LED照明对植物体内功能性化学物质积累的影响

LED照明对植物生长发育作用的研究已进行了多年, 但之前学者们多从植物形态学角度进行研究。近年来, 该项研究已逐步转向LED照明对植物体内功能性化学物质积累的影响这一领域。该文就这方面研究的最新进展进行了评述, 并指出了目前存在的问题及今后研究的思路和可能方向, 以供生产和研究部门科研人员参考。     

光强和红蓝光配比对瓠瓜幼苗生长及生理生化特性的影响

以瓠瓜品种‘福州芋瓠’为试材,在南方塑料大棚内密闭式光照植物培养架中,以荧光灯作为共同对照(CK),采用发光二极管(LED)调制光谱能量分布,设置50、100、120μmol·m~(-2)·s~(-1) 3个水平(表示为L50、L100、L120),红、蓝配比设置3∶7和7∶3等2个水平(表示为RB3∶7、RB7∶3),包括对照组共7个处理组合,各处理每天照光12h(8:00~20:00),研究不同光强和红蓝光配比对瓠瓜幼苗生长及其生理生化特性的影响。结果表明:(1)在处理7~14d时,瓠瓜幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及其类胡萝卜素含量均随着处理天数的增加而增加,但处理后期,各色素指标有所下降。(2)光强一致时,红光比重大的处理组瓠瓜幼苗叶片可溶性糖含量较蓝光比重大的处理组增大更为显著;蓝光比重大的处理组的瓠瓜幼苗叶片可溶性蛋白质含量较红光比重大的处理组增大更为显著。(3)在光质红蓝配比分别RB3∶7、RB7∶3条件下,生长指标(株高、茎粗、叶面积、下胚轴长、壮苗指数和生物量)及若干生理生化特性(光合色素、可溶性糖、可溶性蛋白质和丙二醛含量)均随着光强的增大而显著提高,而MDA含量则显著降低。研究表明,瓠瓜幼苗在光强为120μmol·m~(-2)·s~(-1)下生长较好,且红蓝光配比为7∶3时更有利于瓠瓜幼苗的生长。     

半干旱区春小麦品种竞争能力与产量关系的研究

 采用de Wit替代系列法研究了黄土高原半干旱雨养农业区传统地方品种(和尚头)与现代品种(陇春8275)之间在混播条件下的竞争结局。在单播条件下现代品种较之地方品种具有更高的产量;但在混播条件下,和尚头具有明显的竞争优势。本项研究结果说明竞争优胜者并非是单播条件下产量性能更佳的品种,即作物品种的竞争能力与生产性能之间存在着负相关关系。形成这种关系的主要原因在于作物群体内个体竞争选择的方向与人类农业生产追求的目标不一致。     

春小麦对刈割伤害的补偿作用研究

通过１９９５年大田试验研究了黄土高原半干旱区春小麦受刈割伤害（模拟动物采食）后的补偿作用。结果表明,在大田实验条件下,刈割处理一般会使小麦生长受阻且减产,即不足补偿。在刈割一半叶片的处理中,拔节期的减产效应重于苗期的减产效应;在苗期处理中,重度伤害（刈割全部叶片的减产效应大于轻度刈割（刈割一半叶片）的减产效应,而拔节期刈割前三位叶片的处理不仅未造成减产,还出现产量的超越补偿,是由于此时小麦早期生长     

浅谈微生物基因组的进化研究

近十几年来,随着大规模DNA测序技术的飞速发展,今天拥有了包括我们人类自己在内的近千种不同细胞生物的全基因组参考序列,而如何比较分析这么多的基因组数据是生物学家面临的一大挑战.结合我们研究组的一些工作,重点介绍进化生物学家是如何利用这些丰富的基因组数据--特别是原核生物的基因组序列--通过挑选不同的分子标记,计算分析并重建这些系统发育关系,以期帮助人们更好地理解地球生命的起源与进化.生命系统对地球环境变化的作用,以及微生物与人类健康的关系等一系列科学问题.     

基因组分析揭示番茄育种的历史

番茄(Solanum lycopersicum)适应性广,产量高,营养丰富,风味独特,栽培方式多样,是世界范围内广泛种植的第一大蔬菜作物。2012年全球产量达到1.62亿吨(联合国粮农组织(FAO)统计),产值超过550亿美元。番茄也是植物遗传、发育和生理研究的重要模式系统。番茄起源于南美洲的安第斯山脉,随着人类迁移和驯化逐渐传到中美洲和墨西哥一代,16世纪传到欧洲,在随后的几百年中番茄被传播到世界各地,在这一过程中受到不同的人工选择,产生了丰富的变异类型。番茄果实大小的变化是驯化的一个重要特征,今天人们食用的大果栽培番茄是由野生醋栗番茄(Solanum pimpinellifolium)驯化而来,野生番茄果实非常小,只有1~2g 重,经过人工的长期驯化,现代栽培番茄的果重是其祖先的100多倍。然而,番茄果实变大的人工驯化过程一直未有全面的研究,人类选择如何改变番茄基因组仍是知之甚少。     

有限灌溉对半干旱区春小麦根系发育的影响

 对半干旱区旱地春小麦(Triticum aestivum)的有限灌溉试验表明,苗期灌溉显著减少春小麦三叶期—抽穗期总根量和根密度,并促使开花期根系的良好更新和下扎,明显提高春小麦水分利用效率和籽粒产量。苗期水分胁迫则导致春小麦生长前期根系过大,影响地上部分的生长并加重土壤水分的亏缺,籽粒产量严重下降。     

miRNA与其靶mRNA的相互作用：绑定位点的质量与数量特征的整合计算分析

miRNAs通过完全或不完全的碱基互补绑定到信使RNA(mRNA)上,通过抑制翻译或者直接导致mRNA降解的方式来调节靶基因的表达．为了研究miRNAs在转录水平上面的调控作用,两种人类基因组中组织特异的miRNAs(miR-1和miR-124)被转染到HeLa细胞中,微阵列(microarray)分析转染前后细胞中各基因mRNA表达水平变化情况的结果表明：动物基因组中靶基因与miRNAs不完全的碱基互补也会导致mRNA的直接降解．通过分析实验得到的mRNA表达水平变化数据,发现这相同miRNA的不同靶基因mRNA表达水平的下调倍数有着明显的差别,推测这些靶基因mRNA序列本身存在某些影响其受调节程度的因素．为此,提取和分析这些靶基因mRNA的序列特征,通过对这些序列特征与mRNA表达水平下调数据进行统计相关分析,最终发现,miRNA靶基因受调节的程度与以下几个因素相关联：mRNA序列中miRNA靶位点的个数,靶位点与miRNA序列碱基互补的程度,以及绑定后形成二级结构的稳定程度(即最低自由能的大小)．在此基础上,初步建立起一个多因子作用下的miRNA 靶基因mRNA表达水平下调程度模型,分析表明：该模型在一定程度上可以反映了部分序列特征对于miRNA靶基因mRNA表达水平下调程度的影响．