干旱胁迫对不同抗旱性棉花品种抗氧化酶活性及基因表达的影响

为明确不同抗旱性棉花品种对干旱胁迫的适应性差异,该研究选用‘新陆早50号’(耐旱型)和‘新陆早27号’(干旱敏感型)为材料,分析干旱及复水处理下两材料的活性氧产生、电解质渗漏、抗氧化酶活性变化,并分析部分抗氧化酶基因、渗透调节基因和转录因子在干旱胁迫下的表达谱。结果显示:(1)棉花叶片的电导率和MDA含量随着干旱胁迫的加强逐渐增加,复水后恢复;在干旱胁迫处理6和8d,耐旱型品种‘新陆早50号’的抗氧化酶活性显著高于干旱敏感型品种‘新陆早27号’。(2)基因表达谱分析显示,棉花超氧化物歧化酶基因(GhSOD)仅在干旱胁迫下表达,且2个品种间差异不显著,GhBADH、GhNCED和GhP5Cs及转录因子GhPHD1、GhPHD5、GhPHD6和GhPHD10在‘新陆早50号’叶片中的表达量均高于‘新陆早27号’。研究表明,耐旱型棉花品种较干旱敏感型在干旱胁迫下其体内的活性氧含量、电导率和MDA含量较低,抗氧化酶活性较高,并且其抗旱相关基因表达量也更高。     

大气CO2浓度增加与氮肥对棉花生物量、氮吸收量及土壤脲酶活性的影响

试验设置半开顶式CO₂人工气候室,研究了不同CO₂浓度处理(360、540 μmol·mol^-1)与施氮(N)量(0、150、300 和450 kg·hm^-2)对棉花干物质的积累与分配、氮素吸收量及土壤脲酶活性的影响.多样性指数和主成分分析表明: 各施N水平下,CO₂浓度增加下棉花蕾、茎、叶和整株的总干物质积累量显著增加;2个CO₂浓度下,300 kg·hm^-2-N (N₃₀₀)处理棉花蕾、茎、叶、根及整株干物质量显著高于其他3个N肥处理,合理的氮肥施用可显著提高棉花干物质积累量.棉花蕾和茎的氮素吸收量受CO₂浓度影响显著,与360 μmol·mol^-1CO₂浓度相比,CO₂浓度为540 μmol·mol^-1条件下蕾和茎的氮含量显著增加,其中N₃₀₀处理下蕾的氮含量最高,N₁₅₀和N₃₀₀处理茎的氮含量高于N₀和N₄₅₀处理;叶的氮素吸收量受CO₂和N的交互作用影响显著,在N₀、N₁₅₀、N₃₀₀处理下,540 μmol·mol^-1CO₂浓度下叶的氮含量增加;棉花根的氮素吸收量受施N的影响显著,540 μmol·mol^-1CO₂浓度下根的氮含量随着施N量的增加显著增加.总体上,540 μmol·mol^-1CO₂浓度下棉花的氮素吸收量高于360 μmol·mol^-1 CO₂浓度,各CO₂和N组合处理下,棉花各器官的氮素积累量蕾铃最高,叶片居中,其次是茎秆,根系最低.各施N水平下,两个土层的土壤脲酶活性随着CO₂浓度升高而显著增加;不同CO₂浓度处理下,0~20 cm土层土壤脲酶活性随着施N量的增加而增加,20～40 cm土层N₃₀₀处理下的土壤脲酶活性高于其他N肥处理;CO₂和N互作下,0~20 cm土层土壤脲酶活性的平均值显著高于20~40 cm土层.大气CO₂浓度为540 μmol·mol^-1、氮肥施用量为300 kg·hm^-2可显著提高棉花干物质积累量和氮素吸收量.     

扎龙湿地不同生境土壤微生物生物量碳氮的季节变化

为从土壤微生物生物量角度分析扎龙湿地不同生境的土壤肥力状况,对扎龙芦苇生境和草甸生境不同土层(0—10 cm、10—20 cm、20—30 cm)微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)季节变化进行监测,并分析了土壤微生物生物量碳氮与土壤环境因子的关系。结果表明:两种生境土壤MBC、MBN含量均表现出明显的垂直分布特征,即0—10 cm10—20 cm20—30 cm,且草甸生境显著大于芦苇生境。在整个生长季节内,两种生境土壤微生物量碳、氮均大致呈现出"W"型变化格局,其变化幅度均随着土层的加深而减小,且草甸生境的变化幅度显著大于芦苇生境。相关分析表明:芦苇生境土壤MBC与土壤含水率呈极显著正相关(P0.01),与土壤pH呈极显著负相关(P0.01),MBN与土壤含水率、有机碳、水解性氮呈极显著正相关(P0.01),与土壤pH呈极显著负相关(P0.01);草甸生境土壤MBC则均与土壤含水率、有机碳、有效磷、水解性氮呈极显著正相关(P0.01),与土壤pH值呈显著正相关(P0.05),MBN则均与土壤含水率、有效磷呈极显著正相关(P0.01),与有机碳呈显著正相关(P0.05)。     

生物药剂滴施对棉花黄萎病及根际土壤微生物数量和多样性的影响

生物农药是当前棉花黄萎病绿色防治的重要途径.本研究设置田间小区试验,研究了4种生物药剂不同滴施用量(枯草芽孢杆菌粉剂15、30、45 kg·hm^-2,“施倍健”哈茨木霉菌剂15、18、24 kg·hm^-2,渝峰“99植保”15、22.5、30 kg·hm^-2,中农绿康30、45 和60 kg·hm^-2)对棉花黄萎病的防治效果及土壤微生物群落组成和多样性的影响.结果表明: 各施药处理均不同程度降低了棉花黄萎病发病率和发病指数,全生育期平均防病效果达到50.0%~77.4%;木霉菌剂施药量18 kg·hm^-2的防效显著高于15 和24 kg·hm^-2,其他3种药剂防病效果均与施药量呈正相关.施药后土壤中病原菌大丽轮枝菌的相对丰度显著降低,且与防病效果呈极显著负相关.土壤细菌的数量与物种丰度随着施药量的增加而显著增加.施药后土壤放线菌的数量与物种丰度也显著增加,但放线菌数量在不同施药量间相差较大.土壤真菌的数量与物种丰度除木霉菌剂随施药量增加而增加外,其他3种药剂随着施药量的增加而减少.Pearson相关性分析显示,施药组的防病效果与细菌和放线菌数量呈正相关关系,而与真菌数量呈显著负相关;与放线菌、硝化螺旋菌门细菌、子囊菌门真菌、壶菌门真菌丰度呈现显著正相关,而与半知菌门真菌丰度呈显著负相关.建议在滴施用量上渝峰“99植保”30 kg·hm^-2、中农绿康60 kg·hm^-2、枯草芽孢杆菌可湿粉剂45 kg·hm^-2、“施倍健”哈茨木霉菌剂18 kg·hm^-2.     

基于遗传算法的蛋白质结构预测方法

遗传算法源于自然界的进化规律,是一种自适应启发式概率性迭代式全局搜索算法。本文主要介绍了GA的基本原理,算法及优点;总结GA在蛋白质结构预测中建立模型和执行策略,以及多种算法相互结合预测蛋白质结构的研究进展。     

四引物扩增受阻突变体系PCR快速测定绵羊 BMPR-IB基因型方法的建立

四引物ARMS PCR是检测SNP有效、快速、简便的方法.绵羊BMPR-lB基因是控制Booroola绵羊多胎性状的主效基因,此研究目的在于建立一种对BMPR-IB基因四引物ARMS PCR检测方法.根据四引物ARMS PCR技术原理,在绵羊BMPR-IB基因突变位点(A746G)设计一对特异性引物,并在突变点两侧设计一对参照引物,用来扩增含有突变点的DNA片段,可在一步PCR反应中根据电泳图谱准确判断绵羊个体的BMPR-IB基因型,对比PCR-RFLP检测结果表明,所建立的方法简单,操作简便,大大提高了检测效率.     

干旱和复水对膜下滴灌棉花根系及叶片内源激素含量的影响

新疆气候生态条件下,采用膜下滴灌技术,在棉花不同生育时期设置不同程度干旱处理,研究干旱和复水对棉花根系及叶片内源激素含量和叶片气孔导度的影响.结果表明:在不同生育阶段,随土壤含水率的降低,根系及叶片脱落酸(ABA)含量显著增加,玉米素(ZRs)含量减少,叶片气孔导度(gs)和光合速率(Pn)显著降低,以初花-盛花期土壤相对含水率为40％ ～ 45％处理降幅较大.土壤干旱处理结束后复水,根系及叶片ABA含量并未随土壤水分条件的改善而降低,根系ZRs含量在复水后1～3d均可恢复或超过对照,与叶片gs呈正相关,其中以盛蕾-初花期土壤相对含水率为50％～55％处理棉株叶片ZRs含量和gs恢复速度快、强度大.说明干旱后复水根系较高的ZRs含量是导致其叶片gs和Pn较高的主要原因.     

新疆的小麦品种（系）苗期和成株期抗叶锈性鉴定

对来自新疆的104个小麦品种、高代品系及35个含有已知抗叶锈基因载体品种,在苗期接种12个中国小麦叶锈菌生理小种进行抗叶锈基因推导分析和分子检测;2007-2008年和2008-2009年连续2年度对这些材料进行成株抗叶锈性鉴定并筛选慢叶锈性品种。研究结果显示,在41个品种中共鉴定出6个已知抗叶锈基因Lr26、Lr34、Lr50、Lr3ka、Lr1和Lr14a,其中Lr26存在于21个品种中,Lr34在17个品种被发现,Lr1和Lr14a分别存在于3个品种中,还有2个品种携带Lr3ka以及1个品种携带Lr50。2年田间抗叶锈性鉴定筛选出7个慢叶锈性品种,可用于小麦抗病育种。     

陆地棉GhSAD2基因克隆与表达特征研究

Δ9硬脂酰 ACP 脱氢酶基因(GhSAD2)是脂肪酸合成代谢过程中关键的去饱和酶基因,为明确该基因在棉花脂肪酸合成代谢中的功能,该研究克隆了陆地棉GhSAD2基因,并对该基因的序列特征、进化关系及表达特性进行分析。序列分析显示,GhSAD2基因（GenBank登录号为KX197920）cDNA全长1 188 bp,编码396个氨基酸,具有脂肪酸去饱和酶家族2个高度保守的组氨酸簇EENRHG和DEKRH,分别位于氨基酸的185和271位。系统进化分析显示,GhSAD2基因与可可树的同源基因进化关系非常接近。qPCR分析显示,GhSAD2基因在叶中的表达量高于茎和根,且在花后25 d的种子中表达量达到最高值。低温胁迫诱导结果表明,GhSAD2基因在不同程度低温处理下均有上调表达,6 h表达量最大,之后逐渐下调。研究表明,GhSAD2基因可能对棉子油不饱和脂肪酸的合成具有重要作用,同时在棉花抗寒方面也起一定的生理作用。     

大叶补血草的大、小孢子发生与雌、雄配子体的发育

系统地报道了大叶补血草(Limonium gmelinii (Willd.) Kuntze)的大、小孢子发生和雌、雄配子体的形成发育过程。主要结果如下：(1)小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,四分孢子多为正四面体形, 也有少数为左右对称形;(2)成熟花粉为三细胞型,具3个萌发孔;(3)花药壁由5层细胞组成,最外层为表皮,其内分别为药室内壁、中层、绒毡层,绒毡层为变形型,花药壁的发育属于基本型;(4)大叶补血草的雌蕊由5心皮合生,子房1室,基生胎座,胚珠1个,拳卷型,双珠被,厚珠心;(5)孢原细胞发生于珠心表皮下,经一次平周分裂,形成造孢细胞,由造孢细胞直接发育成大孢子母细胞,大孢子母细胞减数分裂形成4个大孢子呈直线排列,合点端大孢子具功能,属于典型的蓼型胚囊发育。