藜磷酸肌醇5-磷酸酶基因(CaP5P)的表达分析和胁迫响应检测

植物通过多种信号途径感知外界环境变化,从而引发一系列的信号级联反应,其中磷脂信号途径起着重要的作用。本研究从藜盐胁迫差减文库中获得了一个EST05序列,利用RT-PCR检测了其在非生物胁迫下表达趋势,显示EST05序列在非生物胁迫下的表达有升高。随后利用RACE技术获得其全长编码序列,测序结果显示其与蓖麻(Ricinus communis) 的磷酸肌醇5-磷酸酶基因(P5P)的同源性达56%,遂将其命名为CaP5P。最后过量表达CaP5P在拟南芥中初步验证了功能,转基因植株表现对盐胁迫耐受性降低的趋势,呈现负调控的特征。本研究对磷酸肌醇5-磷酸酶基因功能的初步研究为磷脂信号途径中负调控组分的分析提供了参考依据。     

大豆GmDnaJ1蛋白对几种重金属胁迫的响应研究

通过对大豆铝胁迫下的转录组测序分析,发现一个差异表达的基因,其编码一个具有101个氨基酸残基的Dna J-like分子伴侣蛋白-Gm Dna J1(Glycine max Dna J1),等电点为8.97;序列分析表明该蛋白具有典型的高度保守的J domain功能域,是一种类型III的J蛋白;通过对其序列的同源性及进化关系分析,推测该蛋白可能响应重金属胁迫。为进一步探究Gm Dna J1是否能够对重金属胁迫产生应答反应,试验分别以0或100μmol·L-1Cu2+、Pb2+和Cd2+溶液胁迫处理的不同时间(0、12、24、48和72 h)大豆根尖RNA为材料,通过实时定量PCR研究了该蛋白基因的表达特征。结果表明:与对照相比,Gm Dna J1受Cu、Pb和Cd等重金属的诱导而强烈表达,呈现先升高后降低的趋势,其中Pb、Cd处理24 h后表达水平达到峰值,而Cu处理48 h后达到峰值;此外,Gm Dna J1对Cu、Pb和Cd胁迫的响应程度也不同,表明该基因对这三种重金属的响应模式存在差异。根据以上研究结果,推测大豆Gm Dna J1蛋白不仅响应铝毒胁迫,而且可能在响应重金属胁迫方面具有重要的作用,参与了大豆对重金属毒害的抵抗。该结果为深入研究Gm Dna J1在重金属胁迫响应中的功能及其分子机制提供了一定的依据。     

差巴嘎蒿灌丛土壤和根系含水量对降雨的响应

以科尔沁沙地半固定沙丘灌木差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)为对象,用土钻取样法和壕沟法研究了2006年生长季降雨后差巴嘎蒿周围土壤和根系含水量的时空分布特征及其相互关系,并计算了该灌丛的水量平衡.结果表明:该灌丛在降雨后对水分有暂时存储作用;降雨结束后,灌丛主干的茎流作用使得灌丛中心位置的土壤含水量高于灌丛丛幅垂直投影1/4和3/4处的土壤含水量;雨后6 h灌丛根系含水量与灌丛中心位置的土壤含水量呈极显著的负相关(r=-0.89,P＜0.01);灌丛根系含水量在雨后126 h内出现胁迫脉冲间歇反应.水量平衡计算表明,灌丛边缘外1 m处土壤蒸散量高于灌丛覆盖区的蒸散量,灌丛覆盖可降低土壤水分蒸散速率.     

基于Desirability函数法对米根霉发酵制备富马酸的多目标优化

以富马酸产量和生产速率为目标,通过正交实验考察了种龄,接种量,葡萄糖和尿素浓度对两者的影响,进一步利用基于响应曲面方法的Desirability函数确定了葡萄糖和尿素的最佳浓度。结果表明,最佳的种龄和接种量分别为36h和15%,葡萄糖和尿素的优化浓度为132.73和0.0586g/l,此时模型预测的富马酸产量和生产速率达到71.42g/l和0.804g/(l.h),Desirability的函数值高达0.966。该条件下在5L发酵罐水平上进行验证试验,经过88h的发酵最终生成富马酸66.5g/l,生产速率达到0.755 g/(l.h),与未优化前相比,产量和生产速率分别提高了13.9%和15.8%,取得了理想的效果,实现了产量和生产速率的同时优化,为发酵法制备富马酸的工业化放大奠定了基础。     

基于附着盘特征量化的眉溪小车轮虫种内研究

研究结合形态学与统计学研究方法,对外寄生于三种不同宿主(鲢、鳙与麦穗鱼)的眉溪小车轮虫Trichodinella myakkae(Mueller, 1937)?rámek-Hu?ek, 1953进行了附着盘特征量化的种内比较研究。研究结果显示:眉溪小车轮虫三种群(鲢种群、鳙种群与麦穗鱼种群)在虫体直径方面的P值为0.136(P>0.05),在附着盘直径、齿环直径和齿体纵长三方面的P值分别为0.009、0.000与0.000(P<0.01);三种群在齿环直径/虫体直径方面的P值为0.000与0.004(P<0.01)。相关性研究结果显示:虫体直径、附着盘直径、齿环直径与齿体纵长两两间均呈显著正相关(P<0.01),缘膜宽与附着盘中其他结构不存在显著相关性(P>0.05)。上述研究结果表明,除虫体直径外,三种群在附着盘直径、齿环直径、齿体纵长,以及齿环直径/虫体直径方面均存在显著差异,其中鲢种群是最大的种群;相关性研究表明,虫体直径主要受附着盘直径的影响,反之亦然;齿环直径主要受齿体纵长的影响,反之亦然;齿体数主要受附着盘大小所影响;缘膜宽则不受附着盘相关结构...     

淀山湖富营养化过程的统计学特征

湖泊营养物输入及响应指标的统计学规律正在受到越来越广泛的关注。对淀山湖在不同富营养化阶段和近期总磷TP、总氮TN和叶绿素Chl a的频率分布以及TP-Chl a关系的经验方程进行了分析,结果表明:(1)淀山湖TP、TN和Chl a的平均浓度和离散程度随着湖泊富营养化程度的加剧而增加,其中以Chl a的增幅最大;(2)在富营养化条件下,即使营养物TP得到一定程度的控制,Chl a大于15μg/L的概率继续增加了20%以上。仅仅削减营养物的峰值,对降低湖泊初级生产力水平的贡献有限;(3)TP-Chl a对数回归方程的斜率随湖泊富营养化程度的升高而增加,由20世纪80年代的0.54增加到目前的2.46。淀山湖营养物输入及响应指标的统计学特征,可以用来表征水体富营养化程度,评价湖泊生态恢复的进程和效果,为湖泊营养物基准和标准的制定提供最为实际的统计学支持。     

福建省直播稻根结线虫病的病原种类鉴定

[目的] 福建省福清市江镜镇与福安市潭溪镇水稻区直播稻苗期分别发生严重的根结线虫病,本研究对其病原物进行形态和分子鉴定,明确病原物种类,以期为福建省直播稻根结线虫病害防控提供理论依据。[方法] 通过根结线虫各虫态形态学特征进行观测;同时对其rDNA-ITS区进行测序,通过贝叶斯法与最大似然法构建了系统发育树来确定种类;利用拟禾本科根结线虫特异性引物Mg-F/Mg-R检测种群。[结果] 根结线虫的雌虫、雄虫和2龄幼虫的形态学特征与拟禾本科根结线虫原始描述种一致;rDNA-ITS区序列长度为576 bp,与GenBank拟禾本科根结线虫种群相似度均达99%以上;系统发育树明确了该根结线虫与拟禾本科根结线虫处于同一分支;特异性引物Mg-F/Mg-R检测进一步明确病原为拟禾本科根结线虫单一种群。[结论] 本研究通过形态与分子特征,明确了在福建直播稻上发现的根结线虫为拟禾本科根结线虫。拟禾本科根结线虫在福建省最早于2011年在政和县小范围水稻田发现,此后未在其他水稻种植区发现。本次在福建直播稻上首次发现大面积的根结线虫为害。随着直播稻的种植面积扩大,拟禾本根结线虫引起的水稻病害可能会成为制约其发展的新问题,应引起足够重视。     

超声辅助提取凤丹籽总黄酮的工艺研究

本文以经脱脂处理后的凤丹籽为原料,在单因素实验的基础上,选取乙醇浓度、料液比、超声时间和超声功率为自变量,以总黄酮得率为响应值,采用Box-Behnken响应面设计分析方法优化凤丹籽总黄酮的提取工艺。通过此模型得出:超声时间对凤丹籽总黄酮提取的影响最为显著,超声时间和乙醇浓度,超声时间和料液比,超声时间和超声功率之间的交互作用显著。模型预计凤丹籽总黄酮提取的最佳工艺条件为:乙醇浓度75%,料液比1:21 g/mL,超声时间49 min,超声功率240 w,在此条件下,总黄酮得率平均值为9.015 mg/g。     

基于响应曲面法的龙须藤多糖提取条件优化

采用响应曲面法分析与确定龙须藤多糖提取工艺,通过单因素实验确定影响多糖提取的主要影响因素,然后在单因素实验的基础上,采用响应曲面法分析提取因素对龙须藤多糖含量的影响,得出龙须藤多糖提取的最优条件为:提取温度100℃、提取时间4 h、料液比1∶23、提取次数为2次。在此条件下龙须藤多糖提取率理论值为3.12%,实测值为2.98%。     

高产吩嗪-1-羧酸（PCA）假单胞菌株M18G发酵优化模型的构建

吩嗪-1-羧酸（phenazine-1-carboxylic acid, PCA）是促进根际生长假单胞菌分泌的重要抗菌物质。采用Plackett-Burman（PB）设计和响应面法（response surface method, RSM）对假单胞菌株M18（Pseudomonas sp. M18）的gacA基因突变株M18G的次级代谢产物PCA发酵的营养条件进行建模。运用Plackett-Burman（PB）设计试验,从12个营养成分中筛选出4个关键的组分,进而采用RSM 法对这4个因素进行中心组合设计试验,建立回归方程并进行统计学分析,绘制各营养因子之间的关系图。实验结果表明：建立的模型能合理地模拟并优化发酵中各参数及其浓度,确定发酵培养基的成分和浓度为：黄豆粉33.4g/L,葡萄糖12.7g/L,大豆蛋白胨10.9g/L和乙醇13.8 g/L, M18G菌株经60 h发酵培养,最高PCA产率能达到1.89 g/L,比优化前提高了6倍左右。各营养因子的等值线图表明黄豆粉和乙醇在PCA高产发酵中起到更为关键的作用,因此提供了提高PCA发酵产量的有效方法,并为其未来商业化应用奠定了基础。