也存在显著差异(P<0.05)。综合2个地区红托竹荪的检测结果发现,糖类是红托竹荪各部位中含量最高的成分,含量为26.91 g·100^-1g^-1～60.61 g·100^-1g^-1;其次是蛋白质,含量为13.42 g·100^-1g^-1～27.08 g·100^-1g^-1。红托竹荪的菌托中均含有6种检测的营养成分,且菌托中的各营养成分含量与菌盖和菌柄中的含量差异不显著,因此红托竹荪菌托亦具有较高的利用价值。     

11种农作物对重金属的吸收差异

为受重金属污染耕地的安全利用提供科学依据,在受重金属污染的地块进行田间试验,探索水稻、四季豆、白菜、西红柿、茄子、南瓜、缸豆、高粱、黄瓜、黄豆、糯玉米11种农作物对重金属的吸收差异。结果表明：不同农作物对不同重金属元素吸收不同。在土壤重金属Cd和Hg超过风险筛选值,Cr、As、Pb含量低于风险筛选值的地块,除水稻和茄子的Cd超过限量值外,其余作物中的Cr、As、Cd、Hg、Pb含量均未超过限量值。11种农作物均未检出Hg;11种农作物中的Cr含量为水稻>白菜>高粱>黄豆>豇豆,其余农作物中均未检出;As含量,除南瓜、黄豆和糯玉米未检出外,其余农作物的As含量为水稻>白菜>豇豆>四季豆>西红柿=黄瓜>高粱>茄子;Pb含量为白菜>水稻>高粱>黄瓜,其余农作物中均未检出;Cd含量,水稻和茄子中的Cd含量超过国家标准限值,除南瓜未检出外,其余农作物中的Cd含量为水稻>白菜=茄子>黄豆>四季豆>豇豆>糯玉米>黄瓜>高粱。     

糖萜素对鲤鱼生长性能和免疫功能的影响

选择体重约10.5 g的健康鲤鱼450尾,随机分为5组,每组3个重复,每个重复30尾.设空白对照组(基础饵料,不加添加剂)、正对照组(在基础饵料中添加10%黄霉素40 mg/kg)、试验组(分别添加糖萜素150、300、450 mg/kg),试验期70 d.结果显示,与空白对照组相比,添加150、300、450 mg/kg的糖萜素组,增重分别提高13.42%(P＜0.05)、18.66%(P＜0.01)、19.06%(P＜0.01),均降低了饵料系数(P＜0.05);头肾体指数显著高于对照组(P＜0.05);显著提高攻毒后的成活率(P＜0.05),极显著提高攻毒15 d后血清溶菌酶活力(P＜0.01).与正对照组相比,添加300、450 mg/kg的糖萜素组,各指标差异不显著.试验结果表明:糖萜素可促进鲤鱼生长和提高免疫功能,在鲤鱼饵料中添加300 mg/kg糖萜素可达到添加黄霉素40mg/kg的效果.     

半滑舌鳎HIRA基因部分cDNA序列克隆及表达分析

为研究HIRA基因在半滑舌鳎胚胎发育中的作用及其组织差异表达,以半滑舌鳎为研究对象,采用同源克隆策略从其精巢中分离了长度为764bp的HIRA部分cDNA序列,该片段编码254个氨基酸,具有5个wD结构域。对氨基酸进行比较发现,半滑舌鳎HIRA与比较物种的氨基酸序列具有很高的同源性,与红鳍东方纯亲缘关系最近。实时定量PCR分析发现,HIRA mRNA在多细胞期到原肠胚期的表达量较高,表明HIRA对胚胎发育起重要作用;HIRA在不同组织中表达差异显著,其中在性腺中表达最高,推测HIRA在维持性腺的功能方面有一定作用。