家畜粪便好氧堆肥中主要微生物类群分析

以牛粪、猪粪和玉米秸秆为堆肥原料,添加不同调理剂,在自制的强制通风静态垛堆肥反应器中进行堆肥试验,研究不同处理的微生物变化规律。各处理在堆肥过程中的微生物总数呈波浪型的变化,其中细菌的数量变化类似于微生物总数的变化;真菌的数量变化呈现一条类似于“W”型曲线;放线菌一直呈下降趋势。牛粪和猪粪处理分别添加果园粘土和炉渣对堆肥过程中的微生物影响大,添加果园粘土能够增加微生物总数。堆肥处理中细菌是优势种群,Bacillus sp.和Aspergillus sp.是优势种。家畜粪便的粪大肠菌值在堆肥末期第39d以后达到GB规定的标准。     

HMC毒素对雄花不育及正常细胞质玉米根冠活细胞的影响

本文分析了三套(T、C、S、N)与20对(C、N)玉米同核异质系,在25℃条件下,经 C 毒素(HMC)处理3小时后,观察根冠细胞的死亡率。结果表明,C 细胞质的细胞死亡率均高于其它同核异质系。因此,C 毒素对 C 细胞质的毒害作用是特异性的,同时也为快速鉴定玉米雄花不育细胞质提供了一种新方法。     

白菜生长素受体基因家族鉴定及表达分析

生长素在植物生长发育过程中具有多方面的调控作用,生长素受体是生长素信号分子通路的关键组分之一,但目前对大白菜中生长素受体基因相关研究未见报道。本研究在白菜基因组中共鉴定到10个TIR1/AFB (Transport inhibitor response 1/auxin signaling F-box protein)生长素受体基因家族成员,在系统进化树上可聚类为6个分支,并依据其与拟南芥TIR1/AFB家族基因的系统发育进化关系命名为BrTIR1/AFBs。基因染色体定位分析结果表明,这10个BrTIR1/AFB基因分于白菜基因组10条染色体中的7条;外显子-内含子结构分析表明,除BrTIR1C以外,其余基因结构均相似;蛋白结构域分析结果表明,全部BrTIR1/AFB蛋白均含有AMN1结构域,而仅BrTIR1、BrAFB1、BrAFB2和BrAFB3蛋白含有F-box结构域;启动子顺式作用元件分析结果表明,BrTIR1/AFBs启动子含有与生长素、脱落酸、水杨酸以及响应逆境胁迫相关的多个顺式作用元件。通过RT-qPCR分析发现BrTIR1/AFB家族基因组织表达水平存在差异,BrAFB1A、BrAFB1B、BrAFB3A、BrAFB4受盐胁迫诱导表达,BrTIR1A、BrTIR1C和BrAFB3B受根肿菌侵染诱导表达。研究结果可为进一步研究白菜生长素受体基因功能及白菜响应生物及非生物逆境胁迫提供依据。     

覆盖方式对旱地春玉米根冠生长及水分利用效率的影响

为了探讨干旱半干旱地区不同覆盖方式对春玉米根冠生长状况及水分利用的影响,2014-2015年在陕西省西北旱作区开展了不同覆盖方式试验。设黑色地膜覆盖（BF）、白色地膜覆盖（WF）、秸秆覆盖（MS）和裸地不覆盖（CK）4个处理。试验于玉米生长的各个主要时期测定了玉米地下根系和地上部植株生长量,玉米收获后测定产量与水分利用效率。结果表明,黑色地膜覆盖较白色地膜覆盖、秸秆覆盖和裸地栽培能更好地协调玉米生育期的根冠比,明显促进了玉米吐丝期后的根冠生长,成熟期玉米根系体积黑色地膜覆盖方式下较白色地膜覆盖、秸秆覆盖和裸地栽培2年平均分别增加16.51%、21.18%和44.23%,单株干重2年平均分别增加9.34%、21.66%和40.68%。黑色地膜覆盖方式下玉米生育后期的群体叶面积指数高,根冠比大,产量显著增加,水分利用效率明显提高。玉米2年平均水分利用效率黑色地膜覆盖方式较普通白色地膜覆盖方式和秸秆覆盖方式分别提高9.41%和13.75%。在西北旱作地区,黑色地膜覆盖方式具有协调玉米根冠生长和提高玉米水分利用效率的增产效果。     

矮牵牛花香成分的鉴定及相关基因的表达分析

为了研究矮牵牛花香成分与相关基因之间的联系,本研究以杂交选育的3个芳香矮牵牛株系(5, 6,17号)为材料,采用静态顶空进样-气相色谱-质谱联用技术(SPME-GC-MS)和实时荧光定量技术,鉴定芳香矮牵牛鲜花的香气成分,分析花香物质代谢相关基因的表达特征。结果表明：3个株系共鉴定出47种花香组分,其中萜类化合物的种类多且含量较高,株系间花香物质组成差异较大;通过比较看出,6号株系萜类化合物的含量较高,17号株系苯基/苯丙类物质的含量较高,5号株系脂肪酸类物质的含量较高;PAAS、BPBT、PAL都是调控苯基/苯丙类化合物合成的关键酶,EOBⅡ是苯丙烷类挥发性生物合成调控因子,在开花期5号株系中PAAS与PAL基因表达上调,6号株系中的BPBT基因表达上调,17号株系中的PAAS、BPBT和EOBⅡ基因表达显著上调,这些基因与香气组分中苯基/苯丙类物质的含量密切相关。研究结果可为后续培育芳香矮牵牛新品系、克隆矮牵牛花香基因、研究利用矮牵牛特有花香物质提供参考依据。     

不同水分条件下常规尿素和控释尿素对玉米根冠生长及产量的影响

为了进一步探讨控释尿素在玉米上的应用效果, 于2006—2007年在防雨棚中, 应用郑单958进行了池栽试验。在不同水分条件下, 比较了施用常规尿素和控释尿素后, 玉米各生育阶段的根系活力、植株生长及籽粒产量。与常规尿素(全部基施和基施+小喇叭口期追施)相比, 地上部干重、叶面积指数开花前较低, 开花后较高;成熟期籽粒产量显著高于不施氮对照和两个常规尿素处理, 生物产量显著高于不施氮对照和常规尿素全部基施处理。从籽粒产量看, 维持土壤田间最大持水量的50%时, 控释尿素处理分别比常规尿素全部基施处理和分次施处理高27.3%和12.1%;维持土壤田间最大持水量的75%时, 分别比常规尿素全部基施处理和分次施处理高17.4%和8.1%。相同氮肥处理, 土壤田间最大持水量维持75%处理比维持50%处理籽粒产量和生物产量平均分别高20.6%和17.0%, 差异均达极显著水平。与常规尿素处理相比, 控释尿素处理花前根系数量、活性和根冠比均较低, 但花后三者能维持较高水平。可见, 控释尿素对玉米生长具有明显的“前控后保”效果;控释尿素与水分对玉米产量的耦合效应高于常规尿素, 其原因是生育后期能维持较高的根系数量及活性, 促进地上部干物质积累和转移。     

两个棉花HyPRP基因的分子鉴定与初步表达分析

从棉花胚珠和纤维cDNA文库中分离了2个编码杂合的富含脯氨酸的细胞壁蛋白（hybrid proline-rich protein, HyPRP）基因,命名为GhHyPRP1和GhHyPRP2,其编码蛋白分别含有327和137个氨基酸。蛋白质结构分析表明,二者都含有: N-端信号肽区、富含脯氨酸结构域、和C-端含有特定排列顺序和数目的半胱氨酸结构域。根据蛋白质结构域组成特点及与其他多结构域的富含脯氨酸蛋白质序列的同源性比较分析,将GhHyPRP1归为HyPRP A类蛋白质,将GhHyPRP2归为HyPRP B类蛋白质。RT-PCR分析显示GhHyPRP1在幼苗下胚轴中大量表达,而GhHyPRP2在胚珠中优势表达,暗示这2个基因可能分别在棉花不同组织发育中具有一定的生物学功能。     

甜瓜CmRDR基因家族的鉴定及其对CGMMV侵染的表达分析

RNA依赖性RNA聚合酶(RDRs)是RNA沉默途径中一类重要的蛋白,能够以单链核糖核酸(ssRNA)为模板合成双链核糖核酸(dsRNAs),启动新一轮的RNA沉默。众所周知,RDR基因在植物抵御病毒侵染中发挥重要的作用,而甜瓜作为一种易受到病害侵染的经济作物,其RDR基因的鉴定尚未见报道。因此,本研究利用生物信息学手段,在全基因组水平对甜瓜RDR基因进行了鉴定,分析其序列特征、亚细胞定位、进化关系和启动子上的逆境和激素响应元件。此外,利用RT-qPCR对甜瓜CmRDR基因的表达特征进行了分析,结果发现,接种黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)后,大部分甜瓜CmRDR基因的表达显著下调。本研究首次鉴定了甜瓜RDRs家族基因的特性,初步揭示了CmRDR基因在CGMMV病毒响应中的功能,为后期甜瓜抗病育种提供了一定的理论依据。     

原位杂交技术及其在甘蔗研究中的应用

本文介绍了植物染色体原位杂交技术的产生、发展过程,以及该技术与其它生物学技术相结合而形成的一些新技术,如：细菌人工染色体荧光原位杂交、DNA纤维荧光原位杂交、基因组原位杂交、原位PCR技术等。综述了这些技术在甘蔗研究中的应用情况。     

利用荧光探针和激光共聚焦显微镜显示玉米根冠细胞微丝分布与变化

利用罗丹明标记的鬼笔环肽为荧光探针,通过激光共聚焦荧光显微镜,观察了玉米根冠细胞中微丝的分布与变化。结果显示:脱落的玉米根冠细胞中存在微丝网络,纤细的微丝相互交织,并与荧光颗粒交叉相连,其中在细胞核、质体等细胞器周围较密集,可见放射状微丝束,暗示微丝的功能与细胞核、细胞器的活动相关。细胞松弛素B可破坏微丝分布;来自玉米小斑病菌C小种的致病毒素对微丝网络也有专化破坏作用,并且它们对微丝的破坏作用随着浓度的增大而加强。     

玉米(Zea mays L.)两个广谱抗病基因rip和pal 1的原位杂交定位

本文以玉米自交系黄早四为供试材料,采用cDNA为探针,对低拷贝小片段的rip和pall基因进行了定位。用生物素标记和相应的酶联级联放大检测系统,在第8和第3染色体长臂上检测到rip基因的杂交信号,信号与着丝粒百分距离分别为23.66±1.32和72.47±3.16。在第5和第4染色体长臂以及第2染色体短臂上检测到pal l基因位点,信号与着     

有机无机肥料配合施用对玉米根系的影响

以玉米品种四密21为材料,通过土柱模拟试验研究了有机无机肥料配合施用对玉米根系的影响.结果表明:有机无机肥料配合施用,提高了玉米各土层特别是中、下层根系干重和比率;增加根系伤流量;延缓根系活力下降;降低根系MDA含量;提高根系SOD活性.所以能够延缓玉米根系器官的衰老,从而使玉米产量提高.     

根部吸收氟啶虫酰胺在玉米植株中的分布特点及对玉米蚜虫活性效果评价

采用水培营养液施药的方法,评价氟啶虫酰胺在玉米植株内的时空分布规律和对玉米蚜虫的活性效果。结果表明,根部吸收氟啶虫酰胺后,玉米地上部氟啶虫酰胺积累量于药后4~8d达到最大值,之后缓慢减少;根部氟啶虫酰胺持留量在药后1~2d逐渐增加,2~32d相对稳定;从对玉米蚜虫的活性效果来看,氟啶虫酰胺各浓度药后1d即表现出一定的防治效果,防效在23.33%~38.22%,蚜虫蜜露分泌数极显著低于空白对照,随着处理时间的延长,氟啶虫酰胺对蚜虫防治效果逐渐增高,处理后16d,氟啶虫酰胺31.25和125.00mg/L处理的防效分别达88.60%和99.49%,蜜露抑制率分别达96.70%和99.95%,蚜虫蜜露分泌数随着药液处理浓度的提高而逐渐减少,蚜虫蜜露抑制率高于相同时间和相同浓度下的虫口防治效果。因此,氟啶虫酰胺可通过玉米地下部处理防治蚜虫。     

葱的CPD染色和45S rDNA FISH核型分析

为给葱的染色体的识别提供新标记,建立葱的分子细胞遗传学核型,本研究采用去壁火焰干燥法制备了分散且形态良好的葱中期染色体,并进行了CPD（PI和DAPI组合）染色和45S rDNA荧光原位杂交（FISH）,根据葱染色体的形态特征,结合CPD染色和FISH结果,对葱进行了核型分析。CPD染色结果:葱所有染色体臂末端都显示CPD带。FISH结果：有一对45S rDNA位点（在第5对染色体上）。葱的核型公式：2n=2x=16=2sm+12m+2st(SAT)。研究表明：利用CPD染色和45S rDNA FISH,不仅能为染色体识别提供新标记,还能了解染色体GC丰富区的分布,为葱属植物的物种鉴定、系统分类与进化等研究提供DNA分子方面的证据。     

基于改进的多色荧光原位杂交技术的染色体分析

为了提高多色荧光原位杂交(M-FISH)技术的鉴定效率,简化M-FISH操作程序,探索和建立新的M-FISH实验及观察体系,本研究以‘荆辉1号’（普通小麦辉县红-荆州黑麦双二倍体）、‘南农9918’（普通小麦-簇毛麦整臂易位系T6VS.6AL）、‘扬麦22’（普通小麦-簇毛麦整臂易位系T6VS.6DL）以及‘ST5V#4S-1’（普通小麦-簇毛麦小片段易位系）等为试验材料,以2个寡核苷酸探针[(GAA)₁₀、pAs1-1]和物种基因组DNA探针作混合探针进行M-FISH分析。结果表明在一次原位杂交中同时使用3种探针,既可以识别出小麦背景中所有的外源染色体或染色体片段,又可以根据(GAA)₁₀和pAs1-1在染色体上的杂交信号分布精确鉴定出小麦和外源染色体（片段）的具体身份。这种改进的M-FISH技术可有效用于小麦及其近缘植物染色体的鉴定,并有助于快速构建物种基于FISH的分子核型。     

玉米苯丙氨酸解氨酶家族基因的鉴定与纹枯病的抗病分析

玉米纹枯病是中国西南玉米产区的主要病害之一,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化在不同纹枯病抗性的玉米材料中存在差异,目前对PAL家族基因还缺乏系统深入的研究,尤其是参与玉米-纹枯病菌互作的研究甚少。本研究利用RT-qPCR方法,结合芯片数据库和转录组测序结果,鉴定了玉米PAL家族基因和组织表达特征,并分析了其在纹枯病菌诱导前后抗病和感病自交系中的表达情况。结果显示,玉米基因组中共有13个PAL基因,Zm PAL2、ZmPAL3、ZmPAL5、ZmPAL8、ZmPAL9和ZmPAL10均为组成性高表达,ZmPAL1、ZmPAL4、ZmPAL6和ZmPAL7均为组织特异性低表达,而同源度极高的ZmPAL11、ZmPAL12和ZmPAL13在所有检测组织中均不表达。在强致病力纹枯病菌诱导前,10个PAL基因的本底表达量在抗病和感病自交系的叶鞘中均无明显差异,但在诱导后都增强高表达,以应对纹枯病菌的侵染。这些结果说明不同抗性的玉米材料中可能存在类似但响应程度不同的PAL家族基因参与玉米-纹枯病菌互作的机制。     

玉米生殖生长期根系主要游离氨基酸含量分析

应用高效液相色谱仪分别于孕穗期、灌浆期和籽粒成熟期测定了田间生长玉米的第6,7,8和9层次生根中的16种主要游离氨基酸含量。结果表明:玉米同一品种不同层次的次生根中各氨基酸含量差异达极显著,不同品种相同层次的次生根中各氨基酸含量呈极显著正相关。在所测的不同类型根中游离氨基酸的总量在各层次生根中的顺序为:第9层次生根>第8层次生根>第6层次生根>第7层次生根。在所测根系的16种游离氨基酸中,谷氨酸(Glu),脯氨酸(Pro),丙氨酸(Ala)和天冬氨酸(Asp)含量高,占总量的50%以上;赖氨酸(Lys)和甲硫氨酸(Met)含量低。