植物抗旱相关基因研究进展

遭遇极端温度、干旱、高盐等胁迫时,植物需要调控多种基因,通过多种途径来抵御非生物胁迫的伤害。综述了植物在干旱胁迫发生时,信号传导和转录因子相关调控基因以及在水分运输、抗脱水、渗透调节以调节气孔开关等功能相关基因克隆的研究进展,并提出了今后开展植物抗逆研究的建议。     

一株高效异养硝化菌的选育、鉴定及其硝化条件

【目的】针对现阶段异养硝化菌硝化速率较低的问题,选育更高效的异养硝化菌,进而鉴定该菌株的种属,了解其硝化特性和硝化条件。【方法】分别从污水处理厂活性污泥、化肥厂土壤以及农田土壤中取样,以柠檬酸钠为碳源,NH4Cl为氮源,采用污泥驯化、驯化过程中驯化液连续梯度稀释、平板划线分离及颜色指示剂快速硝化效果检测等步骤,筛得一株高效的异养硝化菌。经生理生化和16SrDNA序列的系统发育分析鉴定其种属;将该菌接入人工氨氮废水,定时检测水中含氮化合物的变化,了解其硝化特性;通过改变培养基碳源、溶氧量、C/N比、温度和pH考察其硝化条件。【结果】获得的高效异养硝化菌为革兰氏阴性杆菌,不利用葡萄糖发酵,氧化酶、接触酶阳性,不产吲哚,能由有机酸盐产碱;其与产碱菌属菌株Alcaligenessp.ES-SDK-3的16SrDNA同源性高达99.7%。用该菌株处理初始氨氮浓度为182.30mg/L的废水,30h后氨氮去除率为99.8%,指数期平均氨氮去除速率为9.61mg-N/L/h,其在硝化过程中几乎没有亚硝酸盐氮和硝酸盐氮产生;最佳碳源为柠檬酸钠;高的溶氧量和高的C/N比有利于其降解氨氮,当C/N比为12时即可达到较好的效果;该菌株在温度为30℃-35℃,pH为5.0-9.0范围内均能较彻底地降解氨氮。【结论】该菌株为产碱菌属,命名为Alcaligenessp.HN-S;其在硝化速率与处理的氨氮浓度方面均高于目前国内外筛出的大多数异养硝化菌;通过考察其硝化条件,为其走向实际污水脱氮工艺提供了依据。     

毛白杨纤维素合成酶基因(PtoCesA1)克隆、序列分析及其植物表达载体的构建

以毛白杨形成层为材料克隆了毛白杨纤维素合成酶基因（PtoCesA1）,序列分析表明该基因序列为3215bp,与欧洲颤杨的PtCesA1基因同源性为97％具有开放的阅读框,编码区在52～2985碱基之间,编码区为2925bp。通过同义突变引入BamHI酶切位点,将全长基因克隆到植物表达栽体pBll21中,经酶切和PCR鉴定确认载体构建正确,为下一步ptoCesA1转基因功能研究打下了基础。     

非编码蛋白RNA的遗传调控

大规模cDNA文库的测序和Tiling基因芯片研究结果表明, 人类基因组中大约50%的DNA可以转录为RNA, 其中只有2%能够翻译蛋白质(即mRNA), 其余98%为非编码蛋白RNAs(ncRNAs). 最近研究初步显示, 这些ncRNAs可以通过多种遗传机理调控DNA的结构、RNA的表达及蛋白质的翻译和功能, 进而在细胞、组织或个体水平上影响生物体的正常生长发育. 迄今, 人们仍对这占转录RNA 95%以上的ncRNA的功能了解甚少, 但弄清这些ncRNAs在遗传信息传递过程中的作用机理和个体发育过程中的生物功能, 是揭示生命奥妙不可缺少的环节. 为促进当今生命科学中这个最活跃研究领域的进展, 特综述ncRNA的历史和现状、作用机理及功能、发现和鉴定方法, 以及功能研究手段和应用理论、方法与实例.     

牛促卵泡激素α亚基cDNA的克隆与序列分析

从牛脑垂体中提取总RNA, 分离mRNA, 反转录获得cDNA, PCR扩增获得长为380 bp的牛促卵泡激素α亚基cDNA片段, 将它克隆于pUC19中, 进行序列分析, 结果表明: 所克隆的α亚基基因编码区序列与Erwin所发表的序列基本相同, 仅编码第24位赖氨酸的密码有差异, 同时将所获基因的核苷酸序列及相应氨基酸序列与人、啮齿类的同类基因相比较, 具有很高的同源性.     

植物挥发性物质对蚜虫性信息素诱蚜效果的影响(英文)

本研究首先是在不同的寄主植物中利用蚜虫性信息素进行田间诱蚜实验。结果表明寄主植物影响性信息素田间诱蚜的种类和效果。在桃园 ,以蚜虫性信息素荆芥内酯和荆芥醇为性诱剂的水盆诱捕器 ,诱到 3种蚜虫的雄蚜 ,分别是桃蚜、桃粉大尾蚜和莲缢管蚜。其中 ,桃蚜占绝大多数 ,且还被性信息素的单一组分植物提取的荆芥内酯所吸引。麦田中诱到的雄蚜为麦二叉蚜。苹果园中诱到的雄蚜是绣线菊蚜和梨中华圆尾蚜 ,且性信息素诱捕器中的数目远多于对照诱捕器。据田间诱蚜实验结果推测 ,荆芥内酯和荆芥醇对桃粉大尾蚜有吸引作用 ,荆芥内酯可能是绣线菊蚜和梨中华圆尾蚜性信息素的一个组分。另外进行的田间实验表明寄主植物挥发性物质对蚜虫性信息素诱蚜效果有影响 ,当荆芥内酯诱捕器同时释放桃叶挥发物时 ,诱到的桃蚜雄蚜数量明显增加。触角电位记录实验也表明桃蚜雄蚜对桃叶挥发物和桃芽挥发物有反应。     

植物根系研究新技术Minirhizotron的起源、发展和应用

根系是土壤和植物的动态界面,对植物和土壤均具有重要意义。但由于根系深处地下,观测研究十分不便,导致根系研究在广度、深度上均落后于地上部分。随着对根系在生态系统以及全球碳平衡中重要作用的认识,根系渐渐成为国际相关领域的研究热点之一。Minirhizotron(微根区管或小观察窗)技术的诞生和应用,使根系研究手段得到了进一步发展,成为根系研究技术发展的重要里程碑。Minirhizotron技术主要由透明观察管、观测设备和记录设备组成,观测设备曾先后使用了普通镜子、观察镜和相机(或摄像机),记录设备也相应地经历了手工绘制、传统黑白、彩色相片或录像带以及高清晰数字图像。同时,还开发了多种图像自动分析系统,使该项技术日臻完善。Minirhizotron技术可以以非破坏方式,定期对同一根系的出现、生长、衰老、死亡和消失进行连续观察,对根系伸长、根系密度、扎根深度、侧根伸展、分枝特性、菌根特性以及细根动态、根系生命周期和分解等进行观测研究,同时,也可开展根系对不同处理响应的研究。因此,Minirhizotron技术必将在农业、林业和环境等科学领域得到越来越广泛的应用。     

海三棱藨草及其近缘种果实形状和果皮微形态特征研究

利用光学显微镜和扫描电镜对海三棱藨草(× Bolboschoenoplectus mariqueter (Tang & F. T. Wang))及其5个近缘种的果实形状、果皮微形态特征进行观察和分析。结果显示,海三棱藨草果实形状为双凸状,表面为波形网状纹饰,外果皮为中果皮厚度的2倍,与扁秆荆三棱( Bolboschoenus planiculmis (F. Schmidt) T. V. Egorova)明显不同,而与海滨三棱草( Bolboschoenus maritimus (L.) Palla)相似。研究结果支持将海三棱藨草归入三棱草属,不支持将海三棱藨草作为扁秆荆三棱的异名,推测其可能为海滨三棱草水滨亚种( Bolboschoenus maritimus subsp. paludosus (A. Nelson) T. Koyama)的异名。     

土地利用方式对喀斯特地区环境小气候日动态的影响

2007年6月,通过典型样地观测,研究了广西凌云县典型喀斯特地区5种不同土地利用方式下光照强度、气温、空气相对湿度、土壤温度、表层（0～5 cm土层）土壤含水量的日动态.结果表明：不同土地利用方式改变了地上植被的组成、覆盖度和高度,进而改变了环境小气候,研究区不同土地利用方式的小气候质量依次为林地＞灌林＞草地＞农耕地＞石漠化裸地; 石漠化裸地光照强度较强、气温和土壤温度较高、空气相对湿度和土壤含水量较低,且各因子的变幅均较大,样地环境趋于干热化;与石漠化裸地相比,林地、灌林地、草地和农耕地内的光照强度分别下降96.4%、52.0%、17.0%和44.2%,气温分别下降30.1%、20.2%、12.7%和17.8%,空气相对湿度分别提高129.2%、57.2%、18.0%和41.2%,土壤温度分别下降11.5%、8%、2.5%和5.5%,表层土壤含水量分别提高42.6%、33.2%、15.7%和14.0%,林地与灌林地各因子的变幅相对趋缓,样地环境趋于凉湿化.各样地光照强度、气温和土壤温度之间呈正相关,三者均与空气相对湿度、土壤含水量呈负相关,空气相对湿度与表层土壤含水量呈正相关.