吉林省耕地压力指数时空分异特征研究及其预测研究

笔者运用耕地压力指数模型和灰色系统理论GM(1,1)模型,对吉林省2003—2012 年间的耕地利用压力指数时空分异特征进行分析,并对其动态变化和未来发展趋势进行了预测。研究结果显示：随着时间的推移,加之国家放开“二胎政策”人口不断在增加,未来人口会出现增加趋势,即使在规定未来十年内人们的人均食物需求量也会不增加的基础上,最小人均耕地面积的增加幅度越来越小,以及大量耕地向建设用地转换,使得耕地压力指数有过大的趋向,而且2017—2027 年吉林省的耕地压力指数处于上升的趋向,即使耕地压力不是很明显,但仍不可忽视。过大的趋向,而且2017-2027年吉林省的耕地压力指数处于上升的趋向,即使耕地压力不是很明显,但仍不可忽视。     

苹果Hsf家族成员的序列特征、表达与进化分析

为全面了解苹果基因组中热激转录因子(Hsf)的序列特征及进化,采用生物信息学手段,在苹果全基因组水平上鉴定出50个MdHsf基因,并对其系统发育关系、序列特征、表达情况以及选择压力进行详细分析。系统发育与序列分析显示:与拟南芥和水稻相似,50个MdHsf基因可分为A、B、C 3个亚族;2个或多个MdHsf基因位于同一个末端进化支,说明该基因家族在苹果中发生了物种特异性扩增;尽管MdHsf基因的内含子数目和长度变异较大,但其蛋白的保守基序和功能结构域具有较高的保守性,这可能与功能约束有关。基于EST数目,可推知:除了MdHsfA2a和MdHsfA3a/b/c等14个基因没有相应的EST外,其余72%的基因都有转录活性。选择压力检测和结构建模分析显示:在36个MdHsf蛋白的选择压力检测中,位点模型未鉴定到正选择位点的存在;而在显著水平下(P0.05),分支-位点模型在d和e进化分支上,共检测到5个正选择位点,它们是28R、30L、35D、51M、67V,其中28R和30L位于Hsf结构域中,35D、51M和67V位于Hsf结构域之外,这说明除了MdHsfA4d/e和MdHsf C1a/b发生快速进化外,其他成员受控于纯净选择,具有高度保守性。综合以上研究结果,苹果基因组中存在多种热激转录因子,其蛋白的保守基序和功能结构域具有较高保守性,大多具有转录活性,在进化上该家族受纯净选择主导。     

硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及矿质元素吸收的效应

为了探讨硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及对其他矿质元素吸收的影响。以3种苜蓿阿尔冈金、大叶苜蓿、维多利亚为试材,采用土培试验方法,研究了硒胁迫对紫花苜蓿不同组织的生物量、转运系数、耐性指数、硒积累量、硒含量和矿质元素含量的影响及紫花苜蓿对硒的积累能力。结果表明:施以100μmol/L硒时,硒处理显著提高了3个品种苜蓿根、茎、叶片的硒含量、耐性指数、硒积累量和K、P、Ca、Mg元素的吸收,当硒浓度为900μmol/L时,则降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官生物量及大叶苜蓿根的生物量积累,且降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官及大叶苜蓿根和茎对Zn吸收积累量。不同品种间相比较,大叶苜蓿生物量、硒积累量和K、P、Mg元素吸收显著高于其他2个苜蓿,且差异显著。综合评价表明,大叶苜蓿对矿质元素和Se有较好的吸收和富集能力。     

不同植物生长调节剂对金荞麦种子萌发及幼苗生长的影响

以不同浓度的GA3、6-BA和IAA浸种24 h,通过比较浸种后种子萌发以及幼苗生长各项指标来研究植物生长调节剂浸种对金荞麦种子发芽和幼苗生长的影响.结果表明,在本试验处理浓度范围内,150 mg/L的GA3浸种后种子发芽率、发芽指数、活力指数、平均鲜重、平均株高、平均根长、叶绿素含量、POD活力分别提高37.7％、39.6％、68.3％、75.6％、17.7％、20.5％、18.7％、68％.而用0.1 mg/L 6-BA和25 mg/L IAA浸种后各项指标与对照相比均显著增加.3种植物生长调节剂综合比较表明,150 mg/L的GA3对金荞麦种子萌发和幼苗生长作用效果最为理想.     

不同发育时期菊芋块茎DNA提取效果比较研究

为筛选菊芋块茎DNA提取的适宜生育时期,以“青芋1号”菊芋品种为试材,用改良CTAB法对不同发育时期菊芋块茎DNA进行提取,经琼脂糖凝胶电泳及全波长分光光度计检测总DNA的纯度、浓度及质量,选用4条ISSR引物进行PCR验证.结果表明:不同发育时期提取菊芋块茎DNA效果较好,DNA浓度呈现单峰曲线变化,峰值出现在第9周,与琼脂糖凝胶电泳检测呈现的亮度结果一致,PCR验证结果显示,提取的DNA能够满足后续相关分子生物学的要求.     

红景天果皮水提液对5种植物种子的化感作用

以狭叶红景天种子、榆荞种子、樱桃番茄种子、意大利耐抽薹生菜种子和新牛角椒种子为受试材料,研究了狭叶红景天果皮水提液对5种植物的化感作用.结果表明,不同浓度的狭叶红景天果皮水提液对5种植物种子的萌发、胚根及幼苗生长均表现出不同的化感作用影响.其中,对狭叶红景天种子萌发和胚根生长都表现为明显的抑制作用,并且随着处理浓度增高,抑制作用表现越强,但对幼苗的生长却表现出明显的促进生长作用,其中以0.02 g/mL的水浸液处理的狭叶红景天幼苗生长速度最快;对榆荞种子萌发和幼苗生长表现为低浓度促进生长和高浓度抑制生长的作用,而对胚根生长却表现抑制作用,并随着处理浓度的增高,抑制作用也越强;对樱桃番茄和意大利耐抽薹生菜种子的萌发和胚根生长也都表现为明显的抑制作用,对樱桃番茄幼苗的生长影响与榆荞的一致,对意大利耐抽薹生菜幼苗的生长影响与狭叶红景天植物一致;对新牛角椒种子萌发的影响与榆荞种子相同,对其胚根和幼苗生长影响都表现为促进作用,但也存在随着处理浓度增高,其产生的促进生长作用逐渐减弱的现象.     

Host range and molecular analysis of Beet leaf yellowing virus,Beet western yellows virus-JP and Brassica yellows virus in Japan

Beet western yellows virus (BWYV; genus Polerovirus, family Luteoviridae) is one of the most important viruses causing yellowing disease of many field and vegetable crops. This study isolated different poleroviruses from sugar beet, spinach, radish and brassica in Japan, and identified them as BWYV-JP, Beet leaf yellowing virus (BLYV), Brassica yellows virus (BrYV) and BrYV-R (radish strain) based on host range and molecular analysis. Among over 100 plant species from 19 families inoculated with the vector Myzus persicae, about half of the species in 13 families were infected with some of these viruses. BLYV shared a similar host range to Beet mild yellowing virus (BMYV). These had a much more limited host range than BWYV-JP, which resembled BWYV-USA. The host range of BrYV was similar to that of Turnip yellows virus (TuYV). Phylogenetic analyses at the 5′ portion (replication-related gene) of the genome showed that BLYV, BMYV, BWYV (-JP and -USA) and Cucurbit aphid-borne yellows virus (CABYV) formed one large group, whereas BrYV and TuYV were grouped together. BLYV and BWYV were most closely related to each other, and were more closely related to CABYV than to BMYV. However, at the 3′ end (coat protein gene), BLYV and BWYV-JP formed a distinct group, separated from the BrYV group, which in turn was more closely related to BWYV-USA, BMYV, TuYV and Beet chlorosis virus, a group originating from outside Asia. Thus, this study presents host range differences and phylogeographical relationships of BWYV-like poleroviruses that are distributed worldwide.     

马铃薯卷叶病毒PLRV RT-LAMP检测方法优化

马铃薯卷叶病毒Potato leafroll virus(PLRV)是目前严重影响马铃薯产量与品质的主要病毒之一,给马铃薯产业造成巨大损失。本研究采用环介导等温核酸扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技术建立PLRV的RT-LAMP检测方法。采取单因素变化试验,对RT-LAMP反应体系中多个因素包括引物组合、温度条件及Mg~(2+)、betaine、Bst 3.0 DNA聚合酶、dNTPs、UNG、SYBR GreenⅠ和引物组合的浓度进行一系列试验和优化。采用RT-PCR检测方法进行平行比对试验,对优化后的RT-LAMP反应体系进行了验证。结果表明,最佳引物组合为P3,最适反应温度62℃,25μL反应体系中,Mg~(2+)、betaine、Bst 3.0 DNA聚合酶和UNG的最佳终浓度分别为4 mmol/L、0 mmol/L、0.64 U/μL和0.08 U/μL,dNTPs的最佳用量为1μL(dATP、dGTP、dCTP各0.4 mmol/L,dUTP 1.2 mmol/L),SYBR GreenⅠ(20×)的最佳用量1μL,primer mix的最佳用量2.5μL(PLRV-FIP/BIP、PLRV-F3/B3和PLRV-LF/LB的浓度分别为0.8、0.2μmol/L和0.6μmol/L),RNA模板1μL(2 ng/μL),加DEPC-H_2O至25μL,反应时间50 min。优化后的RT-LAMP检测结果与RT-PCR一致,且可视化判读结果。因此,建立的PLRV RT-LAMP检测方法为进一步开发RT-LAMP检测试剂盒及其实际应用奠定了基础。     

药剂拌种对春油菜白粉病和茎象甲的防效及对油菜产量的影响

为明确不同药剂拌种对春油菜出苗率、病虫害防效及产量的影响, 本文在3种不同种植密度下, 针对春油菜白粉病、油菜茎象甲, 选择25 g/L咯菌腈FSC、600 g/L吡虫啉SC、30%噻虫嗪SC、600 g/L吡虫啉SC+25 g/L咯菌腈FSC、30%噻虫嗪SC+25 g/L咯菌腈FSC进行了拌种处理试验。结果表明, 各拌种处理对春油菜的出苗有一定的影响, 其中600 g/L吡虫啉SC、30%噻虫嗪SC、600 g/L吡虫啉SC+25 g/L咯菌腈FSC、30% 噻虫嗪SC+25 g/L咯菌腈FSC拌种对春油菜出苗的影响大于25 g/L咯菌腈FSC拌种; 600 g/L吡虫啉SC+25 g/L咯菌腈FSC、30%噻虫嗪SC+25 g/L咯菌腈FSC拌种对白粉病和茎象甲的防效均高于单剂拌种; 600 g/L吡虫啉SC+25 g/L咯菌腈FSC拌种, 对春油菜白粉病的最高防效可达59.3%, 30%噻虫嗪SC+25 g/L咯菌腈FSC拌种对油菜茎象甲最高防效可达69.2%。白粉病病情指数与春油菜种植密度呈正相关, 拌种防效随密度增加而降低, 综合产量分析, 最佳种植密度为28.5万～34.5万株/hm2。     

韭菜迟眼蕈蚊紫外敏感视蛋白基因的克隆及光强度对其表达量影响

为明确韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga紫外敏感视蛋白基因Bo-uv的作用及其与趋光性的关系,利用常规PCR方法克隆获得Bo-uv基因的全长cDNA序列,分析了其敏感视蛋白的氨基酸序列与其它12种昆虫同源蛋白氨基酸序列之间的系统进化关系,运用qPCR技术检测了不同发育阶段、不同组织及不同光强度下Bo-uv基因的相对表达量。结果表明,Bo-uv基因cDNA全长2 757 bp,开放阅读框1 542 bp,编码514个氨基酸。韭菜迟眼蕈蚊紫外敏感视蛋白的氨基酸序列与其它12种昆虫同源蛋白的氨基酸序列一致性为21.93%～43.00%,与橘小实蝇Bactrocera dorsalis的氨基酸序列同源性最高。Bo-uv基因在韭菜迟眼蕈蚊蛹末期、成虫期表达,在成虫头部的相对表达量较高。在0～10 000 lx光强范围内雌、雄成虫体内该基因的相对表达量均呈先增高后降低趋势。与对照相比,1 000 lx光强度下其相对表达量显著升高,10 000 lx时相对表达量显著降低。表明光强度能够有效地调控Bo-uv基因的表达,该基因在韭菜迟眼蕈蚊感知外界光刺激过程中具有重要作用。