甘薯基因组NBS-LRR类抗病家族基因挖掘与分析

NBS-LRR类基因家族是植物抗病R基因(Resistance gene)数量最多的一类,具有NBS (Nucleotide-binding site)和LRR (Leucine-leucine-repeat)结构域。甘薯(Ipomoea batatas)栽培种基因组已完成测序,但尚未注释,本研究对甘薯基因组序列进行外显子预测,得到甘薯染色体组全基因组蛋白序列,在此基础上进一步对NBS-LRR家族基因鉴定和分析表明,甘薯基因组中含有379个NBS-LRR家族基因,占全基因组基因总数的0.212%,其中N型亚家族120个,NL型103个, CNL型133个, TNL型22个, PN型1个。所有染色体上均有NBS-LRR家族基因分布,但数量明显不同,其中有60.9%的NBS-LRR基因序列呈簇状分布。NBS-LRR基因序列有15个保守结构域,在N端较为保守。研究结果为甘薯进一步开展NBS-LRR家族基因的功能研究和抗性育种提供了参考。     

Considering the preferences for nitrogen forms by invasive plants: a case study from a hydroponic culture experiment

Although preference for NH₄⁺, NO₃^? or a combination of the two often differs among species, we know little about the responses of invasive plants to different inorganic N forms. Furthermore, many studies have suggested that an increase in N availability may facilitate further invasions. However, most of these studies predicted the positive feedback without considering the preference for N forms of invasive plants. Therefore, we cultivated four common invasive species (Mikania micrantha, Ipomoea cairica, Wedelia trilobata and Bidens pilosa) in South China with hydroponic media containing different forms of N (i.e. NO₃^?, NH₄NO₃ and NH₄⁺) at equimolar concentrations. Our results showed that the N forms significantly affected the growth, biomass allocation and physiological traits of the plants. All four invasive plants supplied with NO₃^? alone had better performance and greater allocation to root biomass than did plants that were supplied with NH₄⁺ alone. Moreover, the photosynthetic rate, pigment content and photosystem II activity of plants supplied with NO₃^? or NH₄NO₃ were significantly higher than those of plants supplied with NH₄⁺alone. The results suggested that all four invasive plants preferred NO₃^? rather than NH₄⁺, and changes in NO₃^? played an important role in furthering the invasions of these plants than did changes in NH₄⁺. Our results implied that decreasing NO₃^? may be a useful tool for controlling and managing invasive plants preferring NO₃^?. In addition, this study highlighted the importance of considering plant N form preference to better understand plant invasions.     

不同生境对五爪金龙部分生理指标的影响

五爪金龙Ipomoea cairica(L.)Sweet是南方广大地区危害严重的入侵杂草之一。采用电导率法和分光光度法,测定了5个不同的自然生境中五爪金龙的相对电导率和叶绿素含量等生理指标,并进行方差分析。结果表明:不同生境中,五爪金龙的质膜透性之间的差异部分达到显著水平;除了生境4、5之间外,其叶绿素a、b及总含量均达到极显著水平。     

甘薯近缘野生种Ipomoea trifida(4x) GISH分析

以甘薯近缘野生种I. trifida (2x)为探针, 与I. trifida (4x) 2个株系“695104”和“697288”的体细胞染色体进行基因组荧光原位杂交, 结果显示, 2株系都与I. trifida (2x)有很近的亲缘关系, 但2株系的信号存在差异。“695104”几乎所有染色体整条都有均匀明亮的信号, 应为I. trifida (2x)基因组直接加倍而来;而 “697288”与“695104”不同, 虽然各条染色体也均有杂交信号, 但信号的区域与亮度有差异, 较为复杂, 可分为三种情况。第1种是整条染色体有均匀明亮的信号, 亮度与分布区域同“695104” , 有41条;第2种是几乎整条染色体有信号, 但亮度较第一种暗, 有14条;第3种为染色体部分区域有信号, 亮度较前二者更暗, 有5条。推测 “697288”是在加倍同时或之后又发生了基因组重组与部分变异。     

空心菜对不同形态氮吸收动力学特性研究

对空心菜不同形态氮素吸收动力学特性进行了研究,发现其吸附曲线均符合Michaelis-Menten酶动力学方程,采用LB转换式处理数据对其动力学参数进行计算,得出以下结论:①空心菜对铵态氮的亲和力大于对硝态氮的亲和力（K_m铵态氮<K_m硝态氮）,说明空心菜有优先吸收铵态氮的趋势,表明在实际净化水质过程中,若有足够的停留时间,空心菜对铵态氮的净化程度更高一些;②空心菜对铵态氮的最大吸收速率V_max为0.001 85 mmol/（g·FW·h）,对硝态氮最大吸收速率V_max 为0.000 279 mmol/（g·FW·h）,V_max铵态氮>V_max硝态氮,表明空心菜对铵态氮的净化速率要大于对硝态氮的净化速率;③当溶液中存在铵态氮时,空心菜对硝态氮的亲和力增加了2.5%,而最大吸收速率则减少34%,总的吸收能力降低,表明溶液中铵态氮的存在不影响空心菜根细胞膜上载体与硝态氮之间的亲和性,但影响载体对硝态氮的运转速度。     

铅、锌胁迫对蕹菜光合色素及活性氧代谢的影响

研究了铅、锌胁迫对蕹菜叶片的光合色素、活性氧代谢及细胞膜透性变化等的影响。结果表明 ,随着Pb、Zn浓度的增加 ,蕹菜叶片MDA含量和质膜相对透性均显著增大 ,叶绿素、类胡萝卜素含量和叶绿素a/b值均先升后降 ,SOD、POD活性呈现出先升高后降低的趋势 ,它们对Pb、Zn毒害的响应浓度不同 ,分别在 10mg/LPb和 2 5mg/LZn左右时达到峰值。对Pb、Zn毒害作用机制进行了讨论 ,认为活性氧自由基的攻击是其伤害的一个重要原因 ,SOD、POD和类胡萝卜素对防止毒害作用起到一定的作用     

甘薯栽培管理知识模型系统的设计思路

本研究以系统工程思想为指导,通过对甘薯栽培研究成果及专家知识归纳总结,应用作物栽培学、生理学、生态学以及计算机科学等多学科的基础理论和方法,对甘薯栽培管理知识模型系统进行了设计,拟以甘薯生育指标、环境因子、技术措施之间的定量化动态关系为主线,建立具有动态预测和决策功能的甘薯栽培管理知识模型.本设计主要包括研究思路与技术路线、资料获取方式、研究方法、开发过程等部分,实现播前栽培方案的设计与动态生育指标的确定等功能,揭示生态环境和农艺栽培措施与甘薯生长发育及产量和品质形成的内在关系和机制,实现区域化和经验性甘薯栽培管理模式的系统化整合和科学化表达,形成模型化的专家系统和决策性的系统模型.     

氮钾肥对污染土壤中蕹菜生长及吸收铅的影响

为了探索提高植物吸收铅(Pb)的能力及增加铅迁移量的方法,采用温室盆栽试验,研究了单施氮钾(N、K)肥及配合施用对蕹菜生长及吸收铅的影响。结果表明:土壤铅浓度为500mg/kg条件下,单施氮肥、钾肥与低量氮肥配施能显著增加植物地上部生物量,提高植物地上部铅的含量,进而显著提高了植物的铅迁移总量,其中以低量氮肥与高量钾肥配合施用的效果最好,单施钾肥则降低植株的铅迁移总量;单施氮肥及氮钾肥适当比例配施还可以提高植物地上部铅的迁移量,提高植物地上部提取铅的效率。因此,通过调节土壤氮钾营养的方法可以提高铅污染土壤中植物对铅的吸收能力及迁移总量。     

超声波提取紫薯多糖的工艺优化

[目的]优化紫薯多糖的提取工艺。[方法]利用超声波技术提取紫薯粗多糖,用单因素试验和正交试验设计相结合的方法获得最佳提取工艺。[结果]影响紫薯多糖得率的主要因素按重要性排序为：超声频率〉料液比〉提取温度〉提取时间;紫薯粗多糖最佳提取工艺条件为：料液比1∶15,提取时间40 min,提取温度60℃,超声频率80 kHz,此条件下紫薯多糖的提取率为3.63%。[结论]利用超声技术提取紫薯多糖可以提高多糖得率、缩短提取时间、采用较低温度提取、节省提取溶剂,降低提取成本。     

圆叶牵牛浸提液对白菜种子的化感作用研究

圆叶牵牛是成功入侵的一种外来杂草。植物的化感作用在外来杂草入侵中发挥着重要的作用。采用生物测定法研究了圆叶牵牛水浸提液对4个白菜品种种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:不同含量的浸提液影响白菜种子萌发的速率,低含量(1%、2.5%)的浸提液促进白菜丰抗78、津绿75的发芽,抑制率为-12.4%～-1.1%,但随着含量的提高,浸提液产生抑制作用,且逐渐增强,抑制率为9.7%～27.2%;不同含量的浸提液均能抑制西由78、早熟5号的发芽。浸提液均能抑制白菜根的生长,抑制率为12.5%～77.4%。低、中含量(1%～7.5%)的浸提液促进株高增加,抑制率为-47.4%～-5.3%,随着浸提液含量的升高,促进作用减弱并转为抑制作用,抑制率为9.10%～31.60%。综合分析,圆叶牵牛浸提液抑制白菜幼苗的生长发育,继而影响最终产量。从综合效应值来看,早熟5号受影响较小,是抗性最好的品种。