基于SLAF-seq简化基因组技术的沙冬青SNP位点开发及遗传分析

选取分布在内蒙古、宁夏、甘肃10个地点的沙冬青个体,用SLAF-seq简化基因组技术进行测序。以大豆基因组为参照,通过生物信息学分析进行实验方案的系统设计,筛选特异长度的DNA片断,构建SLAF-seq文库,并通过高通量测序的方式获得海量序列,再通过软件分析比对,获得多态性SLAF标签,最后在多态性SLAF标签上开发大量特异性SNP位点。结果共获得374 265个SLAF标签,其中多态性SLAF标签56 295个。通过序列分析,共开发得到127 278个SNP。对所有的SNP根据完整度0.5,MAF0.05过滤,共得到102 025个高一致性的群体SNP。基于过滤后的SNP,运用数学统计学方法,对10份沙冬青个体完成系统进化树、群体结构、PCA分析,从基因组水平揭示不同个体之间的遗传分化关系。结果表明,通过群体结构分析发现这10个地点的沙冬青都来源于同一祖先,但由于地理位置的影响使得这10个地点的沙冬青在生长发育过程中发生了遗传分化。通过系统进化树发现分布在内蒙古的沙冬青具有较近的亲缘关系,甘肃和宁夏的沙冬青有较近的亲缘关系。     

蒙古扁桃nrDNA ITS和cpDNA trnH-psbA序列分子进化特点研究

通过对蒙古扁桃16个居群的叶绿体DNA(cpDNA)的trnH-psbA及nrDNAITS序列进行测序,对两种序列进化速率、核苷酸多样性及单倍型系统发育关系进行了初步研究。结果表明:蒙古扁桃cpDNAtrnH-psbA序列总长度为306bp,共得到52处变异位点,变异率达到17.05%,共检测到11种单倍型;nrDNAITS序列总长度为662bp,共得到6处变异位点,变异率达为0.91%,共检测到9种单倍型。经比较发现,蒙古扁桃nrDNAITS序列较cpDNAtrnH-psbA序列保守,变异速率较慢。cpDNAtrnH-psbA及nrDNAITS序列单倍型系统发育关系的各支系的支持率均较高。     

毛乌素沙地天然植物多样性组成及区系特征分析

毛乌素沙地位于干旱、半干旱区向半湿润区过渡地带,该研究通过野外调查及数据统计,对毛乌素沙地天然植物科、属、种的组成及区系特征进行了分析,并与周围的沙地(沙漠)植物区系进行比较,以明确毛乌素沙地的珍稀植物及其植物多样性组成特征。结果表明:(1)毛乌素沙地天然植物共90科360属772种,区内植物类群相对丰富,植被群落类型多样,优势科明显,单种属、寡种属占到的比例达到73.45%。(2)毛乌素沙地天然植物90科划分为10个分布区类型及4个变型,360属划分为15个分布区类型及10个变型。(3)毛乌素沙地科的植物区系组成以世界分布为主,属的植物区系组成以温带分布为主,反映了该区的植物区系与所处的地理位置和气候具有相适应的特性。(4)毛乌素沙地植物区系成分与浑善达克沙地植物区系亲缘关系最近,与库布齐沙漠、乌兰布和沙漠、库姆塔格沙漠植物区系有一定差异,表明毛乌素沙地植物区系存在明显的从温带分布到地中海区、西亚至中亚分布的过渡性质。     

携病毒马铃薯茎尖分化成苗与脱毒率检测

以携带病毒的‘夏波蒂’马铃薯无菌苗为材料,38℃/4h热处理4周,剥离带1个叶原基的茎尖,接种至不同浓度激素组合的24种MS固体培养基上,22℃/16h培养30d后统计茎尖的愈伤组织诱导率和分化成苗率;RT-PCR检测茎尖再生苗3种病毒(PVX、PVY、PLRV)和纺锤块茎类病毒(PSTVd)的脱毒率。结果表明:茎尖分化成苗最适培养基为MS+1.0mg/L ZT+0.2mg/L NAA+2.0mg/L GA3,愈伤组织诱导率为76.25%,分化成苗率为26.25%;再生苗3种病毒PVX、PVY和PLRV的脱毒率分别为69.4%、91.7%和100%,纺锤块茎类病毒PSTVd脱毒率仅为8.3%,二次茎尖剥离后脱毒率增加到20.8%。     

过表达MtVP1对马铃薯表型及糖代谢的影响

I型H⁺-PPase参与糖异生和蔗糖分解代谢, 利用不同的糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)饲喂拟南芥(Arabidopsis thaliana) I型H⁺-PPase基因不同类型的突变体, 产生的表型不一致, 因此, 推测I型H⁺-PPase可能存在其它影响糖代谢的机制。为进一步明确该酶对糖代谢的影响, 以过表达MtVP1的马铃薯(Solanum tuberosum)渭薯4号为研究对象, 观察不同培养条件下的表型, 监测糖含量变化, 并利用转录组测序分析转录谱。结果表明, 过表达MtVP1马铃薯表现出红色茎、紫色花和表皮毛更发达, 单株块茎数减少, 块茎变大, 块茎皱缩速度加快; 转基因马铃薯块茎中淀粉、葡萄糖和果糖含量显著下降, 芽中葡萄糖和果糖含量也显著下降。果糖饲喂导致转基因马铃薯花青素含量显著降低; 转基因马铃薯体内果糖-1,6-二磷酸酶和果糖- 2,6-二磷酸酶基因表达上调3-7倍。研究结果为进一步从糖代谢角度探究I型H⁺-PPase的生理功能提供参考。     

基于137Cs示踪技术的土壤侵蚀及养分流失特征评价

研究不同土地利用方式对小流域土壤侵蚀及其养分流失特征的影响有助于更好的理解土地利用方式变化引发的环境效应问题,对区域生态保护和高质量发展具有重要意义。选择陕北延安市湫沟小流域为研究对象,利用¹³⁷Cs示踪技术,定量评价了不同土地利用方式的土壤侵蚀和养分流失状况及其相互变化关系,结果表明：（1）土地利用方式显著影响小流域土壤侵蚀状况。土壤侵蚀模数介于-18.67-151.27 t km^-2 a^-1之间,大小顺序为沟道 > 苹果园 > 林地 > 草地 > 灌木,均为微度侵蚀。其中,除灌木地发生沉积以外,其它土地利用方式均发生了土壤侵蚀现象。（2）不同土地利用方式下的土壤侵蚀模数空间变异明显,除沟道为轻度变异以外,其它土地利用均为中等变异。（3）土壤全氮含量、有机质含量、N/P比和C/P比在不同土地利用方式下的变化特征表现一致,大小顺序均为灌木 > 草地 > 林地 > 沟道 > 苹果园,且在不同利用方式间均存在显著性差异。但全磷含量表现为灌木>苹果园>沟道>草地>林地,且与土壤全氮含量和有机质含量极显著正相关。同全国平均水平相比,土壤全氮含量偏低,全磷含量适中;C/N超过全国平均水平,而N/P和C/P远低于全国平均水平,小流域土壤氮限制严重。（4）土壤侵蚀是该小流域养分流失的重要诱因。不同土地利用方式土壤养分流失变化特征与土壤侵蚀模数表现一致,且两者呈极显著正相关关系;但与土壤全氮、全磷、有机质、N/P比及C/P比呈极显著负相关关系,与C/N比关系不显著。