科尔沁沙地典型固沙人工林地土壤水分时空特征及其对环境因子的响应

土壤水分时空动态特征对于干旱地区人工林的可持续经营与管理起着至关重要的作用。以位于科尔沁沙地南缘的樟子松和柠条固沙人工林为对象，于2018年11月-2019年11月连续观测了林地0-200 cm土壤剖面的含水量、温度及微气象因子，系统分析了土壤水分的时空变化特征及其对环境因子的响应。研究期内，两种林地土壤水分的季节变化可分为冻结期、补充期、消耗期和稳定期；依据土壤剖面的水分特征可分为易变层、活跃层和稳定层，但两种林地的分层深度有一定差异。在生长季内（5-10月），土壤含水量对大气降雨的响应随着土层深度的增加而减弱；降雨对樟子松人工林0-20 cm层土壤水分的影响极显著（P<0.01），对柠条人工林0-10 cm层的影响极显著（P<0.01）、20-60 cm层显著（P<0.05）。在土壤冻融周期内（2018年11月-2019年4月），两种林地的土壤均表现为"单向冻结"和"双向融化"的特点；土壤温度是影响冻融期内土壤含水量的关键因素，两者呈极显著的指数函数关系；樟子松和柠条人工林土壤的最大冻结深度分别为170 cm和190 cm，前者10 cm土层解冻时间要比后者晚11 d，可能与乔木树冠的遮阴作用有关。潜在蒸散与柠条林0-60 cm层、樟子松林0-20 cm和200 cm层的土壤水分呈极显著相关（P<0.01），而与樟子松林60 cm和160 cm层呈显著相关（P<0.05），这与树木蒸腾和土壤蒸发等综合作用有关。研究表明，由于两种人工林的树种组成、树冠大小、郁闭程度和根系分布等结构特征不同会导致林地土壤水分时空特征的异质性及其对环境因素响应的差异。     

百合花瓣总RNA提取方法的研究

以亚洲百合品种Pollyanna和东方百合品种Sorbonne为试材,在比较异硫氰酸胍法、SDS/酚法与CTAB-L i Cl法提取总RNA效果的基础上,针对百合组织中富含多糖的特点,在Sorbonne提取RNA中加入特殊除多糖步骤,改进了CTAB- L i Cl法.结果表明,改进CTAB- L i Cl法能有效去除多糖,提取到的RNA2 8S r RNA亮度约为18S r RNA的2倍,A2 6 0 / 2 80介于1.8～2 .0之间,A2 6 0 / 2 30为2 .0 ,Pollyanna RNA产率为36 .3μL·g- 1 ,Sor-bonne RNA产率为10 .2 μL·g- 1 ,经RT- PCR获得了特异性条带,说明用改进CTAB- L i Cl法从百合花瓣中提取到的RNA质量好、产率高、完整性强,完全适合于进一步的分子生物学研究.     

百合查尔酮合成酶(CHS)基因的克隆与分析

以东方百合“索邦”基因组DNA为模板进行PCR扩增,将得到的目的片段克隆至pGEM-T easy载体后进行测序.结果表明,目的序列全长1 307 bp,经BLA ST分析,与鸢尾、玉米、水稻等植物的查尔酮合成酶(CHS)基因核苷酸同源性在70%以上;与已经克隆的CHS cDNA序列相比,CHS DNA序列中包含2个外显子和1个内含子,内含子全长82 bp,符合TG-AG特征.将得到的序列提交G enB ank,序列号为DQ 471951.     

蒺藜内生真菌抗氧化活性菌株的筛选

为研究21株蒺藜内生真菌的抗氧化活性及筛选出一株抗氧化活性较好的菌株,本实验首先以总抗氧化能力为指标评价PDB培养基和察氏培养基发酵条件下所有菌株的抗氧化活性,选出总抗氧化能力都较强的前9株菌株测定其对DPPH·自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基的清除作用,发现JL13、JL14和JL17菌株发酵产物的清除效果最为明显,因此对三株菌株发酵产物乙酸乙酯萃取部位清除自由基的活性进一步评价,结果显示:JL13菌株发酵产物清除DPPH·自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基的能力都是最强的,ECs0依次为149.67、439.91和514.77μg/mL.该结果表明,蒺藜内生真菌具有较好的抗氧化潜力,具有一定的开发利用价值,尤其是JL13菌株,可以作为进一步实验研究的对象.     

内蒙古自治区干旱脆弱性评价

干旱带来的环境影响及经济损失,阻碍了地区的可持续发展。开展干旱脆弱性评价是合理制定区域规划与管理措施的前提条件。然而,国内目前鲜有以省或自治区为研究区域,以市级行政区域为尺度的自然-社会-经济耦合的干旱脆弱性研究。根据IPCC提出的干旱脆弱性评价模型,选取19个指标,在3个维度上（暴露度、敏感度和适应能力）对内蒙古自治区的12个盟市开展了干旱脆弱性评价。采用熵值法确定各指标权重,并用综合指数法和系统分类法计算干旱脆弱性指数并进行分类。研究结果表明,内蒙古自治区的干旱脆弱性呈现由东向西递减的趋势,与干旱脆弱性相关性最强的三个指标分别是第一产业GDP比例、人均可支配收入和第一产业从业人员比例。导致盟市干旱脆弱性的主要贡献因素为人口与人力因素和生态与水资源因素。减缓内蒙古自治区干旱脆弱性可以从加强草原保护建设和管理,合理规划盟市建设,减少人口的集中分布,调整产业结构,提供更多的非农牧就业岗位,加强职业技能培训,完善金融服务和医疗服务等方面入手,从而促进干旱区自然生态和社会经济的可持续发展。     

东方百合"索邦"的花器官培养与快速繁殖

以东方百合"索邦"(Lilium orential "Sorbonne")的花梗、花托、花瓣和花丝为外植体,进行了离体培养与快速繁殖研究.结果表明,4种花器官均可直接诱导产生不定芽,诱导不定芽的适宜培养基为N6+ BA 1.0 mg·L-1 + KT 1.0 mg·L-1 + NAA 0.2 mg·L-1;芽增殖的适宜培养基为MS+BA 1.0 mg·L-1 + NAA 0.1 mg·L-1;生根与小鳞茎增殖的适宜培养基为1/2 MS+IBA 0.1～0.2mg·L-1.适宜的移栽基质为珍珠岩与营养土(3∶1)的混合基质.     

6-BA和PP333 对郁金香切花的保鲜研究

用3种不同保鲜液对郁金香品种“摩力”的切花保鲜效果及其花瓣中蛋白质、丙二醛含量及膜相对透性进行了研究,结果表明,不同保鲜液均能维持切花瓶插期间较高的保水能力,增大花径,使花茎挺直、延长花朵每天开放时间和盛开期天数。进一步试验表明,在切花瓶插期间,6-BA和PP333减缓花瓣中蛋白质的降解速度,降低花瓣膜相对透性和丙二醛上升的幅度,从而延长切花瓶插寿命。     

葡萄风信子MaHY5基因的克隆与表达分析

HY5(ELONGATED HYPOCOTYL5)是促进植物光形态建成过程中非常重要的转录因子。该研究以亚美尼亚葡萄风信子(Muscari armeniacum)为材料,克隆出1个bZIP型转录因子基因MaHY5(GenBank 登录号MK281355)。生物信息学分析显示,MaHY5基因开放阅读框为438 bp,编码145个氨基酸,蛋白质分子量约为16.1 kD,理论等电点为9.78,含有一个保守的bZIP特征结构域;MaHY5蛋白属于亲水性蛋白,无信号肽结构,属于非分泌蛋白,可能定位于细胞核。序列比对和进化树分析表明,HY5在进化过程中高度保守。实时荧光定量PCR和高效液相色谱检测分析表明,MaHY5基因的表达与花青素积累模式基本协同,都在花中优势表达,且在完全开放的花朵中表达较高。 推测MaHY5基因可能参与了葡萄风信子花色素积累过程。     

葡萄风信子花青素苷分析方法建立及成分鉴定

采用高效液相色谱(HPLC)技术,以葡萄风信子‘拉特夫拉姆’(Muscari latifolium)为材料,建立葡萄风信子花青素苷分析方法,研究了流动相配置、有机相初始及最高比例、流速等对葡萄风信子花青素苷洗脱效果的影响,并对该优化体系进行了可行性验证;采用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)技术进一步对其成分进行结构鉴定。结果显示:(1)以0.1%甲酸水溶液-80%乙腈为流动相,梯度洗脱,流速0.8mL/min,Tosoh C18色谱柱柱温35℃为条件,可获得良好的洗脱效果。(2)在质量浓度为0.001~1mg/mL范围内线性良好,相关系数0.999 8;采用该技术方法对标准品矢车菊素的最低检出限为0.1μg/mL,加样回收率在94.4%~99.8%之间,相对标准偏差1.42%。(3)葡萄风信子花瓣中共鉴定出6种花青素苷,分别是飞燕草素-3-O-葡萄糖苷、矮牵牛素-3-O-葡萄糖苷、锦葵素-3-O-葡萄糖苷、天竺葵素-3-O-咖啡酰槐糖苷-5-O-阿拉伯糖苷、矢车菊素、矢车菊素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷-5-O-丙二酰葡萄糖苷。     

蝴蝶兰花瓣瞬时转化体系建立

蝴蝶兰花器官中基因功能的研究受遗传转化效率低和遗传转化周期长的制约,而花瓣瞬时表达体系是一种快速分析基因功能的有效手段。该研究以蝴蝶兰‘大辣椒’花瓣和萼片为实验材料,通过农杆菌介导的瞬时转化方法,分析了侵染的菌液浓度、侵染时间、乙酰丁香酮浓度和共培养时间等4个因素对β-葡糖醛酸酶(GUS)报告基因表达效率的影响,以探寻其瞬时表达的最佳条件;并将查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因RNAi干扰载体瞬时转化蝴蝶兰花瓣,共培养3d后观察转化材料中花色表型以及色素的变化,并利用半定量RT-PCR来检测CHS基因转录水平的表达。结果表明:(1)农杆菌菌液OD600为0.6、侵染时间60s,在重悬液中添加150μmol/L乙酰丁香酮,共培养3d,GUS瞬时表达率最高(85.01%)。(2)转基因蝴蝶兰花瓣颜色明显变淡,色素含量降低。(3)半定量PCR检测表明,CHS基因的转录活性相比于对照组显著降低。该实验成功的在蝴蝶兰花器官中建立了一种快速基因功能验证方法,为后期蝴蝶兰基因功能研究和育种工作提供技术支持。