基于区域剖分算法的土壤碳通量空间采样策略

由于土壤碳通量在空间分布上具有很强的异质性,传统的采样方法难以对区域土壤碳通量进行精确估算,因此确定适当的采样策略对区域土壤碳通量的估算具有重要意义.本文提出一种逐点递增式采样的区域剖分部署策略(RDPG):设定初始采样点,使用改进的凸包插值算法构造Delaunay三角网,根据邻近已知采样点插值计算三角形各边垂直平分线的交点的离散度,选择离散度最大的点作为新增采样点.采用该方法对变异系数为0.42～0.59的仿真试验区域进行多次试验,结果表明:在相同试验条件下,RDPG布局策略能够获得比随机采样和均匀采样策略更高的区域土壤碳通量估算准确度.RDPG方法考虑了区域土壤碳通量的空间异质性,提高了区域土壤碳通量拟合精度.     

一个玉米旱敏感突变体的遗传分析与基因定位

玉米干旱胁迫相关突变体在发掘玉米耐旱关键基因研究中具有重要利用价值。在玉米自交系综31的田间扩繁过程中,发现一个玉米干旱胁迫敏感的自然突变体,该突变体在轻度干旱条件下叶片发生卷曲,严重干旱时叶尖变黄,衰老坏死。遗传分析表明突变性状受1对主效单基因控制,表现为隐性遗传,将突变基因命名为DS。利用B73与突变体ds组配F2分离群体,以干旱条件下叶片是否卷曲为指标,将DS基因初定位在第3号染色体SSR标记umc1772和umc2158之间,物理距离为5 Mb。以上研究结果为该基因的克隆及功能分析奠定了基础。     

一种马铃薯高效无标记转基因技术的建立

用农杆菌介导法转化马铃薯栽培品种紫花白的叶盘,通过1/4 MS培养基预培养、热激处理、低pH、高糖培养基共培养,之后利用PCR直接检测转化体,结果表明遗传转化效率可达5.1%,建立了马铃薯无标记转基因技术.该技术受基因型的限制小,用于其它3个不同的栽培品种东北白、晋薯7号和早大白,遗传转化效率亦达到了4.1%~8.3%.利用这项无标记转基因技术,在载体构建时就剔除了标记基因,遗传转化后直接分化培养,不必对转化细胞进行抗性筛选,缩短了遗传转化周期,省去了费时费力的标记基因剔除步骤,亦为重复转化聚合多个优良基因提供了便利.     

基于湿度分布特征的小尺度土壤碳通量空间采样策略

由于土壤碳通量的空间异质性很强,传统的随机抽样方法无法对区域土壤碳通量进行准确估算,而多点采样需耗费大量的人力及设备成本,因此确定适当的采样点数量及分布策略对于区域土壤碳通量的测算非常重要。提出一种基于湿度空间分布特征的小尺度土壤碳通量空间采样策略:首先利用无线传感网密集测量区域的土壤湿度,根据湿度数据的空间分布特征划分监测区域,通过Hammond Mc Cullagh方程计算各子区域内的最优采样点数量,最终确定整个监测区域的空间采样点部署策略。提出的方法考虑了各子区域间土壤碳通量空间分布的差异,使得采样点的部署位置与土壤碳通量的分布具有较好的相关性。研究结果证明:土壤碳通量部署策略能够获得比均匀部署策略、随机部署策略更高的区域土壤碳通量估算准确度。     

谷子叶绿体乙酰辅酶A羧化酶cDNA的克隆和禾本科除草剂靶位点的序列分析

乙酰辅酶A羧化酶是一个生物素羧化酶,它所催化的反应是脂肪酸生物合成中的第一个关键步骤。禾本科植物叶绿体中的乙酰辅酶A羧化酶是两类禾本科除草剂的靶蛋白。从抗除草剂拿捕净和感拿捕净的谷子(Setaria italicaBeauv.)中克隆了两个乙酰辅酶A羧化酶的全长cDNA,分别命名为foxACC-R和foxACC-S,它们推导的蛋白质均编码2 321个氨基酸,然而在第1 780个氨基酸处,foxACC-R编码亮氨酸,而foxACC-S编码异亮氨酸。采用生物信息学方法,我们推断这个cDNA编码的是叶绿体中的乙酰辅酶A羧化酶,并预测了它的功能域和保守区。通过这两个cDNA编码的氨基酸序列与其他乙酰辅酶A羧化酶的序列比较得出结论,亮氨酸/异亮氨酸位点可能是APPs和CHDs两类除草剂作用的关键位点。Southern 杂交分析的结果显示,该基因在谷子基因组中只有一个拷贝。     

研究植物体内矿质养分循环的方法

在不影响植株生长和蒸腾作用的情况下,给完整植株的根系施加一定压力,同时收集不同叶片及茎基部的木质部汁液,结合直接测定和计算的方法,可以定量了解一段时间内植物对养分的吸收,养分在体内的分配和循环过程。本方法能够用于定量研究多种单子叶和双子叶植物体内C、N、K^ 、Na^ 、Mg^2 、Cl^-、P等元素在植物体内的分配和循环过程。     

超声波介导法转化玉米愈伤组织及可育转基因植株的获得

应用超声波介导法,首次成功地将Bt毒蛋白基因导入了重要的禾谷类作物玉米,并获得了可育的转基因植株及后代.Southern分子杂交结果证明,外源基因已整合进R_0植株和R₁代的染色体组中.超声波声强和处理时间是决定超声波介导法转化效率的2个最重要的参数,以 0.5W/cm²的声强、30min处理的转化效果最佳,最高相对转化频率达到13.3%.适当参数的超声波处理能使细胞表面形成大量的小孔,又减少了外源DNA分子的断裂,从而使外源DNA分子进入细胞.     

香菇子实体中的蛋白质含量和蛋白酶活力

食用菌的营养价值主要决定于蛋白质含量、氨基酸组成、维生素量。本文报道香菇子实体在生长发育中蛋白质含量和蛋白酶活力的变化,并探讨影响蛋白质变化的因素。     

MYB基因在玉米雌穗发育中差异表达的研究

目的:研究MYB基因在玉米雌穗不同发育阶段的表达情况,为探讨其生物学功能提供相关线索。方法:用芯片杂交的方法检测玉米雌穗早期发育过程中差异表达的MYB基因,定量PCR验证差异基因的表达情况,原位杂交分析差异基因的组织器官表达。结果:一个MYB基因在雌穗发育到小花分化期时上调表达(芯片分析其表达差异倍数为1.8)。其表达的差异性得到了定量PCR的验证(定量PCR分析其差异表达倍数为4.3)。原位杂交分析发现该基因主要表达于小穗的生长锥顶部和小花雌雄蕊原基部位。结论:MYB基因对玉米雌穗早期发育起到一定作用。     

面向区域土壤碳通量估算的多向插值空间采样策略

区域土壤碳通量的准确测量对陆地生态系统碳循环过程分析具有十分重要的作用。由于土壤碳通量空间异质性强,采用随机抽样的方法无法对区域土壤碳通量进行准确估算,而大范围的多点采样则需要大量的人力及设备成本。基于一种自制的仪器,提出了一种递增式采样的多向插值采样策略(MDI Multiple Directional Interpolation):在设定初始采样点的基础上,通过对已有采样点的测量,通过径向插值的方法计算采样点连线交点,将不同径向计算值差异最大的点作为新增采样点,以此逐步增加。通过对20幅的50×50网格区域仿真,结果表明(1)MDI布局策略能够针对土壤碳通量的变化情况而反馈采样点的疏密。(2)误差分析得出采样点数量(n=10)较少,MDI布局策略对碳通量的估算误差比随机布局策略低,比平均布局策略稍高;随采样点增多,3种布局策略误差均降低;采样点数量n=40,MDI布局策略对碳通量的估算误差(0.028)比平均布局策略的误差(0.32)降低了12.5%,比随机布局策略的误差(0.04)降低了30.0%。MDI布局策略根据土壤碳通量的变化梯度合理分配采样点,降低区域土壤碳通量监测误差。