蜻蜓凤梨开花相关基因AfFPF1初步研究

FPF1 (flowering-promoting factor 1)是参与植物开花期遗传控制的重要家族之一。迄今为止,人们对蜻蜓凤梨中FPF1家族了解有限。本研究以热带花卉蜻蜓凤梨为材料,基于转录组测序数据,克隆获得AfFPF1基因。该基因编码的蛋白含103个氨基酸,分子质量为12.06 kD。AfFPF1转录本在蜻蜓凤梨的根中显著高表达,此外其表达量受外源乙烯强诱导,且响应赤霉素。AfFPF1基因在拟南芥中异位表达使其开花时间提前,莲座叶数目减少,促进其根系生长。对转基因拟南芥内源开花基因进行表达量检测,发现转基因植株中,一些开花促进基因如AtFT、AtAP1、AtLFY、AtFUL、AtSOC1表达量显著升高,而抑制开花基因AtFLC表达量下调,进一步证实AfFPF1能正调控拟南芥的开花时间,且可能与这些基因相互作用。研究结果初步证实AfFPF1可能参与调控蜻蜓凤梨开花过程,为进一步研究AfFPF1功能、通过基因工程调控蜻蜓凤梨开花以及乙烯诱导蜻蜓凤梨开花分子机制提供了理论依据。     

氟吡呋喃酮对蒙氏桨角蚜小蜂生物学及温室种群动态的影响

氟吡呋喃酮和蒙氏桨角蚜小蜂Eretmocerus mundus均是控制烟粉虱Bemisia tabaci的有效作用因子,明确氟吡呋喃酮对蒙氏桨角蚜小蜂的作用对协调应用化学农药和生防天敌绿色防控烟粉虱有重要意义。本研究首先在室内测定了氟吡呋喃酮对蒙氏桨角蚜小蜂的亚致死浓度（LC15）和致死中浓度（LC50）,并研究了氟吡呋喃酮亚致死剂量对蒙氏桨角蚜小蜂的寿命、寄生率、发育历期和羽化率等生物学指标的影响,进一步在温室内研究了氟吡呋喃酮推荐浓度对蒙氏桨角蚜小蜂种群动态的影响。结果表明,氟吡呋喃酮对蒙氏桨角蚜小蜂亚致死浓度（LC15）和致死中浓度（LC50）分别为4.397 mg ai/L和35.1 mg ai/L,与对照相比,在两种浓度处理下蒙氏桨角蚜小蜂的寿命分别缩短39.3%和59%,发育历期分别延长5.9%和39.3%,寄生率分别减少22.5%和23.5%,羽化率分别减少4.43%和8.36%。温室试验表明,随用药时间的延长,蒙氏桨角蚜小蜂数量降低。药后3~15 d蒙氏桨角蚜小蜂种群数量减少21.7%~62.9%,显著低于对照,但用药18 d后种群下降趋势逐渐平缓,与对照处理相比差异不显著。该研究结果为协调应用氟吡呋喃酮和桨角蚜小蜂绿色防控烟粉虱提供了依据。     

水氮互作对小麦土壤水分利用和茎中果聚糖含量的影响

通过田间试验,以强筋小麦济麦20为材料,设置3个施氮水平：0 kg·hm^-2（N₀）、180 kg·hm^-2（N₁）、240 kg·hm^-2（N₂）;4个灌水处理：不灌水（W₀）、底墒水+拔节水+开花水（W₁）、底墒水+冬水+拔节水+开花水(W₂)、底墒水+冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W₃),每次灌水量为60 mm,研究水氮互作对土壤水分含量、旗叶光合速率、倒二茎中果聚糖含量及氮肥和水分利用效率的影响.结果表明：施氮水平为180 kg·hm^-2处理的旗叶光合速率和倒二茎中果聚糖含量较高,籽粒产量、氮肥表观利用效率、氮肥农学利用率和水分利用效率最高;施氮水平为240 kg·hm^-2处理的茎中果聚糖含量较高;不施氮（N₀）或施氮过多（N₂）均不利于小麦籽粒产量、氮肥和水分利用效率的提高.W₁水分处理促进了倒二茎中果聚糖的积累和向籽粒的转运,有利于产量的提高.180 kg·hm^-2施氮水平配合灌溉底墒水+拔节水+开花水的水氮交互处理（N₁W₁）具有较高的籽粒产量及较高的氮肥和水分利用效率,在此基础上增加施氮量或灌水量,小麦旗叶光合速率和倒二茎中果聚糖含量升高,籽粒产量无显著变化或降低,氮肥和水分利用效率降低.     

小麦矮秆突变体jm22d响应赤霉素处理的转录组学分析

为拓宽小麦矮秆遗传资源,利用γ射线辐照济麦22获得了一个赤霉素不敏感型矮秆突变体jm22d。株高相关性状调查结果及茎秆细胞学试验显示,jm22d株高为53±1.8 cm,比野生型（WT）低约20 cm。jm22d整株茎秆共有4节,比WT少一节且各节间长度显著小于WT。与WT相比,jm22d茎秆细胞长度缩短。赤霉素含量测定发现,jm22d叶片中赤霉素含量高于WT,而茎秆中赤霉素含量低于WT（P<0.01）,因此,jm22d株高降低与赤霉素转运途径出现异常有关。为了深入研究jm22d对赤霉素的响应机理,对jm22d和WT幼苗进行赤霉素处理,分别收取处理0（D0）、1（D1）和3 d（D3）的样品进行转录组学分析。结果表明,与WT相比,在jm22d中共筛选到696个上调和1 067个下调的表达基因,其中62个和349个基因在3个时间点分别表现为上调和下调表达。叶绿素含量测定表明,jm22d中叶绿素含量随赤霉素处理时间的延长而降低,聚类分析结果表明,差异表达基因主要富集在光合作用-天线蛋白（photosynthesis-antenna proteins,ko00196）、卟啉和叶绿素代谢（porphyrin and chlorophyll metabolism,ko00860）、亚油酸新陈代谢（linoleic acid metabolism,ko00591）等通路,因此赤霉素处理对jm22d体内叶绿素含量的积累具有抑制作用。通过KEGG分析在植物激素信号转导途径中挖掘到5个差异表达基因（TraesCS2B01G582300、TraesCS2B01G600800、TraesCS2B01G556600、TraesCS2B01G630000和TraesCS6B01G439600）参与生长素、细胞分裂素等激素代谢途径,这些基因在jm22d中显著下调,这可能是jm22d矮化的重要原因。研究结果为矮秆突变体矮化机制的解析提供了重要参考。     

利用表型数据构建陆地棉核心种质

以5963份陆地棉种质资源为材料,根据品种主要突变性状和品种类型分组成11组群,在分组的基础上利用21个表型性状,用非加权类平均聚类分析法,构建了281份陆地棉核心种质,占全部种质资源总量的4.71%。利用不同性状的均值t测验、方差F测验、变异系数、多样性指数t检验、均值、极差、表型方差、变异系数、均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率、变异系数变化率、主成分分析等参数进行核心种质代表性检验和评价。结果表明,所构建的陆地棉核心种质可以代表全部种质的遗传多样性。     

成花光敏感的雌雄性不育苎麻活性氧代谢研究

为研究成花光敏感雌雄不育苎麻(Floral initiation photo-sensitive male and female sertile ramie,SMSFS)的败育与活性氧代谢的关系,对SMSFS及其回复突变株SMSFS(R)花器官的活性氧(ROS)清除酶活性和丙二醛(MDA)含量测定．结果表明：SMSFS蕾的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性明显高于可育株SMSFS(R),而膜脂过氧化产物MDA的含量低于SMSFS(R);与蕾期相比,败育期SMSFS雌雄花除POD活性有所上升,而SOD和CAT活性则显著下降,MDA含量升高并高于开花期可育株．可见活性氧代谢的失衡引起了的膜脂过氧化,与SMSFS雌雄性败育明显相关．     

低海拔地区黑苦荞酚类物质含量、组成及抗氧化活性研究

为探究黑苦荞的市场利用价值,该研究选择种植于湖北江汉平原低海拔地区的川荞1号和九江苦荞作为材料,分析苦荞籽粒中游离酚、结合酚、总酚、游离黄酮、结合黄酮和总黄酮的含量,利用DPPH自由基法、ABTS自由基法和铁离子还原抗氧化法(FRAP)三种抗氧化测试模型综合评价其体外抗氧化活性,并运用高效液相色谱(HPLC)技术对其酚类物质的组成进行鉴定。结果表明:(1)川荞1号籽粒的总酚和总黄酮含量显著高于九江苦荞,分别为27.38 mg GAE·g^-1DW、31.46 mg RE·g^-1DW和12.71 mg GAE·g^-1DW、14.68 mg RE·g^-1DW;其中游离酚与游离黄酮含量显著高于结合酚与结合黄酮含量,均占总酚和总黄酮含量的79%以上,且九江苦荞中结合酚和结合黄酮的含量高于川荞1号。(2)苦荞籽粒中酚类物质主要由芦丁、槲皮素、表儿茶素、山奈酚、山奈酚-3-芸香糖苷和槲皮素-3-O-芸香糖苷-3’-O-吡喃葡萄糖苷等黄酮类化合物组成,其中游离酚以芦丁和槲皮素为主,结合酚以表儿茶素和芦丁为主。(3)...     

不同品级红火蚁体内生物碱含量的比较

本文旨在比较不同有机溶剂,不同浸泡时间对红火蚁体内生物碱的提取效率以及同巢蚁群中不同品级的红火蚁体内生物碱之间的差异。选用红火蚁整体浸泡法,获取生物碱样品,利用GC-FID技术进行定量分析。结果表明利用正己烷浸泡1 h即可获得红火蚁体内大部分的生物碱。同巢蚂蚁种群中,雌性生殖蚁体内生物碱含量最高,约为82μg/头,而工蚁体内的生物碱含量与个体大小呈正相关。     

脂肪酸对红火蚁搬尸行为的影响

【目的】工蚁死亡后易受病原菌的侵染,进而危害蚁巢的健康。为了避免病菌横向传播,活工蚁根据尸体体内特定的化学物质的变化来识别尸体并将其搬运到弃尸堆。本实验旨在研究6种脂肪酸(油酸、亚油酸、棕榈油酸、棕榈酸、硬脂酸和肉豆蔻酸)对红火蚁Solenopsis invicta工蚁搬尸行为的影响,明确不同脂肪酸在其搬尸行为中发挥的作用。【方法】本实验利用GC-MS分析了工蚁活体和尸体提取物的脂肪酸成分,并在室内用滤纸片法测定了红火蚁对6种脂肪酸(10 μg/μL)、不同浓度(0.75和3 μg/μL)的单组分油酸或亚油酸以及不同浓度(0.01, 0.1, 1和10 μg/μL)的这两种酸的混合液的反应。【结果】结果表明,红火蚁尸体仅含有亚油酸和油酸两种脂肪酸;另外4种脂肪酸(棕榈油酸、棕榈酸、硬脂酸和肉豆蔻酸)对红火蚁的搬尸行为无显著影响;单组分的油酸和亚油酸均能促进红火蚁的搬尸行为,浓度越高,搬尸行为越显著。10 μg/μL的油酸和亚油酸混合液对工蚁的搬尸行为也具有显著的促进效果,低浓度的混合液对其无明显的促进作用(P>0.05)。【结论】结果提示油酸和亚油酸可调控红火蚁的搬尸行为,其他脂肪酸对红火蚁搬尸行为不产生影响。     

环状RNA的生物特征及其在植物中的研究进展

环状RNA(circular RNA,circRNA)是真核细胞中广泛存在的一类由3′末端和5′末端共价结合形成的环状非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。越来越多的研究表明,circRNA具有种类丰富、结构稳定、序列保守以及细胞或组织特异性表达等特点。circRNA具有很多潜在的功能,例如作为天然小RNA(microRNA,miRNA)海绵体吸附并调控miRNA的活性,与转录调控元件结合或与蛋白互作调控基因的转录等。目前关于circRNA的研究多集中在动物和人体中,在植物中的研究还较少,仅在水稻(Oryza sativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、小麦(Triticum aestivum)、猕猴桃(Actinidia chinensis)、番茄(Solanum lycopersicum)和大豆(Glycine max)等中鉴定到了circRNA的存在,并且其作用机理尚不清楚。该文主要针对circRNA的分类、形成机制、分子特征、相关研究方法以及在植物中的主要研究进展进行综述,并对目前植物circRNA研究中存在的问题进行了分析总结。