甘蔗热带种金属硫蛋白家族基因的克隆及响应重金属胁迫的表达分析

金属硫蛋白是一类富含巯基的低分子量蛋白,在植物的重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面起重要的作用。本研究以甘蔗热带种Badila组培苗为材料,分别测定了其在CdCl2、ZnSO4和CuCl2水溶液培养条件下地上部和地下部的重金属含量,结果显示其对上述3种重金属有较强的耐受与富集能力。继而克隆了ScMT1(登录号为KJ504373)、ScMT2-1-5(登录号为MH191346)和ScMT3(登录号为KJ5043704)3个金属硫蛋白家族基因,它们分别属于植物MT亚家族中的MT1、MT2和MT3型基因。ScMT1含有1个内含子和2个外显子,开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长228 bp,编码75个氨基酸;ScMT2-1-5含有2个内含子和3个外显子,ORF长246 bp,编码81个氨基酸;ScMT3含有1个内含子和2个外显子,ORF长198 bp,编码65个氨基酸。RT-qPCR显示,Cd2+胁迫下,在甘蔗地上部和地下部,ScMT2-1-5均连续显著上调表达,而ScMT1的上调应答出现延迟。ScMT3在地上部的上调应答出现延迟,在地下部呈“扬-抑”趋势,提示甘蔗响应Cd^2+胁迫过程中ScMT2-1-5起更积极的作用,ScMT1参与胁迫后期的分子响应,而ScMT3不起主导作用。Cu^2+胁迫下,地上部ScMT1连续显著上调表达,ScMT2-1-5和ScMT3呈总体上调的表达趋势;地下部,ScMT1和ScMT2-1-5的上调表答均出现延迟,仅在胁迫后期显著上调表达,而ScMT3仅在胁迫前期显著上调表达。该结果提示了ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在Cu2+胁迫响应过程中的协作关系,三者共同参与了地上部的胁迫响应,其中ScMT1起更积极的作用;此外三者还先后参与了地下部对Cu^2+胁迫的分子响应。Zn^2+胁迫下,ScMT1和ScMT3分别仅在地上部和地下部显著上调表达;ScMT2-1-5在地上部和地下部均呈“扬-抑”的应答趋势;提示了在甘蔗响应Cd^2+胁迫应答过程中ScMT1和ScMT3分别在地上部和地下部起主要作用,ScMT2-1-5参与了胁迫前期的分子响应。ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在甘蔗不同组织中及在重金属(Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+)不同累积水平下呈现出相似或互补的应答特性,提示上述甘蔗MT家族不同成员在重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面产生了功能分化,且三者在应对过量Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+对甘蔗组织造成伤害的过程中存在时空上的协同作用。该研究为深入理解多倍体植物甘蔗中MT家族各成员基因在重金属耐受过程中的协同作用机制奠定了基础。     

基于距离相关系数和KNN回归模型的森林蓄积量估测研究

【目的】探究Landsat8 OLI数据和KNN算法在森林蓄积量估测中的潜力。【方法】以湖南省湘潭县为研究区,采用Landsat8 OLI数据和同时期的二类调查数据,通过距离相关系数筛选特征,分别采用线性回归模型(MLR)、K-近邻模型(KNN)、距离加权KNN模型(DW-KNN)和优化欧式KNN模型(FW-KNN)对森林蓄积量进行估测。使用十折交叉方法进行精度检验,对检验结果进行对比分析。【结果】3种KNN模型的估测结果均高于传统的线性模型,并且在3种KNN模型中,FW-KNN算法效果最好,决定系数达到0.69,为3种模型中最高;3种KNN模型中,本研究优化欧氏距离KNN模型的估测精度最高,其均方根误差为30.3%,相比于传统KNN模型的均方根误差降低了5.1%,相比于DW-KNN模型降低了3.3%。【结论】采用DW-KNN蓄积量估测结果明显优于其他两种模型,说明通过特征与蓄积量的相关性优化样本间的距离是一种可行的KNN优化方法。     

氮钾浓度对烤烟苗期生长特性的影响

探究氮钾浓度对烟苗生理生化特性的影响,为烟叶苗期氮钾营养平衡提供参考依据.采用水培法,利用基础Hoagland营养液,设置5个不同氮钾浓度处理,分析处理间烟苗的生理生化指标差异.结果表明,氮浓度对烟苗干物质、叶绿素的积累有显著影响,在相同钾浓度下,随着氮浓度的增加,烟苗干物质、叶绿素含量、根系活力显著增加.不同氮水平下,低钾处理间的根系MDA含量、叶片GS活性差异显著.K+对烟苗叶绿素的合成、根系活力、GS活性有一定的促进作用.高氮水平下,高浓度K+会使根系活力、叶片可溶性蛋白含量下降.     

白屈菜CmFAD2基因的克隆及植物转化载体构建

通过对白屈菜低温应答过程的转录组分析发现膜脂不饱和化相关基因的表达在一定过程中发生变化,脂肪酸去饱和酶基因FAD2在随温度的变化趋势为正"V"型,且表达量变化显著。利用NCBI等在线软件对序列进行相关生物学信息分析,并对白屈菜FAD家族成员FAD2基因的完整开放阅读框(ORF)进行克隆,并命名为CmFAD2。选用克隆载体pMD-19-T,转化大肠杆菌DH5α,测序验证序列正确性及完整性。将目的基因与植物表达载体pRI-201-AN连接构建重组DNA pRI-201-AN-Cm FAD2,电击法转化农杆菌LBA4404,利用菌液PCR法验证成功。该基因可作为药用植物抗寒品种创制的候选基因。     

厚叶南五味子仿生态栽培关键技术研究

选取厚叶南五味子应用试验方法,进一步筛选优良扦插技术、壮苗培育技术方案和立体种植关键技术措施,结果表明:厚叶南五味子扦插技术在70％透光率的塑料大棚内扦插50 d,可获得优良的扦插苗,取得最佳的生长效果;壮苗培育技术最优基质配比为碎石:腐烂树皮:碎木屑(1:2:1)+1.5 kg/m3缓释肥+4.0 kg/m3腐熟饼肥;立体附植应以240 d的壮苗在3月份进行.     

Dietary Lipid Levels Affect the Growth Performance,Lipid Deposition,and Antioxidative Capacity of Juvenile Scaleless Carp,Gymnocypris przewalskii,on the Qinghai‐Tibetan Plateau

A 56‐d growth trial was conducted to evaluate the growth performance, lipid deposition, and antioxidative capacity of juvenile scaleless carp, Gymnocypris przewalskii, on Qinghai‐Tibetan Plateau. One‐year‐old juveniles (initial weight: 15.99 ± 0.02 g) were fed practical diets with different lipid levels of 4, 5.5, 7, 8.5, and 10%, respectively. Results showed that the best specific growth rate (SGR), feed conversion rate, and total antioxidative capacity (T‐AOC) in hepatopancreas were observed in fish fed the diet with 7% lipid level. Fish fed with high lipid diets (8.5 and 10%) had significantly higher condition factor and viscerosomatic index as well as lipid in muscle, intestine, mesenteric fat tissue, and whole body. Highest level of hepatopancreas lipase and lipoprotein lipases activities as well as malondialdehyde content and the lowest level of feed intake and T‐AOC content in hepatopancreas and intestine were also observed in fish fed with high lipid diets (8.5 and 10%) (P < 0.05). In conclusion, based on SGR and hepatopancreas T‐AOC content, dietary lipid requirement of juvenile G. przewalskii was estimated to be 7.35 and 7.39%, respectively.     

体外产气法评价全株藜麦与全株玉米混合青贮饲料饲用价值

为提高全株藜麦的饲料化利用率，寻找其与全株玉米的最佳青贮比，试验共设全株藜麦与全株玉米比为100：0，90：10，80：20等11个组合进行青贮发酵，发酵60 d后测定各组青贮料的体外产气发酵指标，使用灰色关联度分析筛选出最佳青贮比例。结果表明，体外发酵至36 h时，各处理组GP趋于稳定，体外发酵减弱接近停止；全株藜麦与全株玉米比例为90：10时，该青贮饲料组合的粗蛋白（CP）和粗脂肪（EE）含量显著高于其他各组（P<0.05），乙酸（AA）、总挥发性脂肪酸（TVFA）含量以及氨态氮（NH₃-N）浓度显著高于其他各处理（P<0.05）。分析表明，全株藜麦与全株玉米比例为90：10时，混合青贮饲料的营养品质和产气发酵特性综合表现最好，可作为优质混合青贮饲料在家畜养殖中推广使用。     

工业级棉短绒清理回收工艺的改进

为降低棉短绒中的杂质含量，提高棉短绒的质量及收率，对棉短绒清理回收的生产工艺进行了改进，创新连续化多级除杂装备和短绒精细化分离工艺。棉籽清理除杂工艺中，增加了圆筛、棒条机，并且调整了风力清籽机组配置；短绒分离工艺中，增加了五联筛和新型棒条机。改进后的工艺能够提升对毛棉籽的除杂效果，彻底清理剥绒得到的棉短绒中的碎棉仁、棉壳及棉秆等杂质。此外，该工艺还能回收棉短绒下脚料，满足大型生产线的生产要求。