土壤灭菌-生物有机肥联用对连作马铃薯及土壤真菌群落结构的影响

甘肃省中部沿黄灌区是全国重要的加工型马铃薯生产基地,然而因集约化生产带来的连作障碍问题已经严重影响到当地马铃薯种植业的健康发展。结合田间试验和相关的室内分析,从马铃薯块茎产量和品质、植株生理特征和土壤真菌群落结构等角度,初步评估土壤灭菌和生物有机肥联用(Ammonia Disinfection plus Bio-organic Fertilizer Regulation,ABR)对马铃薯连作障碍的防控效果。同对照相比,ABR处理的块茎产量和商品薯率分别显著增加约71.1%—152.1%和39.2%—53.3%,但块茎化学品质变化不大。ABR处理叶绿素含量和根系活力较CK均显著增加,而叶片和根系丙二醛含量显著下降。PCR-DGGE分析发现,ABR处理显著影响了马铃薯连作土壤的真菌群落结构,表现为真菌群落的多样性指数较CK相比显著下降。ABR处理还有效抑制了土传病害的滋生,植株发病率和收获后的病薯率较CK分别显著下降约67.2%—82.2%和69.1%—70.5%。采用Real-time PCR评估连作土壤中3种优势致病真菌的数量变化,显示ABR处理下立枯丝核菌、茄病镰刀菌和接骨木镰刀菌的数量在生育期内较CK均有不同程度的下降。综合来看,土壤灭菌和生物有机肥联用技术在防控甘肃省中部沿黄灌区马铃薯连作障碍上具有较大的应用潜力,而对土传病害的抑制和微生物群落结构的改善是其主要的作用机理。     

不同黑莓品种果实形态和硬度分析及其解剖结构和微形态特征观察

以3个黑莓(Rubus spp.)品种‘Arapaho’、‘Boysenberry’和‘Kiowa’的成熟果实为实验材料,对果实的形状指标以及硬度进行了测定,并采用石蜡切片技术和扫描电子显微镜分别对3个品种果实的解剖结构以及外果皮及果肉的微形态特征进行了观察;在此基础上,对果实结构与果实硬度的关系进行了探讨.结果表明:品种‘Arapaho’果实的硬度值(0.79 lb·mm-2)大于品种‘Boysenberry’和‘Kiowa’果实的硬度值(0 lb·mm-2):品种‘Arapaho’果实的纵径、横径和单果质量均极显著小于‘Boysenberry’和‘Kiowa’果实.石蜡切片观察结果显示:3个品种的外果皮均较薄且无角质层覆盖,由1～2层表皮细胞组成;其中,品种‘Arapaho’果实的表皮细胞1层、短小且排列紧密,品种‘Boysenberry’果实的表皮细胞2层、细长且排列疏松整齐,品种‘Kiowa’果实的表皮细胞2层、胞壁有褶皱且果面局部凹陷.品种‘Arapaho’的中果皮由大量较完整的薄壁细胞组成并包含没有解体的维管束,而品种‘Boysenberry’和‘Kiowa’的中果皮内均匀分布着解体的薄壁细胞.扫描电镜观察结果显示:品种‘Boysenberry’外果皮具浅波状纹饰、表皮细胞形状不规则,并具稀疏的表皮毛和片状分泌物;品种‘Kiowa’外果皮表面有明显的不规则波纹状纹饰;品种‘Arapaho’外果皮表面纹理紧凑致密、表皮细胞轮廓清晰且形状规则.3个品种的果肉细胞均呈现不同程度的解体现象,但品种‘Arapaho’的果肉细胞中分布有没有解体的胶状物质.根据观察结果推测:黑莓果实果皮和果肉的解剖结构以及微形态特征与其硬度有一定的关系.     

悬钩子属植物肌动蛋白基因片段的克隆与表达

目的:克隆悬钩子属植物肌动蛋白基因(actin),为研究该物种中其他基因的表达和调控提供内标基因.方法:利用一对特异性引物从黑莓、悬钩子杂种和树莓品种中克隆actin cDNA片段,对其进行序列分析和半定量RT-PCR表达分析.结果:从3个品种中均获得一条783 bp actin cDNA片段,编码260个氨基酸,3条actin片段与其他植物核苷酸序列的同源性都在82%以上,与其他植物氨基酸序列同源性也均在95%以上;树莓和悬钩子杂种品种的actin核苷酸和氨基酸序列同源性均达99%,系统进化分析也发现两者亲缘关系较近些;表达分析发现actin基因在各品种不同组织中均有一定的表达量.结论:首次克隆了悬钩子属植物肌动蛋白基因actin,将来自黑莓和树莓品种的序列登录在GenBank,登录号分别为HQ439556和HQ439557.     

连作马铃薯根际土壤真菌种群结构及其生物效应

连作障碍已成为马铃薯产业发展的主要限制因素,为了探明马铃薯连作障碍的机理,减轻连作障碍对产量的影响,采用大田试验与PCR-DGGE分子指纹图谱技术相结合的方法,研究马铃薯连作对根际土壤真菌种群结构的影响及其生物效应.结果表明： 随着连作年限的增加,根际土壤中真菌DGGE图谱的条带数量增加,连作1～5年处理的操作分类单元(OTU)分别比对照(轮作)增加了38.5%、38.5%、30.8%、46.2%和76.9%,说明马铃薯连作使根际土壤中真菌优势种群的个体数明显增多.随着连作年限的增加,各处理间真菌种群结构的相似性越来越低.通过真菌DGGE条带的克隆测序比对发现,随着连作年限的增加,马铃薯根际土壤土传病害病原菌尖孢镰刀菌和茄病镰刀菌的数量明显增加,而球毛壳菌作为一种生防菌,连作5年时数量明显减少.连作使根际土壤中病原真菌种群过渡成为优势种群,根际微生态环境恶化,从而作用于根系,使根系活力和吸收面积下降,最终导致块茎产量大幅度-下降.     

利用简并引物克隆黑莓、树莓肌动蛋白基因片段及表达分析

采用同源克隆法,利用设计的一对肌动蛋白(actin)基因简并引物,从黑莓、树莓和悬钩子杂种3个悬钩子植物品种均得到一条743 bp的actin cDNA片段,推测编码247个氨基酸.序列比对发现,克隆的actin基因推导的氨基酸序列和其他植物的肌动蛋白氨基酸序列具有高度保守性,经数据库搜索后将来自黑莓和树莓品种的actin cDNA片段在GenBank中登录,登录号分别为HQ439558和HQ439559.不同来源的植物actin蛋白系统进化树的聚类结果表明,树莓和悬钩子杂种亲缘关系较为密切.actin基因在3个悬钩子植物品种不同组织中的RT-PCR分析结果表明,其在检测的不同组织中均有一定程度的表达量,可能都属于组成型表达的肌动蛋白基因.研究结果为利用actin基因作为内参进一步研究黑莓和树莓其他基因的丰度奠定基础.     

脑钠肽和D二聚体对老年心功能不全严重程度的关系及预后的影响

目的：探讨BNP和D二聚体对老年心功能不全严重程度的关系及预后的影响。方法：以2010年1月-2012年12月来我院就诊的慢性心功能不全患者为观察对象,根据心功能不全程度分为无症状组、心功能不全II级、III级、IV级3,另取健康体检者为对照,比较各组间BNP、D二聚体水平及相关性分析。结果：各患者组BNP和D二聚体水平与对照组相比明显增加（P〈0．05）;BNP与心功能不全分级、LVEDD、LAD呈直线正相关关系（P〈0．05）,与LVEF呈直线负相关关系（P〈0．05）;D二聚体与心功能不全分级、LVEDD呈直线正相关关系（P〈0．05）,与LVEF呈呈直线负相关关系（P〈0．05）,与LAD直线关系无统计学意义（P〉0．05）;BNP水平1000pg／mL以下治疗有效率80．2％,疗效优于1000pg／mL以上者（Riditz=15．245,P=0．000）,D二聚体5μg／mL以下者治疗有效率85．4％,疗效优于5μg／mL以上者（Riditz=26．354,P=0．000）。结论：BNP和D二聚体与老年心功能不全严重程度和超声心动图指标密切相关,可以作为疾病预后预测。     

黑莓杂交后代单株主要生长及结果性状的变异分析

对黑莓(Rubus spp.)6个品种9个杂交组合(‘Chester’בKiowa’、‘Kiowa’בNavaho’、‘Triple Crown’בKiowa’、‘Kiowa’בHull’、‘Triple Crown’בChester’、‘Arapaho’בHull’、‘Navaho’בKiowa’、‘Hull’בKiowa’和‘Kiowa’בKiowa’)的131株后代实生苗的主要生长性状(包括刺密度、叶绿素相对含量、分枝数量、主枝和侧枝的直径以及自然株高)和结实性状(包括结果株数、单株果穗数量、每穗果实数量和单株果实数量)进行了观测,并对这些性状的变异状况进行了比较分析.结果表明:在获得的131株杂交后代单株中,有92株具刺植株和121株结果植株,具刺和结果植株的数量分别占后代总株数的70.23％和92.37％.131株杂交后代刺密度、分枝数量、主枝直径、侧枝直径和自然株高的平均值分别为1.51 cm-1、15.43、1.31 cm、0.74 cm和61.07 cm,变异系数分别为78.81％、52.69％、25.19％、20.27％和38.91％;121株杂交后代结果单株的果穗数量、每穗果实数量和单株果实数量的平均值分别为27.05、4.92和145.98,变异系数分别为67.63％、50.83％和91.20％;在不同杂交组合间后代单株的这些指标变异均较大,且与亲本相比,杂交后代的枝蔓生长量和结果数量退化明显且分离严重.杂交后代叶片叶绿素相对含量(Spad)的平均值为45.36,变异系数仅为1.46％,变异幅度较小且与亲本的差异不明显,说明黑莓叶片叶绿素含量性状的遗传力较高且分离小.在无刺品种‘Triple Crown’与具刺品种‘Kiowa’杂交组合的40株杂交后代单株中具刺单株比例达到90％,且其他具刺亲本杂交组合的后代也多数具刺,表明黑莓的刺性状为显性遗传且具有数量遗传特征.     

复合改性提高大豆分离蛋白功能性的研究

目的:利用中性蛋白酶和谷氨酰胺转胺酶(TG)对大豆分离蛋白(SPI)进行复合改性,探讨对其功能性的影响。方法:通过单因素和正交实验以及电泳分析,研究了中性蛋白酶和TG对SPI的影响趋势。结果:中性蛋白酶作用的最佳工艺条件为温度60℃、时间0.5h、pH7.0、酶用量4000U/g,SPI溶解性可达97.9%。结论:经中性蛋白酶作用后,再经过TG改性,所得的聚合物不仅有很大的相对分子质量,还可以改善SPI的溶解性,并且乳化性、发泡性均有提高。     

滨梅2个肌动蛋白cDNA片段的克隆与表达

目的:克隆耐盐碱果树滨梅的肌动蛋白基因actin,为该物种优异性状基因的功能鉴定提供内参.方法:利用一对actin简并引物克隆滨梅actin cDNA片段,对其进行序列和表达分析.结果:得到2条743 bp的cDNA片段,两条核苷酸序列相似性为82％,命名为PmAct1和PmAct2并在GenBank登录(分别为JX855160和JX855161);序列比对发现2条actin片段氨基酸序列与其他植物同源性均在96％以上;根据不同果树Actin相似性构建进化树,表明2个滨梅actin明显分为两种类型,但均与蔷薇科果树亲缘关系较密切;半定量RT-PCR表达谱发现PmAct1可能为组成型表达类型,而PmAct2特异地在根和叶组织中表达量较高.结论:首次获得了2个滨梅actin基因,为该物种其他功能基因的挖掘和表达分析奠定了基础.     

世界黑莓产业发展和研究现状及前景

在查阅大量文献资料的基础上,结合作者的研究成果,对国内外黑莓(Rubus spp.)产业发展及研究现状进行了综述,并分析了存在的问题,阐述了中国黑莓产业的发展优势和产业化前景.目前黑莓在全世界的种植面积约为20 035 hm2,年产量1.5×105 ～2.0×105 t,栽培区域遍及各大洲,其中塞尔维亚的黑莓种植面积位居世界第一,美国的黑莓年产量居世界第一,亚洲仅中国种植黑莓;近几年来,罗马尼亚、波兰、墨西哥、智利、匈牙利、中国以及美国的黑莓种植面积增长较快;因黑莓极不易贮存,绝大多数鲜果用于加工.国外以常规育种技术为主、分子技术为辅培育出许多黑莓品种,栽培技术已经非常成熟,成功实现了机械化采收,并逐步推广黑莓的有机生产体系和大棚栽培技术.国外黑莓生产中面临的主要问题是经济、冻害和病虫害等.黑莓于1986年引入中国,从1994年开始推广,至2010年种植面积约4 500 hm2,主要集中在江苏省的溧水县、赣榆县和溧阳市,90％以上鲜果加工成速冻果出口.在国外引种和国内野生种质资源收集的基础上,中国的研究者开展了黑莓的选种和育种研究,并培育和筛选出适宜于本地种植的黑莓优良品种;黑莓的栽培、加工技术研究也取得了显著的成果,并研制出一些加工产品.当前中国黑莓产业主要面临主栽品种单一、农药残留量超标、栽培条件差等方面的问题,制约了黑莓产业的发展.由于黑莓适于低山丘陵栽培,具有结果早、见效快、营养价值高等优势,在中国具有广阔的发展前景.