临夏州化肥农药施用情况调研报告及对策、建议

在临夏市、临夏县、康乐县、永靖县、和政县及积石山县开展关于农作物的种植情况、施用化肥农药种类、主要问题、关于化肥农药施用需求建议等4方面的调研,了解临夏州化肥农药施用情况,以期对临夏地区化肥农药的科学施用提供一些有益的意见及建议.     

小麦RPD3/HDA1基因家族的全基因组鉴定及其对热胁迫的响应

RPD3/HDA1是组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDACs)家族中最大的亚族,已知的HDAC家族基因在拟南芥、水稻等植物的生长发育和非生物胁迫方面都发挥着重要作用,但小麦中对HDACs的研究却较少。为探究小麦中 RPD3/HDA1家族基因对热胁迫的响应,本试验利用生物信息学方法,从小麦全基因组中鉴定出36个小麦 RPD3/HDA1基因,并对其基因结构、进化关系、顺式作用元件和热胁迫下的表达模式进行分析。结果表明:除3A和4A外,其余小麦染色体均含有该家族基因,其基因结构中外显子和内含子的数目差异明显。该小麦家族基因在不同组织和不同逆境胁迫中存在差异表达, TaHDAC-Ⅱ-3a、 TaHDAC-Ⅱ-3b和 TaHDAC-Ⅱ-3d在叶片中的表达量明显高于其他组织, TaHDAC-Ⅰ-2d、 TaHDAC-Ⅰ-2a和 TaHDAC-Ⅰ-2b在热胁迫后表达量有明显上调。进一步研究发现,不同基因在同一生育时期的热胁迫下响应不同,同一基因在不同生育时期对热胁迫的响应也不同,并且相对于35℃而言,多数基因对42℃胁迫响应更显著。这些结果对寻找小麦 RPD3/HDA1家族候选耐热基因具有重要的参考价值。     

小麦TCP基因家族的全基因组鉴定和对热胁迫的响应

TCP是植物发育调控的重要转录因子。为了挖掘小麦TCP基因的功能,本研究利用生物信息学方法和qRT-PCR技术,对小麦TCP基因家族进行全基因组鉴定和在热胁迫下的表达分析。全基因组鉴定结果表明,普通小麦品种中国春中存在58个非冗余的TaTCP基因。根据与AtTCPs和OsTCPs的系统发育分析,在小麦中分别有26个PCF、20个CIN和12个CYC/TB1聚类。进一步预测TaTCP基因在达尔文进化下的压力选择,发现除了TaTCP16-A相对于乌拉尔图小麦中直系同源基因是正向选择,其他基因都是纯化选择的过程。利用在线RNA-seq数据分析TaTCPs基因在5种组织器官中与冷、热和干旱胁迫下的表达图谱,结果显示,小麦TCP基因在不同的组织和胁迫中存在差异表达。最后,通过qRT-PCR技术检测12个不同发育阶段的小麦叶片在短期热胁迫下TaTCP5部分同源基因的表达水平,结果表明,在35℃下处理1h,TaTCP5-D的相对表达量在拔节期、拔节后期、孕穗前期和抽穗期都有明显的上调,这些结果为进一步研究TaTCP基因的功能奠定了良好的基础。     

马铃薯悬浮细胞对温度胁迫的生理响应机制

选择马铃薯品种大西洋和甘农薯5号的悬浮细胞为研究对象,通过分析其在5℃、20℃及40℃环境下的细胞相对生长量、质膜离子渗漏率、细胞活力值、渗透调节物质质量分数、光合系统ⅡFv/Fm来阐明马铃薯在温度胁迫下的生理适应机制。结果表明,不同马铃薯品种对温度胁迫的适应性不同,环境温度为5℃时马铃薯悬浮细胞的生长状态最好。     

小麦水通道蛋白TaTIP1-4DL基因的克隆及表达分析

TIPs家族是一类位于液泡膜上的膜内在蛋白,负责调节细胞膨压,可以响应植物逆境胁迫。为进一步探究小麦中TIPs基因的表达模式和生物学功能,利用同源克隆的方法从小麦旗叶中扩增出TaTIP1-4DL基因,其编码区序列全长771 bp,编码257个氨基酸。生物信息学分析显示:该蛋白分子质量为26.3 ku,理论等电点为6.82,为疏水稳定性蛋白;三级结构为保守的沙漏结构,包含6个长α螺旋和2个短α螺旋,符合水通道蛋白的经典模型;氨基酸比对和进化树分析表明,小麦中的TaTIP1-4DL蛋白与山羊草、二穗短柄草中的同源关系较近,并包含6个跨膜区和2个保守的NPA基序;启动子顺式作用元件中包含与逆境相关的响应元件。组织特异性表达分析显示,TaTIP1-4DL基因在小麦不同组织器官中均有表达,且叶片中的表达量最高,茎中最少。胁迫表达分析表明,干旱、脱落酸、高盐对叶片和籽粒中TaTIP1-4DL基因的表达有不同程度的诱导,表达水平普遍呈现先上调后下降的趋势,其中干旱对叶片中该基因的诱导水平最高,干旱处理6 h后,叶片中的表达量达到胁迫前的14倍。     

采后UV-C辐照对马铃薯干腐病的抑制效应及相关酶活性的影响

为探讨不同辐照剂量的短波紫外线(UV-C)处理对马铃薯干腐病的抑制作用及相关酶活性的影响,以贮藏期间的马铃薯块茎为材料,经剂量为0、5、15、25、35、45 kJ·m-2的UV-C辐照,研究分析经损伤接菌后马铃薯块茎干腐病病斑及相关防御性酶[过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、丙二醛(MDA)]的变化情况。结果表明,损伤接菌后的马铃薯块茎,经剂量5~45 kJ·m~(-2)的UV-C辐照处理,块茎中MDA、PAL活性均显著降低,POD活性显著升高;剂量5 kJ·m~(-2)的辐照处理可显著提高损伤接菌后的马铃薯块茎中CAT活性;剂量5~45 kJ·m~(-2)的辐照处理均可有效抑制马铃薯块茎病斑直径的扩散,其中以35 kJ·m~(-2)处理效果最佳。本研究证实UV-C辐照有助于提高贮藏期间马铃薯块茎对于干腐病的抗性,为利用UV-C这种新型环保的马铃薯贮藏方法提供了理论参考。     

马铃薯悬浮细胞对温度胁迫的生理响应机制

选择马铃薯品种大西洋和甘农薯5号的悬浮细胞为研究对象,通过分析其在5 ℃、20 ℃及40 ℃环境下的细胞相对生长量、质膜离子渗漏率、细胞活力值、渗透调节物质质量分数、光合系统ⅡFv/Fm来阐明马铃薯在温度胁迫下的生理适应机制。结果表明,不同马铃薯品种对温度胁迫的适应性不同,环境温度为5 ℃时马铃薯悬浮细胞的生长状态最好。