茶尺蠖小RNA病毒5'端非编码区的克隆和测序及与哺乳动物小RNA病毒的比较分析

用Trizol从纯化的茶尺蠖Ectropis oblique小RNA病毒（EoPV）中提取病毒基因组RNA,逆转录后加poly(dT),然后进行两步PCR扩增基因组5′端。克隆测序后,对其5′端非编码区的核苷酸序列进行分析,发现具有哺乳动物小RNA病毒的5′端非编码区的一些特征：A/T含量丰富、起始密码子上游AUG和小顺反子多。利用mfold预测了EoPV 5′端非编码区的二级结构,存在4个茎环结构,有哺乳动物内部核糖体进入位点（IRES）的保守区域,即含保守基序GNRA的茎环A和A/C丰富的环B及多聚嘧啶区域。据此推测EoPV基因组翻译采用IRES起始机制。     

冬小麦根系时空分布动态及产量对不同氮源配施的响应

为了解不同氮(N)源(有机/无机肥)配施对冬小麦(Triticum aestivum)根系时空分布特征和产量的影响, 采用微根管(minirhizotron)动态监测技术, 以强筋小麦品种‘豫麦34’为试验材料, 在等养分条件下, 设置不施肥(T₀)、100%尿素N (T₁)、75%尿素N + 25%鸡粪N (T₂)、50%尿素N + 50%鸡粪N (T₃)、25%尿素N + 75%鸡粪N (T₄)和100%鸡粪N (T₅)等6个有机N与化肥N配施处理, 研究分析了‘豫麦34’在不同生育时期及0-100 cm土层中根系直径、根长密度、根长生长量和死亡量等根系特征参数的变化及其产量表现。结果表明, 施肥不仅有利于各生育时期及不同土层中根系直径、根长密度和根长生长量的增加, 而且增加了根长死亡量, 促进了根系的周转。对不同配施处理进行比较, 发现T₃处理(尿素和鸡粪等氮配施)的效果最为显著, 全生育期平均根长密度、周期生长量与周期死亡量分别较对照T₀增加了55.52%、57.79%和61.61%, 有效分蘖数、穗粒重、经济产量和经济系数也以T₃处理增加最多, 分别较T₀增加了52.63%、43.90%、40.16%和12.02%; 穗粒数在T₄处理下最大, 较T₀增加了45.79%; 生物产量在T₅处理下最高, 比T₀增加了26.95%。因此, 不同氮源合理配施有利于促进冬小麦根系的生长及在不同土层中的扩展, 提高冬小麦产量。尿素和鸡粪为N源时等氮配施(50 : 50)的效果最佳。     

耕作方式与施氮量对小麦-玉米复种系统玉米季土壤氮素转化及产量的影响

在黄淮砂姜黑土区冬小麦-夏玉米复种两熟种植体系中,研究了小麦季3种耕作方式(常规翻耕、旋耕和深松)结合夏玉米播前3个施氮量(120、225和330 kg·hm^-2)对玉米季主要生育时期根际土壤氮素转化微生物作用强度及酶活性、无机氮含量和产量的影响.结果表明: 旋耕方式下氨化作用强度最高,且随着施氮量的增加,土壤氮素转化微生物作用强度及酶活性增强.深松方式下根际土壤硝化、反硝化作用强度与脲酶活性明显高于常规与旋耕方式.增施氮肥可加强深松方式对土壤氮素转化的促进作用,而过量施氮虽然提高了土壤无机氮含量及玉米产量,但会对土壤氮素转化微生物作用强度及酶活性产生抑制.深松方式结合225 kg·hm^-2施氮量更有利于砂姜黑土区夏玉米土壤氮素转化,而深松方式结合330 kg·hm^-2施氮处理下产量最高.     

氮素形态对不同专用型小麦根系及氮素利用率影响的研究

采用盆栽方法研究了3种氮素形态对不同专用型小麦根系及氮素利用率的影响．结果表明,拔节期以后,强筋型小麦豫麦34在酰胺态氮处理下,根系生物量、根系活力、氮素利用率、氮收获指数和籽粒蛋白质含量最高,铵态氮处理次之,硝态氮处理最低．中筋型小麦豫麦49的各测定指标以铵态氮处理最高,其它指标在酰胺态氮和铵态氮间的趋势不同;弱筋型小麦豫麦50在酰胺态氮处理下各项指标最高,而铵态氮处理下蛋白质含量最低,符合品种优质和专用,氮收获指数与籽粒蛋白质含量之间呈现极显著正相关。     

昆虫小RNA病毒研究进展

昆虫小RNA病毒依据基因组结构特点分为家蚕软化病毒组、蟋蟀痹病毒组和豌豆蚜病毒组。昆虫小RNA病毒蛋白质翻译具有独特性：不依赖于帽子结构,不需要启始因子eIF1、eIF1A和帽子结合蛋白eIF4E;而且蟋蟀痹病毒组和豌豆蚜病毒组结构蛋白翻译从内部核糖体进入位点独立启始,启始密码子是CUU。该文还简介了昆虫小RNA病毒复制机理及与其它动、植物小RNA病毒或类小RNA病毒的亲缘关系等的研究进展。     

氮肥形态对冬小麦根际土壤氮素生理群活性及无机氮含量的影响

采用大田盆栽方法研究了硝态氮肥、铵态氮肥、酰胺态氮肥3种氮肥形态对冬小麦品种豫麦50生育中后期(拔节期、开花期、花后14 d、花后28 d)根际土壤氮转化相关微生物活性、酶活性和根际土壤NH+4离子、NO-3离子含量的影响。结果表明:随着生育期的推进,除脲酶外,氨化细菌、硝化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌和蛋白酶活性变化的均为"倒V"型变化特征,以花后14 d活性最强;而脲酶活性在拔节期最强,并且其活性远大于其它微生物及酶。氮肥形态对根际土壤氮素生理群及无机氮的影响不同。酰胺态氮肥促进了根际氨化细菌、反硝化细菌、脲酶、蛋白酶的活性,而硝化细菌、亚硝化细菌在硝态氮肥条件下活性较强。除拔节期外,土壤中NH+4离子在铵态氮肥处理下含量较高,NO-3离子在酰氨态氮肥处理下含量较高。因此,酰胺态氮能够促进小麦根际土壤有机氮的分解,硝态氮肥可以促进土壤中氨的转化,以利于小麦根系的吸收与利用。氮肥形态主要是通过影响土壤中氮素生理类群及酶的活性,从而影响土壤中无机氮的含量。     

从茶尺蠖中分离到一株微小RNA病毒

从核型多角体病毒(NPV)感染致死的茶尺蠖幼虫尸体中分离到一株微小RNA病毒(EoPV)透射电镜观察纯化的病毒粒子为无囊膜、无表面特征、直径约26nm的球状颗粒。16％的SDS-PAGE显示它有两个分子量为31．5kDa和28．8kDa的衣壳蛋白，后者的含量是前者的2、5倍。3′端克隆序列分析表明EoPV基因组3′有poly(A)尾，编码RNA聚合酶(RdRp)，含有微小RNA病毒RNA聚合酶的八个保守基序，同源性分析表明它与榕透翅毒蛾微小RNA病毒(PnPV)亲缘关系最近。这些特点表明该病毒为一株新的微小RNA病毒。     

小麦谷氨酰胺合成酶的原核表达特点

谷氨酰胺合成酶(GS)是植物氮同化的关键酶,为了研究小麦GS同工酶的结构及其表达特点,我们构建了小麦GS1、GSr、GSe、GS2和GS2前体GS2p的原核表达载体,并对表达条件进行了优化。结果表明,尽管小麦GS同工酶氨基酸序列同源性达70%–80%,蛋白质表达却各具特点。30℃诱导3 h后,GSr、GSe及GS2表达量达最大,诱导7 h后GS1表达量达最大,GS2p不表达,表达量依次为GS1(22%)GSr(15%)GS2(12%)GSe(5%);且GSe可溶性表达,GS1主要为可溶性表达,而GSr和GS2为包涵体。30℃诱导3 h,GS同工酶相对转录量为GSr(7.59)GS2(1.84)GS2p(1.66)GSe(1.46)GS1(1.00),酶蛋白质翻译水平与转录水平不一致。mRNA结构分析显示,GS同工酶翻译起始区稳定二级结构的自由能不同:GS1(14.4)GSr(17.2)GS2(22.6)GSe(25.4)GS2p(31.6),自由能越小,翻译起始区结构越不稳定,蛋白表达水平越高。GS1、GSr、GSe和GS2可溶性表达的最佳诱导条件不同,分别是30℃诱导5 h、16℃诱导15 h、37℃诱导5 h及25℃诱导7 h;可溶性表达量为GS1(20%)GSr(13%)GS2(10%)GSe(7%),酶活性为GS1GSeGS2,GSr无活性。可见,GS同工酶的基因序列决定了蛋白质在原核细胞中的表达量、状态及其活性。     

水平结构配置对冬小麦冠层垂直结构、微环境及产量的影响

作物的冠层结构是影响产量的重要因素, 群体微环境反映了作物冠层内小气候的变化, 与作物的冠层结构及产量形成密切相关。该研究在大田试验条件下, 设置等行距(R₁, 20 cm + 20 cm)、宽窄行(R₂, 12 cm + 12 cm + 12 cm + 24 cm)两种不同行距和低(D₁, 120.0 kg·hm^-2)、中(D₂, 157.5 kg·hm^-2)、高(D₃, 195.0 kg·hm^-2) 3个播量配置组合, 分析了不同处理组合下冬小麦(Triticum aestivum)生育后期冠层垂直结构、群体微环境及产量表现, 旨在优化小麦绿色栽培措施, 在不增加水肥投入情况下, 挖掘冬小麦的生产潜力和进一步增产的可能性和可行性。结果表明: 冬小麦上、中、下3个层次冠层开度(DIFN)、平均叶倾角(MLA)及叶面积指数(LAI)均表现为R₂大于R₁, 且R₂行距上层和中层DIFN、各层次MLA及LAI显著高于R₁, 在相同行距下, D₃播量LAI下降迅速, D₂播量的LAI及其中层和下层的MLA最高, 并与D₁、D₃差异显著; 冬小麦冠层温度和群体CO₂浓度均随着播量的增大而降低, 而相对湿度随播量增大而增大; 在相同播量下, R₂行距较R₁更具有降温保湿能力, 冠层平均温度较R₁下降了0.06-0.5 ℃, 相对湿度较R₁提高了1.85%-3.15%; 在相同播量下, R₂行距千粒质量、穗粒数都显著大于R₁, 因此R₂籽粒产量也显著高于R₁。综上所述, 冬小麦的水平结构配置可显著改变其冠层的垂直结构及群体微环境, 有利于冬小麦生长发育后期籽粒的灌浆, 在不减少穗数的情况下, 提高穗粒数及千粒质量, 从而达到增产目的。在该试验中以R₂D₂配置的冠层结构、群体微环境及产量最佳。     

小麦开花期灌水对土壤养分及根系分布的影响

本研究通过分析开花期灌水对小麦产量、植株养分分配和土壤养分分布的影响及其与根系特性的关系,为小麦充分利用水肥资源提供理论支撑。以抗旱高产品种‘洛麦28'和高光效品种‘百农207'为材料,采用2 m深土柱栽培方法,设置开花期灌水(T₁)和开花期不灌水(T₂)两个水分处理,测定了不同组织器官、不同土层土壤氮、磷、钾含量及根系分布特性等指标。结果表明: 小麦收获期土壤中铵态氮、速效磷和速效钾主要分布在0～80 cm土层中,硝态氮主要分布在80 cm以下土层中,开花期灌水促进小麦吸收0～60 cm土层的铵态氮、速效磷、速效钾和80 cm以下土层的硝态氮,减少了硝态氮向深层土壤的淋溶;小麦根系主要集中在0～60 cm土层中,随土壤深度的增加而减少。成熟期干物质积累量、全氮和全磷主要分配在小麦籽粒中,而全钾主要分配在茎秆中;开花期灌水显著增加了小麦百粒重,提高了小麦产量;根系形态指标与土壤硝态氮在0～40 cm土层中呈显著负相关,与土壤铵态氮在80～100 cm土层中呈极显著正相关,与土壤速效磷在0～100 cm土层中呈显著正相关。开花期灌水促进了根系在小麦生育末期对土壤养分的充分吸收,延长了养分从营养器官向生殖器官的转运功能期,使营养器官中的养分充分地转运到籽粒中去,增加小麦粒重,进而提高产量。