鹅肌球蛋白重链1基因MyHC1全长cDNA克隆、序列及胚胎期表达特征分析

肌球蛋白是组成肌原纤维粗丝的主要成分,在肌肉生长发育和运动收缩过程起重要作用。本研究采用反转录PCR和快速扩增cDNA末端(rapid amplification cDNA ends,RACE)方法,从太湖鹅(Anser anser)肌肉中克隆到肌球蛋白重链1基因(myosin heavy chain 1,MyHC1)的全长cDNA,并运用生物信息学的方法对其进行分析,实时荧光定量PCR(Real-time fluorescent quantitative PCR,qRT-PCR)检测MyHC1基因在鹅胚胎期的表达情况。研究结果表明,鹅MyHC1基因(Gen Bank登录号:KM675469)cDNA全长6028 bp,包含5 823 bp的开放性阅读框,57 bp的5’端非编码区和148 bp的3’端非编码区,共编码1 940个氨基酸。经预测,鹅MyHC1基因编码的蛋白质由31 478个原子组成,分子式为C9746H15817N2753O3096S66,相对分子质量为223 kD,等电点为5.62,平均亲水性为-0.786,属于不稳定亲水蛋白。在线预测鹅和鸡(Gallus gallus)的MyHC1蛋白质三维结构呈高度相似,由多螺旋和折叠片聚集成球状头部,并带有长纤维状α-螺旋尾部。鹅MyHC1的编码区(coding sequence,CDS)序列与鸡的同源性最高,为92.86%,与哺乳类同源性多数在84%左右,与两栖类同源性相对较低。鹅与鸡氨基酸同源性最高,为96.45%,与哺乳类的同源性多数在90%左右,与非洲爪蛙(Xenopus laevis)同源性较低,为78.13%。系统进化树分析表明,哺乳动物形成一个大分支,两栖类自成一支,鹅和红原鸡聚成一支,分子进化地位的关系最近,验证了鹅和鸡属于近缘物种。qRT-PCR检测到MyHC1基因在胚胎期第7天开始表达,以后表达量逐渐升高,在15d表达量达到高峰后下降,25d之后逐渐趋于平稳,表明,MyHC1基因在鹅胚胎期mRNA水平的表达量呈先上升再下降的趋势。本研究首次获得了鹅MyHC1的全长cDNA序列、分子的结构特点和表达特征,显示该基因在鹅肌肉生长发育过程起重要作用,为该基因的功能及鹅肉质性状研究提供了基础资料。     

农业生产对土壤中重金属含量的影响

本讨论了农业生产对土壤中重金属的输入和输出，研究结果表明，不同的耕作制度，对土壤中重金属含量影响很小，但对蔬菜中重金属含量影响较大。     

基于高通量测序的昭通核心烟区植烟土壤真菌多样性分析

本研究利用高通量测序技术,从分子水平探究昭通8个种烟县（区）新烟区、土传病害发病严重的连作区以及典型的轮作区的土壤真菌多样性。结果表明：从群落组成来看,昭通核心烟区土壤真菌群落包括30个门、79个纲、202个目、443个科和976个属,其中子囊菌门为昭通核心烟区土壤真菌群落的绝对优势门,被孢霉属和青霉菌属为昭通核心烟区土壤真菌群落的优势属。群落指示物种分析表明,新烟区土壤真菌群落壳二胞菌属的相对丰度显著高于连作区和轮作区,连作区拟青霉菌属、假裸囊菌属和篮状菌属的相对丰度显著高于新烟区和轮作区烟,轮作区镶刀菌属的相对丰度显著高于新烟区、被孢霉属的相对丰度显著高于连作区。从生物多样性特征来看,新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高,物种丰富度显著高于连作区和轮作区;轮作区土壤真菌群落的物种丰富度显著高于连作区,物种均匀度显著低于连作区,真菌群落生物多样性略高于连作区。从真菌群落的功能来看,病理营养型、腐生营养型和腐生—共生营养型的真菌群落为主要组成,新烟区真菌群落占比前1至前3的营养型分别为腐生—共生营养型、腐生营养型和病理营养型,连作区分别为腐生营养型、病理营养型和腐生—共生营养型,轮作区分...     

秸秆还田与施肥方式对稻麦轮作土壤细菌和真菌群落结构与多样性的影响

为探索秸秆还田与施肥方式2种农田措施对水稻-小麦(稻麦)轮作土壤微生物群落的影响,阐释其对土壤细菌和真菌群落结构和多样性的影响机制,本研究通过7年稻麦轮作长期定位监测试验,设置无肥空白(CK)、常规施肥(RT)、秸秆还田+常规施肥(RS)和秸秆还田+缓释肥(SS) 4个处理,采用Illumina Miseq高通量测序技术,分析土壤细菌和真菌群落结构和多样性,探索影响微生物群落的主控环境因子。结果表明, SS作物产量在2016年和2017年分别比RT显著提高11.6%和8.2%(水稻)、4.8%和3.6%(小麦),与RS无显著差异。相比RT,秸秆还田处理显著降低了土壤pH,提升了土壤有机碳和铵态氮含量;与RS相比,SS处理提高了铵态氮含量。秸秆还田处理提升了真菌群落多样性,但对细菌群落多样性无显著影响。SS与RS在细菌真菌群落多样性方面均无显著差异。相关性分析表明,细菌群落多样性与土壤pH呈负相关,与总氮含量呈正相关;真菌群落多样性则与土壤有机碳含量显著正相关。NMDS分析表明,施肥对于细菌群落结构影响较大(55.61%),真菌群落结构则对秸秆还田响应更明显(26.94%)。与RT相比,秸秆还田显著提升了细菌放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门的相对丰度,同时显著提升了真菌中子囊菌门的相对丰度,降低了担子菌门和接合菌门的相对丰度,加强了土壤碳氮循环能力并抑制了病原菌。SS与RS相比,仅提升了真菌中子囊菌门的相对丰度。综上,秸秆还田配施缓释肥有助于维持或者提高土壤养分有效性、作物产量及细菌真菌群落多样性,可以促进土壤碳氮循环。     

与甜瓜性别分化相关植物激素生物合成途径分析

甜瓜性别分化是由多因素构成的一个复杂的网络系统调控,受到多种环境因素及激素水平的影响。本研究利用甜瓜(Cucumis melo L.)WI 998×TopMark 构建重组自交系群体,通过第二代高通量测序技术对F2S6群体中雌雄异花同株及全雌系植株的转录组测序,比较差异表达基因,分析与性别差异表达相关的植物激素合成途径。结果显示,雌雄异花同株获得77376 条 Unigenes,平均长度为 435 bp;全雌系转录组测序获得 80 825 条 unigenes,平均长度为 509 bp。比较雌雄异花同株与全雌系转录组,发现共有 8966个基因差异表达,4 296 个基因下调,4 670 个基因上调。对差异基因进行基因本体论(GO)功能分类,发现2 352 条 Unigenes 归入到生物学过程,4 107 条 Unigenes 归入到细胞学过程,2 507 条 Unigenes 归入到分子功能。差异表达基因共参与 121 个 Pathway,发现赤霉素(gibberellin, GA)合成途径中 GA3 - 氧合成酶(GA3-ox)(MU3674)、GA7- 氧化酶(GA7-ox)(MU36987)、GA2- 氧化酶(GA2-ox)(MU13098/MU13099)、GA20-氧化酶(GA20-ox)和 GA2- 氧化酶(GA2-ox)(MU33020)等基因差异表达;共有 38 个基因在脱落酸(abscisicacid, ABA)合成途径中差异表达,其中 19 个上调,19 个下调;油菜素内酯(brassinolide, BR)合成途径中,MU22012 (cytochrome P450),MU26893 (cytochrome P450) 基因上调 ,MU56098 (cytochrome P450,CYP724B3),MU76596(CYP724A1)下调。本研究还发现参与甜瓜性别表达,分别与赤霉素、脱落酸、油菜素内酯及玉米素等多种激素合成、信号传导等代谢途径相关。研究结果为分析甜瓜决定性别分化的可能机理,为下一步研究甜瓜性别修饰基因的克隆,提供重要依据。     

冬季咸水结冰灌溉下滨海重盐碱地土壤水盐动态及对棉花出苗和产量的影响

在河北省滨海区,连续3年对当地的盐碱地进行了冬季咸水结冰灌溉,并对土壤的耕层水盐动态、棉花出苗和产量以及植株的盐离子状况进行了观测。结果表明:利用矿化度为8.15~14.27 g.L 1、灌水量为180mm的地下咸水,对滨海盐碱地进行冬季结冰灌溉,后期结合地膜覆盖可显著降低土壤盐分含量和提高土壤含水量。咸水结冰灌溉处理2009—2011年棉花播种期土壤盐分含量分别为0.32%、0.29%和0.17%,土壤含水量分别为26.2%、25.0%和24.2%,保证了棉花正常出苗,3年的棉花出苗率均达到85%以上。结冰灌溉年限越长越有利于土壤盐分的淋洗。苗期棉花根、茎和叶片Na+含量比对照降低57.6%~64.5%,而相应的K+和Ca2+含量显著高于对照(不灌溉不覆膜处理)棉苗,避免了对苗期棉花的单盐伤害。随着当地雨季的来临,棉田耕层土壤可实现周年脱盐,保证了棉花的正常生长,籽棉产量达到2 643.8~3 607.7 kg.hm 2,并且3年的产量呈逐年上升趋势,实现了滨海重盐碱区水土资源的高效利用和棉花丰产。     

连续水旱轮作对水稻冷浸田土壤细菌群落结构的影响

利用高通量测序技术,采用单季稻-冬闲(CK)、油菜-水稻(R-R)、春玉米-水稻(C-R)、紫云英-水稻(M-R)和蚕豆-水稻(B-R)五个处理探究水旱轮作模式对水稻冷浸田土壤细菌群落结构的影响,同时分析了土壤理化因子与细菌群落结构的关系。结果表明:水旱轮作能够显著增加水稻产量18%~44%。与CK相比,绝大多数水旱轮作降低了土壤细菌的丰富度,而细菌多样性与CK处理无显著差异。变形菌门和酸杆菌门为土壤中的优势细菌类群,其中变形菌门的丰度最高。与CK相比,轮作后酸杆菌、放线菌、硝化螺旋菌、慢生根瘤菌和亚硝化螺菌等参与碳氮循环的菌群丰度明显增加。聚类分析表明CK和M-R轮作土壤细菌群落单独聚为一类,而B-R、C-R和R-R轮作土壤聚为另一类。冗余分析表明土壤全磷、有效磷和p H是影响水旱轮作土壤细菌群落结构的主要因子。     

利用三重测交群体剖析玉米苗期性状杂种优势的遗传学基础

为了探讨玉米苗期性状及其杂种优势形成的遗传学基础,以强优势玉米(Zea maysL.)杂交种组合豫玉22及其重组近交系为基础材料,采用三重测交(triple testcross,TTC)遗传交配设计,组配了包含312个测交后代的TTC群体,通过复合区间作图法检测到了30个控制发芽后第4天的最长根长、苗高、初生根数、根干重及叶干重的QTLs,并且在第2、3和7染色体上存在4个同时控制不同苗期性状的QTL区域。分析发现,在利用Z1和Z2数据定位出的22个QTLs中,以超显性位点最多(11个),加性(5个)和部分显性较少(5个),而显性最少(1个)。另外,还检测到8个QTLs与遗传背景之间的互作和16对不同标记间的互作。据此,我们提出超显性和上位性是玉米苗期性状及其杂种优势形成的主要遗传学基础。关键词玉米,苗期性状,三重测交,杂种优势,QTL定位     

美国联合基因组研究所完成大豆全基因组测序

美国能源部联合基因组研究所2008年12月8日宣布释放大豆（Clycine,max L．）全基因组序列,这一信息的公布必将推动世界上最有经济价值之一的大豆育种研究的新发展。大豆不仅占有世界上可食大豆的70％,还是生物燃料潜在的原材料之一。大豆在美国是仅次于玉米的第二大农业出口农作物。     

重非水相流体在砂壤中驱替与残留试验研究

通过对PCE在砂壤土中的人渗再分布以及水分驱替和残留的试验研究,结果表明:PCE在砂壤中的人渗与再分布深度和时间的关系可以很好地用对数函数来描述.水分驱替后被置换区域土壤内PCE的饱和度明显降低,向下迁移并累积,达到一定含量后,PCE向下运动锋面速率增大.被水置换后,PCE在土体内将残留一小部分,残留饱和度为4%～15%,多小于10%,随着容重增大残留量将增加,残留的PCE在土体中缓慢溶解,随水分类似于溶解的溶质进行对流和扩散,向上可能到达地表,挥发进入大气;向下则可能进入地下水体,成为长期的潜在污染源.