胡麻脂氧合酶基因LuLOX1的克隆与表达分析

胡麻的籽粒富含多不饱和脂肪酸-亚麻酸,易被脂氧合酶(LOX)氧化,导致油脂的酸败。因此,油脂的稳定性和风味是影响胡麻油质量的重要因素。脂氧合酶是一类非血红素双加氧酶,其催化不饱和脂肪酸如亚油酸和亚麻酸的氢过氧化反应。本研究旨在阐明在胡麻种子发育时期脂氧合酶基因(LuLOX1)的表达、酶活性与品质的关系。本试验利用基于亚麻全基因组DNA测序数据,对LuLOX1基因进行克隆,利用RT-PCR方法进行LuLOX1基因表达分析,采用分光光度计法进行LOX酶活性测定。结果显示,LuLOX1基因的cDNA全长为2 607 bp,编码868个氨基酸,LuLOX1蛋白分子质量和等电点分别为98.87 kD、6.36。LuLOX1在种子发育早期高表达,之后呈下降的趋势,成熟期几乎检测不到该基因的表达。LuLOX1的酶活性变化与LuLOX1基因表达模式一致。该研究结果表明,LuLOX1可能参与了种子发育过程中脂肪酸氧化的调控。本研究为进一步研究其功能,通过脂氧合酶调控改进胡麻油脂品质奠定了基础。     

不同高梁品系的淀粉糊化特征

利用差示扫描量热分析仪（DSC）和淀粉快速黏度分析仪（RVA）测定了14个高粱（Sorghumbicolor）品系的直链淀粉含量和淀粉糊化特性参数,并分析了各特征参数的变化规律及其相互关系。研究结果表明,高粱品系间直链淀粉含量存在较大差异,变幅为0．29％-29．45％;DSC分析所得糊化特性也表现出一定的差异,直链淀粉含量低的高粱品系的起始温度（To）、峰值温度（Tp）、终止温度（Tc）和热焓变化（△H）都较高：而直链淀粉含量高的高粱品系的To、Tp、Tc和△H都相对较低。不同品系的RVA谱差异主要表现在各个黏滞性特征值上,直链淀粉含量低的高粱品系的RVA谱具有较高的峰值黏度和最高的消减值：而直链淀粉含量高的高粱品系具有较低的峰值黏度。相关分析表明,直链淀粉含量和膨胀势与其它特征值间的相关性均达显著水平：峰值黏度（PV）与最终黏度（FV）、回冷恢复值、糊化时间和糊化温度间呈极显著负相关,与崩解值和消减值则呈极显著正相关。将直链淀粉含量的选择与RVA谱测定相结合,有助于提高选择的准确率,进而为高粱品质改良和育种提供理论依据。     

桂林会仙喀斯特湿地芦苇群落土壤氮的季节变化

该研究以桂林会仙喀斯特湿地典型芦苇植物群落土壤为对象,研究了土壤氮含量的季节动态变化特征,探讨了土壤氮对水热季节变化的响应趋势。结果表明:土壤有机氮在全氮中所占比例较大,0~10 cm土层的全氮与0~10 cm和10~20 cm土层的速效氮季节变化特征一致,表现为夏季秋季春季冬季;10~20 cm和20~30 cm土层的全氮和有机氮均表现为春季夏季秋季冬季。0~10 cm土层的有机氮和10~20 cm土层的速效氮变化趋势一致,表现为秋季夏季春季冬季。各层土壤硝态氮呈现出先升高后降低的单峰曲线变化趋势,均表现为夏季春季秋季冬季,并与铵态氮0~10 cm和10~20 cm土层的季节变化趋势相一致。20~30 cm土层的铵态氮与0~10 cm和20~30 cm土层的土壤微生物量氮含量时间动态一致,均表现为春季秋季夏季冬季,10~20 cm土层的微生物量氮表现为秋季春季夏季冬季的趋势。土壤铵态氮含量明显高于硝态氮,各层土壤铵态氮含量基本呈现出不规则"M"形的双峰曲线变化。会仙喀斯特湿地典型芦苇植物群落不同土层土壤各形态氮含量的动态特征对水热变化的季节响应差异较大,不同月份之间有所不同,但均在冬季含量最低,与月均气温和月均降雨量的变化关系表现为不完全的同步趋势。土壤氮含量季节变化特征的差异主要与气温、水分条件、不同生长期芦苇吸收利用、土壤有机碳、凋落物养分的归还以及有机氮矿化等影响有关。该研究结果为桂林会仙喀斯特国家湿地公园生态功能恢复与可持续发展利用提供了科学依据。     

裸燕麦Ty1-copia类反转录转座子反转录酶序列的分离、鉴定与分析

本研究根据Ty1-copia类反转录转座子反转录酶的保守区设计简并引物,通过PCR扩增,从裸燕麦(Avena nuda L.)品种‘品燕1号’基因组中分离获得23条Ty1-copia类反转录转座子序列,并对序列特征、系统发育关系及其转录活性进行分析。结果显示,23条Ty1-copia类反转录转座子存在较高的异质性,序列间的一致性为45%～98%,存在插入、移码和终止密码突变,但频率不高;系统发育分析结果表明,燕麦Ty1-copia类反转录转座子在进化过程中主要为垂直传递。本研究通过检索燕麦基因表达数据库,发现了5个有转录活性的Ty1-copia类反转录转座子。     

高粱高亲和硝酸盐转运蛋白NRT2/3基因家族鉴定、表达与DNA变异分析

硝态氮是作物吸收无机氮素的主要形态,硝酸盐转运蛋白2(nitrate transporter 2,NRT2)作为高亲和性的转运蛋白,以硝酸盐作为特异性底物,在可利用的硝酸盐受限时,高亲和性转运系统被激活,在硝酸盐吸收、转运过程中发挥着重要作用。大多数NRT2不能单独转运硝酸盐,需在硝酸盐同化相关蛋白2(nitrate assimilation related protein 2,NAR2)的协助下才能完成硝酸盐的吸收或转运。作物氮利用效率受环境条件影响,品种间存在差异,因此培育高氮素利用效率品种有重大意义。高粱(Sorghum bicolor)具有耐贫瘠特性,对土壤中的氮素吸收和利用效率较高。本研究结合高粱基因组数据库对NRT2/3基因家族成员基因结构、染色体定位、理化性质、二级结构与跨膜结构域、信号肽与亚细胞定位、启动子区顺式作用元件、系统进化、单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)的识别与注释及选择压力进行了全面分析。通过生物信息学分析,筛选出5个NRT2s(命名为SbNRT2-1a、2-1b、SbNRT2-2–4)基因和2个NAR2s(SbNRT3-1–2)基因,较谷子略少。分布在3条染色体上,分为4个亚家族,同一亚族中基因结构高度相似;高粱NRT2/3亲水性平均值均为正值,表明均为疏水性蛋白;α-螺旋和无规则卷曲占二级结构总量的比例大于70%;亚细胞定位均在质膜上,其中NRT2s蛋白不含信号肽,NRT3s蛋白含信号肽;进一步对其跨膜结构域进行分析,发现NRT2s家族成员跨膜结构域个数均大于10个,而NRT3s家族成员跨膜结构域个数为2个;高粱与玉米(Zea mays)NRT2/3s的共线性较好;蛋白结构域显示存在MFS_1和NAR2蛋白结构域,可执行高亲和力硝酸盐转运;系统进化树分析可知,高粱与玉米和谷子的NRT2/3基因亲缘关系更近;基因启动子顺式作用元件分析发现,SbNRT2/3基因的启动子区均具有数个植物激素和逆境应答元件,可以响应高粱生长和环境变化;基因表达热图显示低氮条件下在根诱导表达的是SbNRT2-1a、SbNRT2-1b和SbNRT3-1,推测可在高粱根部表达并调控对硝酸盐的吸收或转运过程。在SbNRT2-4和SbNRT2-1a等发现多个非同义SNP变异;选择压力分析表明,高粱NRT2/3基因家族在进化过程中受纯化选择作用。SbNRT2/3基因表达及蚜虫侵染影响与基因在不同组织中的表达分析结果一致,SbNRT2-1b和SbNRT3-1在感染蚜虫品系5-27sug根部表达显著,高粱蚜虫侵染叶片显著降低了SbNRT2-3、SbNRT2-4和SbNRT3-2的表达水平。本研究初步对高粱全基因组NRT2/3基因家族进行鉴定、表达与DNA变异分析,为高粱氮高效研究提供了基础。     

高粱ClC基因家族鉴定、表达与DNA变异分析

氯离子通道蛋白(ClC)是存在于生物体细胞膜上一类分布极其广泛的阴离子通道,在抗盐胁迫等多种生理过程中发挥着非常重要的作用.使用生物信息学方法在高粱基因组中鉴定出10个SbClCs基因,对SbClCs基因家族进行基因组鉴定、启动子、保守基序、系统进化树和基因表达分析.结果显示:SbClCs基因家族主要分布在SBI-01...     

从富含淀粉的水稻胚乳组织中提取功能总RNA 和克隆wee1基因片段的方法研究

水稻胚乳中含有大量的淀粉等物质,用传统的方法提取总RNA难度很大．改良了一种SDS／苯酚法．可以从水稻胚乳中提取高质量的总RNA,解决了RNA易降解、易被污染以及由于总RNA与淀粉等物质共沉淀所造成的低产量等问题．通过分光光度计测量OD值以及变性胶电泳,可以检测出所提取的总RNA质量较高,从1.5g水稻胚乳中可提取到800μg左右的总RNA．提取的总RNA已成功用于RT-PCR克隆目的基因．     

生物炭对岩溶区石灰土性质及作物生长的影响

以玉米(迪卡008)和大豆(开鲜9号)为供试材料,通过野外盆栽实验,设置5个处理,每个处理蔗渣生物炭材料分别以土壤质量百分比0(CK)、0.5%(T1)、1%(T2)、2%(T3)、5%(T4)添加,研究蔗渣生物炭对岩溶区石灰土性质及农作物生长的影响。结果表明:生物炭对石灰土p H和碱解氮均无显著影响,土壤容重显著降低,提高了土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾的含量;与对照相比,玉米组和大豆组T2、T3、T4处理的土壤有机碳含量分别显著增加了53.01%、96.77%、237.03%和32.66%、107.84%、256.46%,速效磷分别显著增加了32.26%、34.78%、85.37%和34.85%、35.60%、81.71%,速效钾分别显著增加了41.93%、82.49%、155.15%和69.77%、116.58%、206.91%;T3、T4处理土壤全氮分别显著增加了5.68%、25.57%和9.04%、19.77%,T3、T4处理玉米棒干重分别显著增加了11.51%、16.41%;T1、T2、T3、T4处理大豆豆荚干重分别显著增加了11.07%、11.24%、35.14%、24.89%。可见,蔗渣生物炭作为土壤改良剂,在一定程度上改善了石灰土的养分状况,促进了玉米和大豆生长。     

胚乳的发育及其调控

文章对胚乳的发育及其调控进行了概述。     

不同高粱品系的淀粉糊化特征

利用差示扫描量热分析仪(DSC)和淀粉快速黏度分析仪(RVA)测定了14个高粱(Sorghum bicolor)品系的直链淀粉含量和淀粉糊化特性参数, 并分析了各特征参数的变化规律及其相互关系。研究结果表明, 高粱品系间直链淀粉含量存在较大差异, 变幅为0.29%–29.45%; DSC分析所得糊化特性也表现出一定的差异, 直链淀粉含量低的高粱品系的起始温度(T_o)、峰值温度(T_p)、终止温度(T_c)和热焓变化(ΔH)都较高; 而直链淀粉含量高的高粱品系的T_o、T_p、T_c和ΔH都相对较低。不同品系的RVA谱差异主要表现在各个黏滞性特征值上, 直链淀粉含量低的高粱品系的RVA谱具有较高的峰值黏度和最高的消减值; 而直链淀粉含量高的高粱品系具有较低的峰值黏度。相关分析表明, 直链淀粉含量和膨胀势与其它特征值间的相关性均达显著水平; 峰值黏度(PV)与最终黏度(FV)、回冷恢复值、糊化时间和糊化温度间呈极显著负相关, 与崩解值和消减值则呈极显著正相关。将直链淀粉含量的选择与RVA谱测定相结合, 有助于提高选择的准确率,进而为高粱品质改良和育种提供理论依据。