基于PGGB途径优化桫椤组织培养繁殖体系研究

该研究以龙溪-虹口国家级自然保护区内11个典型地震滑坡体为研究对象,采用非度量多维尺度分析(NMDS)和相似性分析(ANOSIM)初步探讨了β多样性海拔格局,并运用Mantel检验和基于距离矩阵的多元回归方法(MRM)进一步分析不同生态因子对群落β多样性变异的贡献,以揭示地震干扰后滑坡体植物群落β多样性的响应机制及生物多样性形成和维持机制。结果表明：(1)随着海拔的升高,木本植物β多样性表现出单调递减格局,而草本植物β多样性则表现出“U”形变化格局,滑坡体植物群落组成和结构在海拔梯度上存在显著的差异(P< 0.001)。(2)草本植物和木本植物β多样性与地理距离、海拔距离、局地生境差异均呈显著递增趋势(P< 0.001),地理距离和海拔距离是引起群落物种组成变化的关键因子,且海拔距离的重要性均大于地理距离。(3)地理距离和生境差异作为主导因子,分别共同解释了木本和草本β多样性变异的61.52%和40.91%,且环境差异单独解释率均大于地理距离单独解释率。(4)环境差异和地理距离对木本植物β多样性的作用均强于草本植物。研究认为,生境过滤和扩散限制共同影响着地震滑坡体植物群落的β多样性格局,且生境过滤所起作用更为显著。     

苗期玉米叶片碳氮平衡与干旱诱导的叶片衰老之关系

为了探究干旱诱导的碳氮平衡破坏与干旱诱导的叶片衰老之间的关系,该实验以8个在干旱胁迫下叶片衰老进程有明显差异的玉米品种为实验材料,采用PEG模拟干旱处理,通过测定光合速率、叶绿素含量和叶绿素荧光参数等叶片衰老指标以及非结构性碳水化合物(可溶性糖、淀粉)和全氮含量等变化,分析玉米中干旱诱导的叶片衰老与叶片中碳氮平衡(碳氮比)之间的关系。结果显示:(1)干旱胁迫下,8个玉米品种叶片净光合速率受到严重抑制,Fv/Fm大幅下降,叶绿素含量显著降低,说明干旱诱导了玉米叶片的衰老;(2)干旱诱导玉米叶片衰老的同时,8个玉米品种的叶片中可溶性糖含量显著升高,淀粉含量小幅上升,全氮含量大幅降低,碳氮比显著升高,碳氮平衡遭到了破坏;(3)8个玉米品种叶片的叶绿素含量与非结构性碳水化合物含量以及碳氮比呈极显著负相关关系,与全氮含量呈极显著正相关关系。因此,碳氮代谢与干旱诱导的叶片衰老紧密联系,碳氮平衡可能参与了干旱诱导的叶片衰老调控。     

蝴蝶兰F3′5′H基因转化OT杂种百合Robina的研究

为了定向育种获得蓝色百合,该研究以百合Robina为蓝色基因最佳受体,以其花丝诱导产生的胚性愈伤组织和再生小植株小鳞片作为转化材料,利用农杆菌介导法,将蝴蝶兰F3′5′H基因导入百合Robina中。结果表明:以小鳞片为转化材料,预培养3d,OD_(600)为0.8,侵染10min,共培养3d,加入100μmol/L AS稳定转化率最高为12.78%;而以胚性愈伤为转化材料,预培养2d,OD_(600)为0.8,侵染10min,共培养3d,加入100μmol/L AS稳定转化率最高为12.22%。2种转化材料的最适潮霉素筛选浓度均为20mg/L。对抗性植株分别进行PCR和反转录PCR检测,获得9个阳性株系,Southern印记分析进一步确定了6株转基因百合中携带蓝色基因F3′5′H,为后续进一步获得蓝色百合奠定了基础。     

小麦TaDRLea3 2基因的克隆及胁迫诱导表达分析

胚胎发育后期丰富蛋白(late embryogenesis abundant protein,LEA蛋白) 是植物体中广泛存在的一类与渗透调节相关的家族蛋白,植物受非生物胁迫会大量表达。该研究采用同源克隆技术,从干旱诱导的小麦品种‘郑引1号’ (Triticum aestivum L.)中获得1个新的LEA3家族基因（ TaDRLea3 2）,该基因全长668 bp,编码区为570 bp,编码189个氨基酸。生物信息学分析表明该蛋白为亲水性蛋白,二级结构以α 螺旋为主,含有9个由11个氨基酸组成的保守结构域,为典型的LEA3蛋白,存在3个磷酸化位点,无信号肽结构域及跨膜结构域,可能定位于细胞质中;实时定量PCR结果表明, TaDRLea3 2基因受干旱、高盐、低温诱导表达,同时也受外源ABA诱导,推测 TaDRLea3 2为ABA依赖型 LEA3基因,以不同机制参与小麦对非生物胁迫的应答过程,为深入分析小麦LEA3家族蛋白的抗逆机制奠定了基础。     

油松根际外生菌根真菌龟裂秃马勃的分离鉴定及培养

该研究采用组织分离法对黄土高原子午岭林区连家砭林场油松根际外生菌根真菌进行了分离,并采用ITS序列对分离的真菌进行鉴定,研究了菌根真菌的培养条件,为菌剂的生产奠定基础。结果表明:子午岭林区油松根际分离培养出的真菌为龟裂秃马勃(Handkea utriformis),能够与油松形成外生菌根。采用MMN培养基为基础培养基,纯培养条件下,龟裂秃马勃生长的最适pH为6.0,最适温度为25℃。以蔗糖为唯一碳源的培养基中龟裂秃马勃生长速度最快,其次是麦芽糖和葡萄糖,生长最慢的为乳糖,在以几丁质和碳酸氢钠为碳源的培养基上不生长。有机氮源中,对脯氨酸为唯一氮源的利用能力最好,其次是酪蛋白,尿素最差;无机氮源中,以磷酸氢二铵为唯一氮源时生长最好,其次是硝酸钙,最差为酒石酸铵。该研究首次报道了黄土高原子午岭林区外生菌根真菌龟裂秃马勃,并初步确定了其最佳培养条件。     

中国野生毛葡萄‘丹凤-2’3个芪合酶基因表达与功能分析

为了研究中国野生毛葡萄(Vitis quinquangularis Rehd.)‘丹凤-2’3个芪合酶基因的表达与功能,该研究采用同源克隆技术分离了毛葡萄‘丹凤-2’3个芪合酶基因VqSTS21、VqSTS30和VqSTS32(GenBank登录号分别为JQ868677、JQ868668和JQ868666),3个基因的cDNA全长均为1 179bp,编码392个氨基酸。以抗葡萄白粉病(Uncinula necator)的毛葡萄‘丹凤-2’和不抗病的欧洲葡萄‘赤霞珠’为材料分别进行接种白粉菌和ABA、SA、MeJA、高温、低温和高盐胁迫处理,利用实时定量PCR检测这3个基因在胁迫处理下的表达情况;同时利用农杆菌介导法将这3个基因分别转入模式植物烟草中,检测这3个基因在烟草中的表达产物,分析比较这3个基因的表达功能。结果显示:在2个供试材料中,葡萄白粉菌胁迫下芪合成酶VqSTS32诱导表达量高于VqSTS21和VqSTS30;在非生物胁迫处理下,芪合酶基因VqSTS32对高温处理反应最敏感。采用高效液相色谱分析检测转3个基因烟草的结果显示,转VqSTS32基因烟草比转VqSTS30基因烟草植株中白藜芦醇的累积量高。研究表明,3个基因中VqSTS32具有较高的抗葡萄白粉菌特性并能在转基因烟草中表达出较高的反式云杉新苷产物,这为进一步利用VqSTS32转目的植物葡萄基因研究提供了依据。     

''百农64''×''京双16''小麦遗传连锁图谱构建

通过对小麦品种‘百农64’ב京双16’F3家系群体的SSR和AFLP分析,构建了含100个SSR标记(91个引物)和58个AFLP标记(12个引物)的小麦遗传连锁图,158个标记组成20个连锁群,覆盖小麦基因组3 114cM,标记间平均间距为19.7 cM.将前人未定位的12个SSR标记定位到了小麦遗传连锁图谱上.为小麦慢白粉病性等农艺性状的QTL分析打下了良好基础.     

祁连圆柏针叶解剖结构对高原寒旱环境的适应性分析北大核心CSCD

祁连圆柏(Juniperus przewalskii)是青海省森林生态系统的重要组成部分,为揭示祁连圆柏对高原寒旱环境的适应特性,该研究以青海省祁连圆柏当年生针叶为研究对象,采用石蜡切片法制片,测定其叶宽、叶厚、下角质层厚、下表皮细胞厚、叶维管束木质部及韧皮部厚,并利用回归分析及偏相关分析探讨了针叶解剖结构对经纬度、海拔、坡向的响应特征。结果表明:(1)祁连圆柏针叶解剖结构在经纬度上无显著变化,其解剖结构与经纬度均无显著相关性。(2)祁连圆柏针叶解剖结构与海拔关系存在阶段性和结构间的差异性,在环境压力较小的低海拔段(<3 200 m)无显著变化;在海拔3 200 m以上,祁连圆柏叶宽、叶厚、下角质层厚、下表皮细胞厚随海拔升高而不同程度地增厚;当海拔高于3 680 m时各针叶解剖结构增长趋势变缓,尤其是叶宽、叶厚增速下降比例更大;下角质层厚和下表皮细胞厚与海拔相关性最强,其次是叶厚、叶宽,但叶维管束木质部厚以及韧皮部厚与海拔始终均未表现出显著相关性。(3)6个地区阴坡祁连圆柏针叶下角质层厚均高于阳坡,且下角质层厚与坡向显著相关。研究认为,祁连圆柏对高原寒旱环境适应性强,经纬度变化、低海拔段和阳坡的环境压力不足以使其产生相应结构变化;在阴坡其通过增厚针叶下角质层厚来提高耐寒性,在高海拔段其通过增厚下角质层、下表皮细胞层以及叶宽、叶厚来适应极寒极旱等复杂的环境压力。     

采前果面喷施钙制剂对苹果果实品质的影响北大核心CSCD

以‘富士’、‘金冠’和‘粉红女士’3个苹果品种为试验材料,并用氯化钙、硝酸钙和氨基酸钙3种钙制剂在采前30 d对果实进行喷施处理,采用常规方法测定基本果实品质指标,应用顶空固相微萃取及气相色谱质谱联用技术等测定果实香气等13项品质指标,并结合主成分分析和线性加权求和等方法对钙制剂处理的果实品质进行综合评价,以探究比较钙制剂对不同品种苹果果实品质的改进效果,为提高苹果果实品质和品种改良提供理论依据。结果表明:(1)采前钙处理对‘富士’和‘金冠’的单果重影响不显著,但‘粉红女士’采用氯化钙和氨基酸钙处理后单果重显著上升。(2)采前用氯化钙处理显著提高了苹果果实的糖酸比和硬度等;硝酸钙处理能够显著提高果皮亮度和色泽饱和度等;氨基酸钙处理则显著提升了果实的各类香气物质含量。(3)主成分分析和综合评价结果显示,经氯化钙、硝酸钙和氨基酸钙处理后,各品种苹果果实品质的综合得分均高于对照,且以氨基酸钙处理后果实的品质综合得分最高。研究发现,采前30 d钙处理可有效提升苹果果实的色泽、糖酸比、硬度以及香气等品质,且以氨基酸钙的处理效果最佳,而且对‘粉红女士’苹果果实品质的提升效果最为明显。     

花椒窄吉丁转录组及化学感受相关基因的分析

【目的】建立花椒窄吉丁 Agrilus zanthoxylumi 转录组数据库,挖掘其基因组数据。【方法】采用高通量测序平台Illumina NovaSeq6000对花椒窄吉丁成虫不同组织(触角、头、胸、腹、足、翅)进行转录组测序、序列组装,使用BLAST软件将花椒窄吉丁unigenes序列与公共数据库进行比对,BLAST同源性搜索的方法从中筛选出与其化学感受相关的基因,并与其他已研究发表的鞘翅目昆虫化学感受相关基因的核酸序列比对,进行系统发育分析。利用RPKM值对这些基因在花椒窄吉丁成虫不同组织中的表达量进行分析。【结果】经测序及序列拼接后共得到80 320条unigenes和 169 398 条contigs,其G+C比例分别是37.63%和39.18%,平均长度分别为828.75和1 084.33 bp;unigenes长度主要分布在200~400 bp的共有37 374条,占全部unigenes的46.53%。在NR数据库中注释的与花椒窄吉丁转录组相似基因所属物种分布为赤拟谷盗 Tribolium castaneum 所占比例26.80%,其后依次是小家鼠 Mus musculus (13.87%),蛀犀金龟 Oryctes borbonicus (5.26%),山松甲虫 Dendroctonus ponderosae (4.10%),黑蚁 Lasius niger (2.36%),其他物种所占比例是47.61%。在GO数据库中比对到27 488个unigenes,可分为分子功能、细胞组分和生物学进程三大类共59个过程;利用KOG数据库功能注释分为25类,注释到unigenes 最多功能类别的是普通功能,共 4 666个,最少的是与细胞移动相关,共40个;将80 320个unigenes映射到KEGG数据库中,21 104条unigens注释到代谢通路35个,占26.27%,注释最多的代谢途径是转录途径,共涉及到2 037条unigenes。从NR数据库中共注释到8个气味受体(odorant receptor, OR)基因、7个离子型受体(ionotropic receptor, IR)基因和6个味觉受体(gustatory receptor, GR)基因,各组织中的基因表达量分析发现,这3类化学感受相关基因在成虫触角中的表达量显著高于其他组织中的表达量,雌、雄触角中表达量差异最显著的为 AzanOR 1,而在雌、雄成虫足中这3类化学感受相关基因表达量没有差异。【结论】本研究首次获得了花椒窄吉丁转录组数据,为进一步研究花椒窄吉丁的基因功能奠定了分子基础。