不同光强光质对艾草生长及挥发油成分积累的影响

为探究光照对艾(Artemisia argyi)的产量及主要挥发油成分积累的影响,以蕲艾组培苗为试材,采用高光强、红光、蓝光等进行不同光强光质处理实验。结果表明,高光强及蓝光处理可促进艾生物量积累,红光和蓝光处理可促进植株伸长。高光强、红光及蓝光均可提高艾叶挥发油中1,8-桉油素、β-萜品醇含量。高光强还能促进龙脑积累,而蓝光处理下可检测到较多在其他光照条件下未检测到的化合物,如萜烯和蓝桉醇等物质。对不同光强光质处理下光受体及光响应转录因子基因表达量进行分析,在高光强处理下,所有光受体的表达量均显著升高;而响应不同光质的对应光受体基因表达量增加。光受体基因表达与艾生物量及主要挥发油的相关性分析表明,光受体基因表达对艾草生物量的影响起重要作用,且不同光处理调控可通过光受体响应并级联调控相关基因表达,调控艾叶生长及挥发油的合成。高光强和蓝光处理下,艾草的生物量及有效挥发油代谢物增加,可在艾草栽培中加以应用。     

基于ITS序列西南地区不同居群薤白亲缘关系及其地理分布格局研究

该研究以西南地区分布的薤白(Allium macrostemon Bunge)为材料,对21个不同居群的薤白进行核糖体DNA的ITS序列测定,并结合GenBank相关序列,对27个不同居群薤白开展了系统分析,以探讨西南地区不同居群薤白的亲缘关系和生物地理分布格局。结果表明:(1)西南地区不同产区薤白nrDNA ITS序列长度介于607～638 bp之间,G+C含量为48%～52%,平均值为50%。(2)基于贝叶斯法和最大简约法构建的系统树均表明薤白为一单系群。(3)系统发育树分析结果显示,27个居群的薤白总体划分为a组和b组,其中位于西南地区东面的四川剑阁县、重庆巫溪县、贵州德江县和云南丘北县的薤白共同聚为a组,位于西南地区西面的四川汶川县、四川石棉县、四川江油市以及云南虎跳峡、云南昆明市、云南三坝的薤白归为b组。研究表明,nrDNA ITS序列可以鉴定不同地区薤白的亲缘关系。     

大肠杆菌应激诱导基因表达谱芯片分析

应激是影响微生物发酵生产的重要因素。为挖掘细菌耐热和化合物胁迫等调控相关基因,揭示微生物应激反应调控的分子机制,采用Affymetrix全基因组表达谱芯片,对42℃热激和0.1 mol/L CaCl2处理的大肠杆菌E. coli基因谱进行分析。结果表明,应激处理菌体中共有583个差异表达基因,包括374个表达量上调和209个表达量下调差异基因;GO功能分类将差异表达基因分为34类,大部分差异基因的分子功能覆盖结合、催化和转运等生物学活性;差异基因KEGG分析显示富集在28个通路,以ABC转运蛋白、鞭毛组装、双组分系统、尿素循环和氨基酸新陈代谢以及Ⅲ型分泌系统等通路为主要代表;应激胁迫的E. coli主要通过噬菌体休克蛋白操纵子(psp)基因进行逆境适应性转录调节,同时伴随着酶和氨基酸的合成基因以及细胞氧化还原态平衡基因的调控变化。     

烟草TIR-NBS基因家族的生物信息学分析

TIR-NBS基因是一类与植物抗病调节和生长发育密切相关的基因,其特征解析有助于对植物免疫和发育调节的认识。该研究通过生物信息学分析方法,从基因鉴定、染色体分布、基因结构、蛋白性质和结构、信号肽、亚细胞定位和顺式作用元件等方面,对烟草TIR-NBS基因家族进行了鉴定和分子特性分析。结果表明:烟草TIR-NBS基因家族含有30条成员,分布在21条染色体上,含有3～8个保守基序;编码蛋白均为不稳定蛋白,无信号肽,主要分布于细胞核、细胞质和叶绿体中,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主要构成元件;进化时主要受纯化选择作用,与番茄的TIR-NBS基因亲缘关系最近;顺式作用元件分析表明其可能受光照、温度以及生长素、茉莉酸甲酯、脱落酸、水杨酸、赤霉素等激素调控。该研究结果为进一步探究TIR-NBS基因的生物学功能及提高植物产量和品质提供了依据。     

基于红外相机监测的藏酋猴日活动节律及其季节性变化

日活动节律是动物在一天中不同时间段的活动强度及其周期性变化规律,与身体控制代谢和能量收支成本密切相关。2015年8月至2017年8月,在贵州赤水桫椤国家级自然保护区,借助红外相机监测,对藏酋猴(Macaca thibetana)日活动节律及不同季节的日活动节律的变化进行了研究。调查期间红外相机累计6370个工作日,共收获687张藏酋猴照片,其中独立有效照片105张。日活动节律分析显示,藏酋猴属于典型性的昼行性动物,日活动呈现"M"型,活动高峰出现在12:00—16:00。不同季节的日活动节律比较结果显示,藏酋猴在雨季和旱季的行为节律差异不显著(P>0.05)。与雨季相比,旱季的行为差异表现为活动时间缩短、日出时段活动减少以及主要活动时间从中午推移到下午。另外,随着年气温的变化,藏酋猴日活动温度范围在-2~34℃,其中,15~25℃时活动频次较高(占比59%)。本研究从红外相机的视角揭示了藏酋猴的日活动节律及其变化,为藏酋猴行为生态学研究的深入提供了科学依据。     

冬虫夏草菌C2H2基因家族鉴定及其在砷胁迫下表达分析

C2H2型锌指蛋白转录因子家族是真核生物中广泛存在且具有重要生物学功能的锌指蛋白转录因子之一,在真菌生长发育、分生孢子形成、致病性以及胁迫应答等过程中起着重要作用。砷超标是影响冬虫夏草品质的重要因素之一,本研究基于冬虫夏草菌基因组数据库,利用Hmmsearch程序及PFAM、SMART等在线软件,对冬虫夏草菌C2H2型锌指蛋白(OsC2H2)家族成员进行鉴定,并对OsC2H2基因结构、保守结构域、系统进化分析及砷胁迫下基因表达等进行分析。结果显示,全基因组水平共鉴定出的23条含有C2H2保守结构域的Os C2H2基因,其定位在14条scaffold上且不存在串联重复,不同OsC2H2保守结构域数目及排列方式存在差异;系统进化及基因表达分析显示,18条OsC2H2基因在进化上相对保守,5条OsC2H2基因进化上存在差异,且多数OsC2H2基因响应砷胁迫。通过对全基因组水平OsC2H2进行鉴定及相关生物信息学分析,为进一步研究其结构和功能提供相应理论基础,同时为揭示冬虫夏草砷富集提供参考。     

五种抗褐化剂对杜鹃兰原球茎增殖培养的作用效果

以杜鹃兰为试验材料,研究了硫代硫酸钠(Na_2S_2O_3)、维生素C(Vc)、谷胱甘肽(GSH)、活性炭(AC)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对杜鹃兰原球茎褐化与增殖的影响。结果表明:在培养基中分别添加以上5种抗褐化剂对杜鹃兰原球茎褐化具有不同程度的抑制效果,且均能明显提高原球茎的增殖率。抗褐化效果以AC最佳,GSH次之;增殖效果以PVP最佳,GSH次之。培养基中添加GSH时,原球茎褐化率与多酚氧化酶(PPO)活性呈极显著正相关;添加PVP时,原球茎褐化率与总酚含量呈显著正相关。综合杜鹃兰原球茎生长状态、褐化和增殖指标的分析,GSH是5种抗褐化剂中较为理想的抗褐化剂。     

微生物异化硝酸盐和亚硝酸盐产铵研究进展

异化硝酸盐和亚硝酸盐还原产铵是氮转化附属途径,为生态系统中氮的重复利用提供了依据,已成为近年来的研究热点。据报道,氮源的种类及浓度不同异化还原产铵的发生机制及强度具有差异性,决定着微生物产铵的效率,因此,有必要明确不同氮源异化还原产铵的代谢机制。本文详细论述了参与硝酸盐和亚硝酸盐异化还原产铵过程的相关微生物种类、产铵途径及其机理;系统分析了单一氮源和混合氮源对不同微生物产铵的影响和差异,比较了放线菌与其他微生物产铵的优势,并对未来的研究方向进行了展望,旨在为微生物异化硝酸盐和亚硝酸盐还原产铵提供理论基础。     

煤矸石山上不同种植年限和生长期香根草各部位全氮含量及其分配比例的比较

为了探明香根草〔Vetiveria zizanioides(Linn.)Nash〕在尾矿生态系统恢复中的作用机制,以贵州省六盘水市大河煤矿煤矸石山种植3、6、8和13 a的香根草为研究对象,分别在返青期、快速生长期、成熟期和枯黄期对香根草根、茎、叶和全株的全氮含量及其分配比例进行了比较.结果表明:在种植3、6、8和13 a,香根草根、茎、叶和全株的全氮含量均在快速生长期最高,并显著高于其余生长期.随种植年限增加,返青期、成熟期和枯黄期根的全氮含量,枯黄期茎的全氮含量以及返青期全株的全氮含量均逐渐升高;返青期茎和叶的全氮含量逐渐降低;快速生长期根的全氮含量,快速生长期和成熟期茎的全氮含量以及快速生长期、成熟期和枯黄期叶和全株的全氮含量先升高后降低,并在种植8 a最高.在种植6、8和13 a,快速生长期根的全氮含量分配比例最低,而快速生长期叶的全氮含量分配比例却最高.随种植年限增加,返青期根的全氮含量分配比例逐渐升高,而返青期茎和叶的全氮含量分配比例却逐渐降低;在种植8 a,快速生长期、成熟期和枯黄期根的全氮含量分配比例以及枯黄期茎的全氮含量分配比例最低或较低,而快速生长期和成熟期茎的全氮含量分配比例以及快速生长期、成熟期和枯黄期叶的全氮含量分配比例最高.在相同种植年限和生长期,香根草茎的全氮含量及其分配比例明显低于根和叶;总体来看,返青期、成熟期和枯黄期根的全氮含量及其分配比例高于叶,而快速生长期根的全氮含量及其分配比例却低于叶.研究结果显示:随着种植年限增加和生长期推移,香根草能够合理分配氮素资源,使其在煤矸石山立足,据此认为,香根草可用于煤矸石山的生态恢复和植被重建,但种植年限不宜超过8a.     

遮阴与施磷对金荞麦生长及荧光参数的影响

研究遮阴与施磷对金荞麦(Fagopyrum dibotrys(D.Don)Hara)生长及叶绿素荧光参数的影响,为种植金荞麦时光照与磷的设置奠定理论基础。设定3个遮阴强度(不遮阴;轻度遮阴,遮阴40%-45%;重度遮阴,遮阴90%-95%)及2个磷素添加试验(不添加;添加14.4 g/pot)。遮阴增加金荞麦形态指标(如叶面积、株高、根长等形态指标),以及叶绿素含量和叶绿素荧光参数,但降低了叶厚;施磷增加金荞麦叶片数、叶面积、株高、生物量积累、光化学淬灭系数(qP)等指标;与对照相比,在施磷条件下,遮阴40%-45%比遮阴90%-95%对金荞麦的形态、生物量及实际光合效率(Yield)的促进作用大。在实际生产中采取适当遮阴和施磷有利于金荞麦降低光系统损伤,促进形态指标生长,提高产量。