植物细胞壁伸展测定仪在蚕豆扩张蛋白特性研究中的应用

扩张蛋白(expansin)在细胞扩张和果实成熟中起着极为重要的作用。植物细胞壁伸展测定仪是研究扩张蛋白必不可少的仪器。为此以电涡流传感器为核心部件装配了一种具有结构简单、操作方便和测量准确等优点的新型测定仪,并利用该仪器研究了蚕豆(Vicia faba)扩张蛋白的特性。结果表明蚕豆根、茎、上胚轴和成熟叶片中均存在扩张蛋白,而且叶片和幼根的扩张蛋白活性最强;免疫印迹证实在蚕豆根、茎、上胚轴和成熟叶片中确实存在扩张蛋白。以上结果说明本仪器灵敏且可靠,用此仪器首次发现在成熟叶片中存在扩张蛋白。     

‘培矮64S’与其eui突变体‘长选3S’穗颈节间蛋白质组差异分析

为从蛋白质表达水平了解长穗颈温敏核不育水稻穗颈节间伸长机理,该研究以长穗颈(EUI)温敏核不育水稻‘长选3S’为材料,温敏核不育水稻‘培矮64S’为对照,采用固相pH梯度双向凝胶电泳和质谱分析方法,对2个水稻材料抽穗前2 d的穗颈节间蛋白质进行分离,并进行差异蛋白质组学的比较研究。结果表明:(1)获得了分辨率和重复性较好的双向凝胶电泳图谱。(2)对40个差异蛋白质点进行MALDI-TOF-TOF-MS肽质谱指纹图谱分析,成功鉴定其中27个差异蛋白质点;与‘培矮64S’相比,‘长选3S’中有17个上调表达和10个下调表达的蛋白质。(3)差异蛋白质按照其功能可分为6类,其中主要是与细胞代谢相关蛋白,其次是与细胞壁重建相关蛋白;并且这些差异蛋白质可能与‘长选3S’抽穗期穗颈节间剧烈伸长生长有关,尤其是细胞壁重建相关蛋白与细胞的伸长密切相关。(4)实时荧光定量PCR对随机挑选的蛋白点2、7、8、24、35和36所对应的基因在两个材料最上节间的表达结果显示,‘长选3S’的2(Os10g08550)、7(Os12g42876)、8(Os01g55830)基因的表达量较‘培矮64S’明显下调,而24(Os06g48760)、35(Os05g25850)、36(Os07g42300)基因的表达量较‘培矮64S’显著上调,表明q-PCR的结果与蛋白凝胶图分析结果一致。研究认为,水稻eui基因可能是通过调节抽穗期穗颈节间这些蛋白质的表达,从而促进穗颈节间细胞分裂,尤其是细胞的伸长生长。     

无花果果皮中花青素的提取工艺的建立

本研究使用单因素方法考察了无花果(Ficus carica L.)果皮中花青素的最佳提取条件,并考察了7种参数对花青素提取率的影响。参数设置如下:溶剂性质(水,甲醇,乙醇和丙酮)、提取次数(1~3次)、固液比(1/50,1/100,1/150和1/200)、提取时间(60 min,120 min,180 min和240 min)、甲醇浓度(0,20%,40%,60%,80%和100%)、酸类型(盐酸,乙酸,柠檬酸和酒石酸)和酸浓度(0,1%,2%,5%和10%)。使用pH-示差法测量无花果果皮中单体花色素的含量。研究显示,无花果果皮中花青素的最佳提取条件为:溶剂为甲醇溶剂,提取次数为2次,固液比为1/100,提取时间为180 min,甲醇浓度为80%,酸类型为柠檬酸,柠檬酸浓度为5%。该最佳提取条件下的花青素的提取率达到最高(345.62 mg/100g DS)。     

我国主粮作物的化学农药用量及其温室气体排放估算

现代农业中化学农药在提高作物产量中发挥着重要的作用,但是我国普遍存在过量用药现象,导致环境污染和危害食品安全.基于2012年的全国性农户问卷调查,本研究分析了2011年我国水稻、小麦和玉米使用农药现状,并估算了它们的温室气体排放.结果表明: 这3种作物至少使用了54种杀虫剂、24种杀菌剂和50种除草剂,其中32%的水稻种植农户使用了生物农药.全国3种作物使用了30.8 kt杀虫剂、16.5 kt杀菌剂和58.3 kt除草剂,它们的温室气体排放总量为1.5 Tg Ce,杀虫剂、杀菌剂和除草剂的排放分别占23.8%、16.9%和59.3%.南方区的农药用量占全国用量的51%;全国水稻、小麦和玉米的单位产量农药用量分别是0.22、0.18和0.24 g·kg^-1粮食,3种作物用药总量分别为44.4、21.4和39.7 kt,温室气体排放分别为665.5、250.1和547.5 Gg Ce;在不同农药种类中,有机磷类杀虫剂占我国所用杀虫剂总量的69%,苯丙咪唑类、有机磷类、唑类和有机硫类等杀菌剂占杀菌剂总量的87%,酰胺类、有机杂环类和有机磷类等除草剂占除草剂总量的85%.因此,减少农药用量,对于我国粮食安全和环境安全及减少农业温室气体排放都具有重要意义.     

武陵源风景区生态承载力预警

随着人类面临的严重环境挑战,可持续发展模式作为全人类共同的选择变得越来越重要。生态承载力作为可持续发展的衡量指标,通过生态承载力水平与生态荷载状况表现出来。可持续承载力预警是以可持续发展为目标进行生态承载力调控。利用主成分分析法、层次分析法构建了武陵源风景区的生态承载力评价指标体系,作为模型的输入层预警指标,并利用状态空间法求算的生态承载指数进行警度区间的划分,通过样本训练、建立BP神经网络模型,进行生态承载预警。从风景区的资源承载、环境承载、生态弹性和生态承压等方面来考虑,析出17个资源类、环境类、社会经济类指标作为评价指标体系。对于武陵源风景区的承载状态,从时间上看,2000年曾出现超载状态,主要是风景区的核心区范围内出现城市化现象所致;从空间上看,协和乡出现超载状态,其主要原因在于资源的开发利用上。基于BP网络模型实现的生态承载力预警,用于预测预报未来的可持续发展的发展状态,可以及时反映可持续状态的调控效果,为区域系统的可持续发展提供科学依据。     

水稻矮杆突变体的细胞学特征及基因定位研究

赤霉素合成基因在植物的生长发育中起着重要的作用。甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate, EMS)诱变的超矮杆突变株水稻ag1 (ai-gan1)表现出明显的节间和叶片伸长缺陷,成熟期株高仅为野生型的34.81%,穗长以及各节间长度占整株高度的比例发生明显变化,其中倒二节间和倒三节间所占比例显著降低。MBS(mapping-by-sequencing)基因定位及CRISPR-Cas9基因敲除验证显示,该突变基因为赤霉素-3β羟化酶2 (gibberellin 3-beta-hydroxylase 2, GA3ox2)编码基因D18的等位基因。细胞的形态分析显示,突变体倒二节间的细胞长度显著变短,纵向细胞数量显著减少,而节间中横向薄壁细胞层数显著增加;突变体剑叶中横向小叶脉的数量显著增加,但维管束周围的纵向薄壁细胞数目显著减少。同时,部分与细胞分裂和伸长相关基因的表达量在突变体中都显著降低。上述结果说明GA3ox2在水稻中严重影响地上节间细胞的伸长及节间和剑叶中细胞的分裂活性,从而导致水稻地上部分的形态出现异常。     

谈昆虫浸渍液标本的改进

经过多年的探索与研究,在原有的标本制作方法上,通过改进发明一种新昆虫浸渍液标本的保存方法．其试用效果十分理想。弥补了过去2种传统模式方法保存标本的一些不足。本标本的制作方法值得运用推广。     

Karyotype and Resource Protection of the Wild Crucian Carps ( Carassius auratus)in the Dongting Lake Water Svstem

鲫( Carassius auratus)是洞庭湖水系一种重要的经济鱼类.为了解洞庭湖水系野鲫的细胞遗传背景,采用PHA和秋水仙素活体注射法,对沅水和澧水采集的野鲫样本逐一进行肾细胞染色体制片及组型分析.结果发现,在两条河流的野鲫群体中均检测出染色体数为100和基本染色体数为150的两种不同倍性个体,其中,两条河流染色体数为100的二倍体鲫组型公式为2N=28M+ 22SM+ 28ST +22T,NF=150;基本染色体数为150的三倍体鲫组型公式为3N =42M +33SM +42ST +33T,NF=225.在沅水和澧水不同采样点随机采集的共100尾野鲫中,检测出的三倍体比例(85％)远高于二倍体(15％),且二倍体与三倍体鲫个体在形态特征上不存在明显差异(P＞0.05).两种不同倍性鲫在同一水体的共存对于鲫的遗传进化与选育具有一定的理论和实践意义,而二倍体鲫种群的大量减少,则提示我们应该从染色体组遗传多样性角度加强对洞庭湖水系二倍体野鲫资源的保护.     

植物组织培养过程中的防污染技术

详细论述了植物组织培养过程中的防污染技术,对学科研究及大规模的生产应用起到了极大的收获作用,此方法值得广泛的推广学习和借鉴.     

湖南省鱼类3新纪录

2009年10月至2011年5月,对湖南省沅、澧水水域鱼类资源进行了调查,发现湖南鱼类3新纪录:张氏(餐)Hemiculter tchangi Fang、长脂拟鲿Pseudobagrus adiposalis、中国少鳞鳜Coreoperca whiteheadi.