2022 年 2 期目录

  目的  SPL（SQUAMOSA promoter binding protein-like）是植物特有的转录因子,参与植物幼年期向成年期的转变、营养生长向生殖生长的转变、花发育、孢子发生、叶片和根发育、逆境响应等多个过程,在植物的生长发育过程中起着非常重要的作用。探究白桦中BpSPL6基因启动子区的顺式作用元件,以及该启动子在正常和胁迫条件下的表达模式,可为进一步研究BpSPL6基因的功能提供参考,也可为了解白桦的抗逆机制提供依据。  方法  以本实验室组培白桦的总DNA为模板,经PCR克隆了BpSPL6基因上游1 703 bp的启动子序列,用PLACE和Plant CARE在线软件分析启动子区的顺式作用元件。构建BpSPL6基因启动子驱动GUS报告基因的植物表达载体并转化拟南芥,探究其组织表达特性和胁迫条件下的表达模式。  结果  PCR成功克隆了BpSPL6基因上游1 703 bp的启动子序列,对启动子区的顺式作用元件预测发现除了含有核心启动元件TATA-box、CAAT-box外,还包括2种特异组织表达元件（根、花粉）,10种激素响应元件（生长素、赤霉素、水杨酸、脱落酸）,4种脱水响应元件等。对转基因拟南芥进行GUS染色结果表明,BpSPL6基因启动子驱动的GUS基因在转基因拟南芥中的表达具有时空特异性。在拟南芥的整个发育过程中,BpSPL6基因启动子驱动GUS基因在真叶叶片中表达,但是表达部位不同。随着叶片的生长,首先在叶片的顶端表达,随后扩展到叶片的叶脉并直至整个叶片,并且表达量逐渐升高。同时BpSPL6基因启动子驱动的 GUS 基因在拟南芥营养生长时期的根部都有表达。并且经氯化钠和甘露醇胁迫后其表达量降低。对比两种胁迫,受到氯化钠胁迫后GUS基因的表达量变化更大,说明对氯化钠胁迫的响应更加强烈。  结论  BpSPL6基因可能参与了植物的叶片、根发育以及对盐和干旱胁迫的响应。      

软枣猕猴桃内生真菌发酵制备蒽醌类化合物及其抗氧化活性研究

为了从软枣猕猴桃内生真菌中获得具有抗氧化活性的蒽醌类化合物,本研究以自主筛选的软枣猕猴桃内生真菌Z2为发酵菌株,大黄酸作为标准品,通过乙酸镁甲醇显色法来定量检测目标产物含量。选取发酵时间、萃取溶剂以及液料比3个影响因素,进行3因素3水平正交试验。确立了发酵提取蒽醌的最佳工艺条件:发酵时间为5d,萃取溶剂为正丁醇,料液比为1∶50,在此条件下蒽醌提取率为22.04mg·L~(-1);通过测定清除DPPH、超氧阴离子、烷基等自由基能力以及还原Fe~(3+)能力来研究蒽醌类物质的抗氧化活性。结果表明:蒽醌类物质浓度在100μg·mL~(-1)时,对DPPH的清除能力为72.27%,对超氧阴离子的清除能力为13.33%,对烷基自由基的清除能力高达76.75%。因此,通过软枣猕猴桃内生真菌发酵可为生产具有多功能抗氧化活性的蒽醌提供简化、经济的生产工艺,该研究不仅为蒽醌类化合物的提取开拓了资源空间,也为植物内生真菌的工业化应用进行了有益探索。     

复杂地形中机载LiDAR点云构建DEM的插值算法对比

机载激光雷达（Light Detection and Ranging,LiDAR）可快速、高效的获取大范围地形信息,已成为高精度地形建模的重要数据获取手段。然而,针对复杂地形的机载LiDAR点云构建数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）的插值误差研究缺乏,严重限制了其在土壤侵蚀、开采沉陷等地表过程研究中的应用。该研究基于黄土高塬沟壑区典型地形的机载LiDAR数据,对比了反距离加权（Inverse Distance Weighted,IDW）、克里金（Kriging）、样条函数（Spline）、自然邻域（Natural Neighbor,NN）、趋势面（Trend）、不规则三角网（Triangulated Irregular Network,TIN）等插值算法的插值误差。首先优选了IDW、Kriging、Spline、Trend等4种算法的关键参数,其次分析了不同点云密度和地形下IDW、Kriging、Spline、NN、TIN等5种算法的插值误差及其空间分布。结果表明：1）IDW最优插值参数为权指数1和搜索点数12,Kriging为无方向、高斯函数和搜索点数12,Spline为规则样条函数和搜索点数32,Trend误差达米级,不适用于地形复杂区域。2）当点云密度较小时（≤19点/m2）,IDW、Kriging、NN、TIN4种插值方法较为准确地描述地形。当点云密度较大时（≥39点/m2）,各个插值方法的DEM空间分布差异不大。3）针对黄土高塬沟壑区复杂地形区域,点云密度越大,DEM的误差越小。陡坡区域DEM的平均绝对误差明显高于缓坡区域,随着点云密度增大,陡坡区域误差明显减小,而缓坡区域变化较小。当点云密度较小时（≤19点/m2）,缓坡和陡坡最优插值插值方法分别为NN和TIN;当点云密度较大时（≥39点/m2）,缓坡和陡坡最优插值插值方法均为Spline。研究结果可为机载LiDAR用于地形复杂区域的高精度地形建模与地表过程研究提供依据。     

农产品品牌建设与提升影响因素研究

在乡村振兴战略的推动下,农产品品牌建设得到迅速发展。课题组以广西农业产品品牌“鸣鸣果园”为例,通过对品牌建设现状的分析,从区域性因素、产业性因素和品牌性因素三个方面探讨“鸣鸣果园”柑橘品牌的建设与提升的内在动因,并借助SPSS 24.0统计软件进行数据分析处理,运用典型相关分析法着重分析影响“鸣鸣果园”柑橘品牌建设的三个因素中的主要典型因素,最后进行回归分析。结果表明,区域性因素、产业性因素和品牌性因素对“鸣鸣果园”品牌的建设与提升均有显著性影响。其中,品牌性因素对“鸣鸣果园”柑橘品牌的建设效果最为显著,说明品牌建设应更加注重品牌自身的塑造与提升,农产品品牌健康发展对实现乡村振兴战略目标有重要意义。     

白桦BpSPL8启动子的克隆及异源过表达BpSPL8对拟南芥耐旱性的影响

目的目前对植物SPL8的基因功能研究主要集中在开花和育性方面,而其在干旱胁迫响应中的作用却鲜有报道。本文克隆、分析了白桦BpSPL8启动子,并研究了BpSPL8基因在拟南芥中响应干旱胁迫的功能。方法通过PCR克隆技术得到了白桦BpSPL8启动子;利用PLACE和PlantCARE软件对BpSPL8启动子顺式作用元件进行了预测。构建了BpSPL8启动子驱动GUS（β-葡萄糖苷酸酶编码基因）的植物表达载体,并采用浸花法将其转化至拟南芥中;继而利用GUS染色分析了BpSPL8启动子的组织表达模式;同时对BpSPL8在PEG处理下的表达水平进行了qRT-PCR分析。最后,以过表达BpSPL8拟南芥为材料来探究BpSPL8在干旱胁迫下的生物学功能。结果启动子元件分析显示,BpSPL8启动子中含有组织特异表达、光响应、激素响应及多个胁迫响应元件。GUS染色结果表明,BpSPL8启动子可在拟南芥的下胚轴、叶片、叶柄、根和花序中启动GUS基因表达。BpSPL8基因在PEG处理下的野生型白桦的根和叶片中均呈现先上调后下调的表达趋势。干旱胁迫下,过表达BpSPL8拟南芥的存活率和脯氨酸含量均显著低于野生型,丙二醛含量显著高于野生型;两个已知的抗逆基因DR29B和P5CS1在干旱处理后的野生型和转基因拟南芥中均上调表达;但在转基因拟南芥中呈现出延迟上调的表达模式。结论异源过表达白桦BpSPL8能够降低拟南芥的耐旱性,并在干旱胁迫下影响抗性基因DR29B和P5CS1的表达模式。      

东北地区典型林型土壤的性状特征

选取我国东北地区温带-亚寒带典型林型中具有代表性的长白落叶松纯林及其针阔混交林为研究对象,对不同林型下土壤性状的季节动态进行分析。结果表明,各林型土壤理化性质及土壤酶活性呈现规律性波动。长白落叶松与阔叶林混交后各项指标均得到明显提高,其中,8月长白落叶松混交林土壤全氮、碱解氮、总碳含量高于纯林。据此认为,种植混交林相较纯林更有利于改善土壤理化性质,提高土壤酶活性,促进土壤中营养物质的循环,维持森林较高地力。