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  • 水稻开颖半不育突变体的观察、遗传分析和基因定位 免费阅读 下载全文
  • 【目的】通过对一份航天诱变水稻(Oryza sativa L.)开颖半不育突变体ohss(open-hull semi-sterility)进行形态特性调查、遗传分析和基因定位,筛选候选基因,为下一步基因克隆和功能分析奠定基础。【方法】以籼稻品种航恢七号为材料,通过"神舟八号"飞船搭载,诱变获得一份水稻开颖半不育突变体ohss。对其进行形态特征解剖观察,分析颖花器官发育突变特点。调查突变体和野生型的花粉可育率、自然结实率和套袋自交结实率,对其育性进行鉴定。随机选取5个成熟单株,考察穗部谷粒相关性状并进行统计分析。通过覆盖全基因组的SSR分子标记检测,解析空间诱变的分子变异效应。以航恢七号、Francis和02428与突变体ohss配制杂交组合,观察F1和F2植株的花器官表型,进行χ~2测验,对突变性状进行遗传分析。以02428/ohss的F_2分离群体作为目标基因定位群体,同时利用SSR标记以及新开发的多个In Del分子标记开展基因定位研究。利用RAP水稻基因组注释数据库对定位区间的候选基因进行预测,通过序列比对和基因表达分析筛选候选基因。【结果】开颖半不育花器官突变体ohss与野生型相比,抽穗期穗部明显包茎,颖花发育出现异常,内外稃片瘪弱、扭曲变形且开裂不抱合,颖花内部发育类似内稃状的器官,部分颖花没有内稃的分化。ohss发育异常颖花中可育花粉率58.74%,导致单株结实率、穗重、穗实粒数与野生型相比极显著降低。全基因组SSR标记检测表明突变体ohss总变异频率为0.0336,除了第7、12染色体未检测到突变位点,其他染色体上检测到突变频率范围为0.0143—0.0889。遗传分析结果显示ohss的开颖半不育表型受单隐性核基因ohss(t)控制,并将ohss(t)定位在水稻第3染色体上2个In Del标记In Del6043和In Del6070之间约27.6 kb的物理距离内。该区域有3个预测注释基因,序列比对和表达
  • 结球甘蓝SRK-ARC1-Exo70A1互作域的确定及作用强度 免费阅读 下载全文
  • 【目的】深入研究甘蓝自交不亲和信号传导关键元件S-位点受体激酶SRK与臂重复蛋白ARC1及ARC1与Exo70A1间相互识别的分子机理,鉴定SRK-ARC1及ARC1-Exo70A1之间的互作区段,并分析其作用强度,明确蛋白间互作功能域。【方法】通过生物信息学分析得到蛋白功能域,根据分析结果以典型的自交不亲和结球甘蓝E1为材料分别扩增SRK、ARC1和Exo70A1含不同功能域的截短体片段,利用分子克隆技术将SRK激酶域(SRKj)及其截短体SRKjΔ1—SRKjΔ4,Exo70A1全长及其截短体Exo70A1Δ1—Exo70A1Δ3的编码序列分别亚克隆至p GADT7(AD)质粒,将ARC1及其截短体ARC1Δ1—ARC1Δ8的编码序列分别亚克隆至载体p GBKT7(BD)质粒。用PEG/Li Ac法将获得的AD和BD重组质粒两两组合分别共转化到酵母AH109感受态中,观察融合菌株在SD/-Leu-Trp-His-Ade/X-α-gal/25 m M 3-AT平板上的菌落生长情况和颜色变化情况,进一步测定其β-半乳糖苷酶活性。最后通过原核表达体外孵育检测蛋白质相互作用的方法对SRK-ARC1及ARC1-Exo70A1的相互作用进行验证。【结果】DNA测序和内切酶分析显示成功构建18个酵母双杂交表达载体,且无自激活能力。在SRK-ARC1的10个试验组合中,只有ARC1Δ4、ARC1Δ8、ARC1与SRKj组合的融合菌株在SD/-Leu-Trp-His-Ade/X-α-gal/25 m M 3-AT培养基上长出蓝色菌落,激活报告基因HIS3、ADE2和MEL1。随着SRKj或ARC1截短体片段的延长,二者的β-半乳糖苷酶活性逐渐增加,其中,ARC1Δ4与SRKj组合的β-半乳糖苷酶活性最高(酶活为15.98)。在ARC1-Exo70A1 16个试验组合中,Exo70A1Δ3与ARC1Δ1Δ3都相互作用,其融合菌株在SD/-Leu-Trp-His-Ade/X-α-gal/25 m M 3-AT培养基上长出蓝色菌落,激活报告基因HIS3、ADE2和MEL1。随着ARC1或Exo70A1截短体片段的延长,二者的β-半乳糖苷酶活性呈现先增加后降低的趋势,其中ARC1Δ2与Exo70A1Δ3组合的β-半乳糖苷酶活性最大(酶活性为25.07)。说?
  • 基于SLAF-seq技术的甘薯SNP位点开发 免费阅读 下载全文
  • 【目的】单核苷酸多态性(SNP)是基因组中最普遍的遗传变异,是构建遗传图谱、完成分子标记辅助育种的一种非常重要的遗传标记。新一代高通量测序平台为SNP位点的检测提供了强有力的技术支持。多倍体作物通常表现为基因组序列大且重复比例高,一直以来多倍体作物的SNP位点挖掘面临巨大的挑战。【方法】共收集300份甘薯种质资源,利用SLAF-seq测序技术进行测序。首先以马铃薯基因组为参照,通过生物信息学分析进行实验方案的系统设计,筛选特异长度的DNA片断,构建SLAF-seq文库。后通过高通量测序的方式获得海量序列,进而通过软件分析比对,获得多态性SLAF标签,最后在多态性SLAF标签上开发大量特异性SNP位点。【结果】对照拟南芥的测序数据与其参考基因组进行比对的结果表明,双端比对效率在本试验中为87.71%,酶切效率为93.22%,说明本试验SLAF建库正常。通过测序共产生498.14 Mb的读长数据,测序后各样品所获得的读长数目在441 595—2 731 920范围内,其中,冀薯4号获得的数据量最大,共计获得2 731 920个读长,对照拟南芥数据量最小,共计获得441 595个读长。测序质量值Q30的范围在88.37%—90.67%,样品3043 Q30测序值仅为87.31%,样品鄂紫1号Q30测序值为91.31%,所有样品Q30值均在80%以上。测序获得GC含量的范围在37.23%—38.09%,样品苏薯9号和浙薯2号存在极端值,样品苏薯9号的GC含量在39.80%,样品浙薯2号GC含量在37.10%,所有样品GC含量均值为37.64%,GC含量普遍不高,说明达到测序要求。本研究共计获得597 094个SLAF标签,样品的平均测序深度为11.77×,其中多态性SLAF标签260 000个,占SLAF标签总数的43.54%。根据所获得的260 000个多态性SLAF标签来统计SNP位点信息,共计获得795 794个群体SNP位点。【结论】共获得498.14Mb的读长数据,597 094个高质量的SLAF标签,260 000个多态性SLAF标签,从260 000个多态性
  • 不同播栽方式下杂交籼稻非结构性碳水化合物与枝梗和颖花形成及产量性状的关系 免费阅读 下载全文
  • 【目的】研究播栽方式对杂交籼稻非结构性碳水化合物(NSC)积累与分配及对枝梗和颖花分化与退化的影响,并探明穗分化期NSC代谢与枝梗及颖花分化与退化的关系及抽穗后NSC积累与产量构成的关系。【方法】在前2年试验的基础上,于2014年采用两因素裂区试验设计,研究了3种播栽方式(机直播、机插和手插)下2个杂交籼稻组合(宜香优2115和F优498)抽穗前和抽穗后植株NSC积累与分配、稻穗不同部位枝梗和颖花分化与退化的规律及差异。【结果】(1)穗分化期NSC的竞争茎鞘较幼穗有明显优势;机插在抽穗期茎鞘贮藏了较多NSC,在籽粒灌浆结实期茎鞘向籽粒高效输送较多的NSC,使其成熟期穗部获得较高的NSC积累量。(2)各播栽方式的枝梗分化及退化差异主要是二次枝梗现存数及退化率、三次枝梗分化数;机插的二次枝梗分化数及现存数、二次颖花分化数及现存数较高,从而有较高的总枝梗数和总颖花数;二次枝梗和一次颖花的退化主要分别发生在穗的下部和上部;二次枝梗分化数和二次颖花退化数均为下部〉中部〉上部;二次颖花分化数为中部〉下部〉上部;机插的下部、中部、上部二次颖花现存数均高于手插和机直播;(3)抽穗前12 d和抽穗前4 d及抽穗期茎鞘较高的NSC贮藏量不利于幼穗枝梗和颖花的分化与退化,而抽穗前16 d至抽穗前8 d幼穗NSC积累量与大多数颖花性状呈显著或极显著正相关,是决定大穗形成的关键时期;抽穗后NSC分配主要是通过影响叶片和穗部NSC分配从而影响产量;枝梗及颖花性状与产量关系密切,千粒重和单位面积有效穗均与枝梗及颖花性状呈显著或极显著负相关,而每穗粒数、结实率及产量与枝梗及颖花性状呈显著或极显著正相关;(4)F优498较宜香优2115有更高的茎鞘NSC转运率及对穗部的贡献率,且其大多数枝梗及颖花性状显著或极
  • 玉米早期发育阶段粒位效应的蛋白质组学分析 免费阅读 下载全文
  • 【目的】从蛋白质组学的角度研究早期发育阶段玉米上、中部籽粒差异表达的蛋白质,分析其功能,探明玉米粒位发育差异的分子机理。【方法】在大田条件下,以粒位效应显著的玉米品种登海661(DH661)为供试材料,90 000株/hm~2密度下种植,在开花期人工饱和授粉后0、3、6、12 d取果穗上部与中部籽粒。采用TCA-丙酮沉淀法提取籽粒总蛋白,双向电泳分离后获得蛋白质图谱。分别以0、3、6、12 d中部籽粒的凝胶作为参考胶,将上部籽粒凝胶与其进行比对,利用Image master 2D 7.0软件分析籽粒早期发育不同阶段上、中粒位蛋白质表达的差异。通过MALDI-TOF/TOF MS质谱分析及NCBI数据库搜索,对差异表达蛋白质进行鉴定并分析其涉及的生物学功能。【结果】较高密度种植后,果穗籽粒早期发育阶段共检测到超过1000个清晰蛋白质点。通过图像处理软件成对匹配分析,果穗上、中部籽粒早期发育阶段差异蛋白质点为66个,其中52个蛋白质点与NCBI数据库匹配,鉴定率为78.8%。差异蛋白质涉及籽粒呼吸与能量代谢(10个蛋白质点,19%)、胁迫与防御(9个蛋白质点,17%)、蛋白质代谢(9个蛋白质点,17%)、氮代谢(6个蛋白质点,11%)、细胞分化与增殖(5个蛋白质点,10%)、转录与翻译(5个蛋白质点,10%)、次生物质代谢(3个蛋白质点,6%)等功能范畴。对相关的差异蛋白质表达丰度分析,与中部籽粒相比,上部籽粒涉及细胞分化与增殖、呼吸与能量代谢的大部分蛋白质在一个或多个时间段内均显著下调,说明上部籽粒胚乳细胞增殖及呼吸能量代谢能力显著降低。同时,上部籽粒涉及胁迫与防御的多种抗氧化酶系、乙二醛酶1以及涉及蛋白质代谢的4个分子伴侣蛋白质在发育早期也处于低水平表达,说明上部籽粒应对逆境条件防御能力较弱且蛋白质结构不稳定。另外,与中部籽粒相比,上部籽?
  • 玉米茎秆的支撑功能及其可塑性 免费阅读 下载全文
  • 【目的】从植物茎支持功能相关性状出发,阐明其在各种生态因子作用下的可塑性变化及生态适应意义。【方法】定义玉米茎的3个支撑功能性状:(1)线密度=节间重量/节间长度;(2)承重自重比=节间承重/节间重量,其中,承重=节间上方全部组织与器官的重量(不包括该节间自重);(3)承重线密度比=节间承重/节间线密度。可塑性用塑性系数表示,此系数值仿照变异系数的公式进行计算,其中方差组分根据数据的期望均方模型估算。共包括6个田间试验,处理组成分别为:5个地点×2个品种组合、11个采样期×2个品种组合、4个种植密度(3.0—9.75株/m^2)×3个采样期组合、4个种植密度(2.4—6.0株/m^2)、3种施氮量×2个追肥期组合、高密无肥对比低密有肥。采用方差分析检验处理间差异,采用LSD比较处理均值,采用负对数模型拟合茎线密度依节位的垂直分布。【结果】节间线密度变幅为0.052—0.72 g DW·cm^-1,其垂直分布符合负对数方程:线密度=a-b×log(节位);承重自重比变幅为7—51,承重线密度比变幅为122—260 cm,计入雌穗重量后以上两个数值比的最大值出现在穗下第一节间,分别为246和3 425 cm。茎功能性状在品种间、地点间差异明显,在灌浆中后期线密度呈下降趋势;随种植密度增加,节间线密度持续下降,而承重自重比在较大密度范围内基本保持不变;加大施氮量提高了线密度,但是却不影响承重线密度比。茎性状的可塑性表现为:线密度〉承重自重比〉承重线密度比,干物质在茎上各节间的承重投入受最优化策略控制。【结论】以上3个茎支撑功能性状反映了植物的承重特征,从一个新的角度刻划了干物质投入及其投资效率,有助于深入认识植物的干物质分配现象。
  • 农杆菌介导的柳枝稷遗传转化体系的优化 免费阅读 下载全文
  • 【目的】为建立农杆菌介导的柳枝稷高效再生及遗传转化体系。【方法】试验以柳枝稷品种Alamo、Performer及Blackwell的成熟种子为外植体诱导愈伤组织。愈伤诱导6周后,借助解剖镜观察愈伤形态,去除愈伤组织外层含水量大、海绵状愈伤组织,挑选位于愈伤组织中心位置的核状、紧实型愈伤置于继代培养基培养。暗培养3周后,在解剖镜下挑选结构松脆、生长旺盛的愈伤组织按细胞系继代增殖培养。该类愈伤组织易于分化,属单子叶植物愈伤组织分类中的第Ⅱ型。经两次继代增殖培养后,可以获得足够的愈伤组织进行再生和遗传转化研究。为优化柳枝稷Ⅱ型愈伤组织的农杆菌侵染流程,试验比较了3种农杆菌侵染流程下的转基因效率。真空和干燥处理(VD):将装有愈伤组织及菌液的50 m L离心管置于真空泵中抽真空10 min(压力-0.8 MPa),28℃,80r/min慢摇20 min后弃菌液,将愈伤组织堆放于3层滤纸上干燥处理2 h,随后将愈伤组织转入含有500μL无菌水的2层滤纸上进行共培养;冷处理加真空和干燥处理(CVD):侵染前将愈伤组织置于3%麦芽糖、300μmol·L-1谷氨酰胺(Gln)溶液中冰浴20 min,然后依VD流程侵染,共培养阶段用MP培养基代替无菌水;渗透冷处理加真空和干燥处理(PVD):用6%的麦芽糖溶液替代CVD中3%麦芽糖溶液。通过比较Gus染色及PCR阳性率来评价三种方法的转化效率。【结果】愈伤挑选方法不仅从柳枝稷低地型品种中挑选得到再生率达95%以上的Ⅱ型愈伤细胞系,也首次获得高地型品种Blackwell的Ⅱ型愈伤组织,分化率达50%。不同转化方法评价过程中发现,低地型品种AlamoⅡ型愈伤组织采用CVD农杆菌侵染流程转化效率最高,达72%,显著高于侵染流程VD(53%)和PVD(44%)。应用CVD转化法,Performer转化率达96%;首次成功进行了高地型品种Blackwell的遗传转化,转化效率为5.6%。【
  • 甘薯羽状斑驳病毒(SPFMV)和甘薯褪绿矮化病毒(SPCSV)荧光定量RT-PCR检测方法的建立 免费阅读 下载全文
  • 【目的】甘薯病毒病(sweet potato virus disease,SPVD)是甘薯上的毁灭性病害之一,严重时可造成90%以上的产量损失。论文旨在对甘薯SPVD染病植株中甘薯羽状斑驳病毒(Sweet potato feathery mottle virus,SPFMV)和甘薯褪绿矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV)2种病毒的复合侵染情况进行研究,建立SPVD荧光定量RT-PCR快速检测方法,为SPVD的早期预警和流行学研究提供技术手段。【方法】选取重庆地区具有不同SPVD典型症状的甘薯品种(系)叶片作为试验材料,对其进行症状和SPFMV、SPCSV的硝酸纤维素膜酶联免疫吸附(NCM-ELISA)检测;对供试材料叶片中的SPFMV外壳蛋白CP和SPCSV热激蛋白HSP70核苷酸序列进行克隆和序列分析,根据保守核苷酸序列设计荧光定量RT-PCR检测引物。以甘薯泛素(ubiquitin,UBI)和组蛋白(histone,H2B)编码基因为内参对供试样品进行荧光定量RT-PCR检测,与感染SPVD典型症状和NCM-ELISA检测结果进行比较,并对取自不同甘薯品种(系)、相同品种(系)不同单株以及相同植株不同部位叶片检测结果进行比较,筛选可快速、精确、定量检测SPVD的荧光定量RT-PCR检测方法。【结果】症状学诊断表明不同甘薯品种(系)的感病叶片可能表现出不同的典型症状特点,同一品种(系)的不同感病植株感病症状相似但也存在差异。序列分析结果表明供试材料中SPFMV至少存在2个株系类型(RC和EA),SPCSV至少存在1个株系类型(WA)。在15份供试材料中,10份材料由NCM-ELISA和荧光定量RT-PCR均检测到SPFMV和SPCSV的共同感染,且荧光定量RT-PCR检测结果与发病症状和NCM-ELISA检测结果相吻合,其检测结果可准确反映甘薯SPVD染病植株中2种病毒复合侵染情况。荧光定量RT-PCR检测结果还表明,不同品种(系)或相同品种(系)不同单株病叶中SPFMV CP与SPCSV HSP70转录水平存在差异;相同植株顶端?
  • 葡萄A病毒RT-LAMP检测方法的建立 免费阅读 下载全文
  • 【目的】葡萄A病毒(Grapevine virus A,GVA)是葡萄皱木复合病的重要病原之一,以带毒种苗的嫁接为田间主要传播途径。使用无毒葡萄苗木进行生产是控制该病毒病害的根本措施,而简便灵敏的检测技术是筛选无毒种苗的有效保证。为此,开展针对GVA的反转录环介导等温扩增技术(reverse transcription loop-mediated isothermal amplification,RT-LAMP)研究,旨在建立其RT-LAMP特异性检测方法。【方法】通过比对分析GVA的CP(coat protein)基因序列并经引物设计软件Primer Explore 4.0设计,获得6条检测引物GVA-FIP(5′-CTTACAGCCACGCTCAGAGTCC-CGTGGGAAGTTGGTTGTGT-3′)、GVA-BIP(5′-GCCCGTCAAAGGGGCTACAC-TCATA GGCGTTCTGTGCGA-3′)、GVA-F3(5′-AGAAGATGGGGATAGACCCG-3′)、GVA-B3(5′-CCGCCATTAACACGAGGAA-3′)、GVA-LF(5′-AT CCTTCCCACCAGCTCGG-3′)和GVA-LB(5′-TCAGGCAGATGTGTGAACCT-3′)。将RT-LAMP的反应温度分别设为59、61、63和65℃,根据1 h扩增曲线出现的先后次序确定最佳反应温度。以同样侵染葡萄的沙地葡萄茎痘相关病毒(Grapevine rupestris stem pitting-associated virus,GRSPa V)、葡萄卷叶病毒(Grapevine leafrollassociated virus,GLRa V)、葡萄斑点病毒(Grapevine fleck virus,GFKV)的阳性材料及阴性对照(健康葡萄叶片,用NC表示)的总RNA为模板,对RT-LAMP方法的特异性进行测定。将GVA的总RNA进行10倍梯度稀释,得到10^1、10^2、10^3、10^4、10^5、10^6倍的不同稀释液后用作模板分别进行RT-LAMP和普通RT-PCR检测,比较两者的灵敏度。RT-LAMP产物可进行实时扩增曲线检测,阳性样品在浊度仪上出现扩增曲线,阴性样品无扩增曲线;还可进行染料颜色反应检测,在反应产物中加入SYBR Green I染料,阳性样品产生肉眼可见的绿色,阴性反应为橙色。【结果】建立了GVA的RT-LAMP快速特异性检测方法,最佳反应温度为65℃。该方法约27 min即可检测到扩增曲线,而普通RT-PCR获得检测
  • 基于大型渗漏池监测的褐潮土农田水、氮淋失特征 免费阅读 下载全文
  • 【目的】明确华北平原褐潮土农田典型种植模式下水分和氮素的输入及淋失特征,阐明施氮量对淋失水质的影响,为从源头减少氮素淋失、防控农田面源污染提供科学依据。【方法】2007—2012年在"国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地"上,针对玉米单作种植模式,设置不同施氮梯度(不施氮CK,优化施氮T1,习惯施氮T2),利用"渗漏池"监测玉米生育期间土壤水分和氮素淋失过程,同时利用田间小气候气象站监测降雨发生过程,并详细记录灌溉事件。【结果】降雨和灌溉发生在4—10月,淋失发生在5—11月,相对降雨和灌溉时间有所滞后。年际间降雨量差异较大(134—525 mm),除2009年降雨少、无灌溉且未监测到淋失事件以外,其他年份水分输入总量均高于500 mm,并均监测到淋失事件。施氮处理比不施氮处理的淋失发生次数和淋失水量均有所减少,其中CK共发生淋失37次,淋失水量422 mm,T2共发生淋失31次,淋失水量310 mm。5年监测期间,灌溉和降雨携带的全氮共计157 kg·hm^-2,其中可溶性总氮106 kg·hm^-2,但年际间差异较大(7.53—34.1 kg·hm^-2);灌溉和降雨携入氮量越多的年份,任一处理的氮素淋失量明显高于其他年份相同处理。硝态氮是淋失水中的主要氮素形态,并且施氮量越高,淋失水中硝态氮比重越大;无论是单次淋失事件还是年度淋失总量,T2淋失的可溶性总氮和硝态氮均明显高于CK和T1。CK和T1处理5年内全部淋失事件中的硝态氮平均浓度分别低于2.0、5.0mg·L^-1,而T2处理的5年31次淋失事件中硝态氮浓度平均为29.5 mg·L^-1,超过地下Ⅲ类水标准(20 mg·L^-1)的次数有15次,最高浓度达79.0 mg·L^-1。【结论】灌溉和降雨是导致淋失的主要原因,输入的水量越多,越易发生淋失,硝态氮是淋失水中的主要氮素形态;年际间,氮素淋失量与灌溉和降雨携入的氮量呈正相关关系,灌溉
  • 少免耕及秸秆还田小麦间作玉米的碳排放与水分利用特征 免费阅读 下载全文
  • 【目的】利用间作和保护性耕作对土壤碳减排及水分高效利用的潜力,将二者集成于同一系统中以发挥各自的优势并催生彼此间的协同效应,从而建立减排与节水双赢的间作高效种植模式。【方法】以河西绿洲灌区长期规模化种植的小麦间作玉米为研究对象,集成应用保护性耕作的理论与技术,利用带状耕作和秸秆覆盖建立免耕立茬(NTSSI)、免耕秸秆覆盖(NTSI)、少耕秸秆翻压(TISI)和传统收割(CTI)4种处理,并以传统收割单作小麦(SW)和单作玉米(SM)作为对照,系统研究了不同处理土壤呼吸与作物耗水状况。应用土壤呼吸测定系统EGM-4(environmental gas monitor-4,UK,PP system)测定土壤呼吸速率,以此计算不同处理生育期内土壤碳排放总量。用产量与耗水和土壤碳排放量与耗水两种方法计算水分利用效率,客观评价间作系统的水分利用状况。【结果】不同种植模式中,单作玉米土壤呼吸速率最大(1.57μmol CO_2·m^-2·s^-1),间作次之(0.83μmol CO_2·m^-2·s^-1),单作小麦最小(0.72μmol CO_2·m^-2·s^-1);4种秸秆还田方式中,NTSI处理土壤呼吸速率最低,2011与2012年分别较CTI降低了20.4%和11.9%,由此减少碳排放量12.4%。在间作中集成应用带状耕作和秸秆覆盖能有效降低系统耗水总量、增加产量、提高水分利用效率(WUEGY),与CTI处理相比,NTSI处理平均减少耗水量达4.1%,增产29.7%,水分利用效率提高15.6%。同时,间作系统的单位耗水碳排放平均降低了5.9%,碳排放效率提高了28.2%。【结论】小麦间作玉米与保护性耕作结合,并集成应用带状耕作及秸秆覆盖技术可使系统的产量、碳排放和耗水得到有效协调,能促进耗水更多转化为作物产量并降低在该转化过程中产生的碳排放,实现碳减排与水分高效利用的协同促进。
  • 冰糖橙果实品质无损伤在线检测分级技术的建立与应用 免费阅读 下载全文
  • 【目的】冰糖橙果实外观分级与内部品质不一致极大地影响了其市场声誉,建立冰糖橙果实品质分级标准和果实快速规模化无损伤品质检测分级技术,并进行在线应用,为快速分选不同糖酸度冰糖橙产品提供技术支持。【方法】在利用常规果实品质分析方法对主产区的冰糖橙果实进行多年品质分析的基础上,找出果实外观和内在品质的相关性,确定不同果型横径与糖酸度含量的关系,形成冰糖橙果实分级标准。在此基础上,采集710—960 nm波段近红外透射光谱建立果实无损伤检测模型,利用常规品质分析数据对原始光谱反复进行校正并验证,确定无损伤检测的准确性,并在分级线上进行应用;调查统计应用无损伤检测生产线分级后各级冰糖橙的产量、销售单价和销售额。【结果】(1)根据果实横径大小进行初选分级,68—74 mm为大果型,62—67 mm为中果型,56—61 mm为小果型,再按果实的糖度(可溶性固形物Brix度)和酸度不同将冰糖橙划分为4个等级:糖度≥14、酸度≤0.4%为特级果;12≤糖度〈14、酸度≤0.4%为一等果;糖度≥14、0.6%≥酸度〉0.4%为二等果;糖度〈12、酸度≤0.4%为合格果。通过反复矫正,建立了冰糖橙果实品质分级标准。(2)通过多次进行单果糖度和酸度的分析矫正,建立了冰糖橙果实糖度和酸度的检验线。第1次建立的冰糖橙糖度检量线检测范围为10.1—14.9 Brix,再利用常规品质分析验证无损伤检测结果,合格率仅为26%。第2次建立的糖度检量线延长高糖检测范围,为10.1—16.2 Brix,经验证后合格率达90%。第3次建立的糖度检量线扩大低糖检测范围,为9.8—16.2 Brix,经验证后合格率为90%。第1次建立的冰糖橙酸度检量线检测范围为0.1%—1.26%,再利用常规品质分析验证无损伤检测结果,合格率仅为64%。第2次建立的酸度检量线延长高酸检测范围,为0.1%—1.37%,经验证后合
  • 番荔枝花器官发育基因AsAG的克隆、亚细胞定位及表达分析 免费阅读 下载全文
  • 【目的】从番荔枝中分离花器官特征决定基因AGAMOUS,并进行亚细胞定位及基因表达分析,为进一步研究该基因参与调控花发育调控的分子机理,及解决番荔枝花发育异常问题奠定基础。【方法】以番荔枝成熟花为材料,通过试剂盒提取总RNA,并以RACE方法克隆获得基因AG的全长序列。序列拼接和氨基酸序列分析采用DNAMAN软件;相似性分析通过BLASTn和BLASTp程序进行;进化树构建采用MEGA 5.1软件;蛋白质二级结构预测与3D结构建模分别采用Ex Pa Sy的SOPMA和Phyre2程序进行;亚细胞定位表达采用烟草上皮细胞瞬时转染系统和基因枪轰击洋葱表皮细胞方法;AG在花发育不同时期、不同器官及不同激素信号分子处理下的表达特性分析,利用实时荧光定量RT-PCR方法。【结果】从番荔枝中克隆得到AGAMOUS,其c DNA全长ORF序列长度为669 bp,编码222个氨基酸,命名为As AG,序列提交到Gen Bank(登录号为KT159768)。二级结构预测发现As AG所编码蛋白由延伸链结构(俄extended strand)、α-螺旋(alpha helix)、β-转角(beta turn)和不规则卷曲(random coil)组成,四者比例分别为14.41%、59.46%、8.11%和18.02%。生物信息学分析显示As AG编码的蛋白与海枣(XP008781978.1)、芦笋(BAD83772.1)、拟南芥(AT4G18960)、油棕(XP 010912706.1)、山玉兰(AFH74390.1)、石斛(ABQ08574.1)、红花玉兰(AEO52692.1)等同源蛋白的相似度达79%—84%。ASAG蛋白含有一个高度保守的MADS-box结构域和一个次级保守的K区,该蛋白分子量为25.7 k Da,等电点为9.15,为稳定蛋白,无信号肽。亚细胞定位显示As AG编码蛋白定位于细胞核。实时定量RT-PCR结果表明,As AG在不同的器官中表达量存在差异,在花中表达量最高。As AG在番荔枝花发育的整个过程中都有表达,而在花蕾期Ⅳ中表达量最高。进一步分析发现As AG的表达水平呈现花器官特异性分布(雄蕊〉雌?
  • 近红外光谱法检测鸡、鱼肉加热终点温度 免费阅读 下载全文
  • 【目的】在肉制品生产中,加热终点温度(endpoint temperature,EPT)是控制食源性疾病的关键因素。现有的EPT检测方法诸多,如酶活性测定法,凝血试验和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE电泳)法等,但普遍存在耗时、样品处理繁杂等不足。采用近红外光谱(near-infrared spectroscopy,NIR)结合偏最小二乘法(partial least squares,PLS)检测鸡、鱼肉加热终点温度,为研究近红外光谱法检测肉类EPT的可行性提供参考。【方法】分别将肉样以1℃·min^-1的升温速率进行9个不同温度的加热处理(50、55、60、65、70、75、80、85和90℃),当达到终点温度时,迅速取出,冰水冷却到4℃。冷却后的肉样和释放的肉汁同时放到均质机中,均质1 min,绞碎成肉糜状。均质后的肉样存放于4℃的冰箱中,共制得144个样品(鸡、鱼肉样品数分别为77和67)。在近红外光谱仪上,采用硫化铅(Pb S)检测器和旋转样品池,每个样品连续采集光谱3次,在11 000—4 000 cm-1波数范围内,以8 cm^-1的分辨率扫描64次。将所采集的鸡、鱼肉的光谱数据分别随机分为校正集(样品总数108,其中鸡肉样58,鱼肉样50)和检验集(样品总数36,其中鸡肉样19,鱼肉样17),校正集用于校正模型的建立,检验集用于检验模型的预测能力。在建立模型时,采用标准正则变换、一阶微分和Norris Derivative滤波平滑(N-D)3种方法结合对原始光谱进行处理,采用内部交叉验证均方差(cross-validation mean square error,RMSECV)确定主成分数,利用模型对检验集样品的预测均方差(prediction mean square error,RMSEP)、预测值与实测值间的相关系数r及预测标准差σ考察模型的预测性能。【结果】采用校正集的内部交叉验证均方差(RMSECV)确定鸡肉、鱼肉的主成分数分别为9和11,此时校正集的RMSECV值最小,分别为1.59%和0.96%;所得校正模型的预测温度与实际加热温度之间的相
  • 温湿度动态变化过程中不同含水量稻谷的储运特性 免费阅读 下载全文
  • 【目的】中国是稻谷产销大国,稻谷安全储运至关重要。通过实验室模拟动态温湿度条件,研究动态储运条件下稻谷的品质变化和水分迁移规律,为优化稻谷安全储运条件提供参考。【方法】本研究通过动态温湿度的实验模拟,采用14%、16%、18%、20%、22%等5种不同水分稻谷进行3个月低温(10℃左右波动)、中温(20℃左右波动)和高温(30℃左右波动)的动态储运,观测微生物生长、质构品质、脂肪酸值和低场核磁共振数据的变化,阐明温度和水分对稻谷储运特性的影响。【结果】细菌总数随着储运时间延长而增加,不同温度和不同水分含量稻谷细菌总数的增加趋势不同;细菌总数随着温度的增加而增加。霉菌数量随着储运时间延长呈升高趋势,在中、高温下,稻谷霉菌数量显著增加,而且温度越高,霉菌数量上升趋势越明显;初始水分14%和16%的稻谷在低温、中温、高温3个动态模拟条件下,霉菌发生都处于较低水平;初始水分含量18%以上稻谷在中温和高温动态模拟储运15 d时霉菌发生显著高于水分含量为14%和16%的稻谷。稻谷蒸煮硬度和弹性随着储运时间延长逐渐上升,初始水分含量越大硬度上升越快(P〈0.01),储运过程中硬度与稻谷中的初始水分含量显著负相关,初始水分含量越高,硬度值越小,稻谷质地越好;初始水分含量对稻谷弹性影响显著(P〈0.01);黏着性则随着储运时间的延长呈下降趋势,温度和水分对黏着性均有显著影响(P〈0.05)。脂肪酸值与初始水分含量呈正相关(P〈0.01),稻谷初始水分含量越高,脂肪酸值增加越明显;温度对高水分稻谷脂肪酸值影响尤为明显,温度越高,脂肪酸值上升越快。低场核磁信号总量(T_(2w))随储运时间的增加而减小,T_(2w)信号总量与水分含量呈极显著的线性正相关(P〈0.01)。核磁共振图像显示,稻谷储运15 d时,水?
  • Sall4表达调控及其启动子核心调控区的筛选 免费阅读 下载全文
  • 【目的】Sall4是一种锌指结构转录因子,对建立和维持动物多能干细胞具有重要意义。为探索猪Sall4的表达和转录调控机制,克隆了猪Sall4启动子,对其进行了功能验证和核心调控区的筛选。【方法】从猪基因组中克隆获得2.1 kb Sall4启动子片段,并构建相应的报告载体;将报告载体p E2.1转染不同种类的细胞,进行细胞特异性表达检测;采用实时荧光定量PCR方法,检测Sall4在猪不同组织和细胞中的表达变化;通过生物信息学方法,分析Sall4启动子上各种关键顺式作用元件和潜在的转录结合位点;将多能转录因子Oct4、Sox2、Klf4、Myc、Esrra/b和Smad与Sall4启动子共转染293T细胞,利用双萤光素酶报告系统检测Sall4启动子活性;采用DNA片段缺失的方法,构建一系列Sall4启动子片段缺失报告载体,将缺失片段载体分别转入293T细胞中,并利用双萤光素酶报告系统检测启动子的活性。【结果】Sall4在多能干细胞、生殖细胞和癌化肿瘤细胞中:包括P19、293T、CHO和Hela等细胞中特异性高表达。另外,通过实时荧光定量PCR检测结果显示,Sall4的表达具有明显的组织特异性,其在猪i PS细胞和生殖相关组织,如睾丸和卵巢组织中表达最高,而在脑、心、肝和肌肉等组织中的表达较低,表明该基因与细胞多能性维持具有互作关系。应用JASPAR和GPMiner软件分析发现,Sall4启动子上有TATA box、GC box、CAAT box等顺式作用元件,以及Oct4、Sox2、Klf4、Myc、Esrra/b、Stat3和Smad等多能转录因子的预测结合位点。其中,Oct4、Sox2和TGF-beta信号通路因子对Sall4启动子活性有较显著的激活作用,与对照组比较Sall4启动子活性提高了3倍;而Klf4因子对Sall4启动子活性有一定的抑制作用。采用分段PCR的方法,对2.1 kb启动子进行了片段缺失,分别构建了p L2.1、p L1.0和p L0.5等3个报告载体,检测结果发现,在p L2.1与p L1.0之间相差1 kb左右,但是启动子的?
  • 持续偏热环境对肉鸡盲肠菌群多样性的影响 免费阅读 下载全文
  • 【目的】环境温度是影响家禽肠道菌群的重要因素之一,随着环境温度的改变,家禽肠道正常菌群也会受到影响,研究持续偏热环境对肉鸡肠道微生物多样性及结构的影响,为肉鸡健康养殖提供理论依据。【方法】试验选取22 d爱拔益加(AA)肉鸡144只转入环境控制舱,随机分成3个处理组(21、26和31℃),每个处理6个重复,每个重复8只鸡(公母各4只),在21℃、相对湿度60%的环境下适应7 d。29 d时,试验温度分别调整到21、26和31℃,相对湿度60%,至试验结束,共14 d。于试验第7、14天末,每处理随机选取6只(公母各3只;每重复选1只),无菌采集盲肠内容物,将同一处理组的6个样品混合均匀,迅速放入无菌的离心管中,液氮速冻,-80℃冰箱保存备用。采用16S r DNA的PCR-DGGE分子技术,结合共性和特异性条带割胶回收DNA进行克隆和测序,分析持续偏热处理7、14 d时,对盲肠内容物菌群的结构和多样性的影响。【结果】(1)26、31℃组肉仔鸡盲肠DGGE条带数(菌群丰富程度)均低于21℃组,且31℃组低于26℃组;31℃组肉仔鸡盲肠DGGE条带数,在试验14 d明显低于试验7 d;(2)不同组之间聚类图和多样性指数分析可知,26、31℃组对肉鸡盲肠菌群的影响较大,且31℃组肉鸡盲肠菌群多样性,在试验14 d明显低于试验7 d;(3)DGGE图谱条带序列分析表明,适温和偏热环境下肉鸡盲肠内的共性菌群是Alistipes timonensis和Barnesiella viscericola,21℃组肉鸡盲肠中特异性菌群是Ruminococus faecis,26、31℃组肉鸡盲肠中特异性菌群是Lutispora thermophila和Faecalibacterium prausnitzii,31℃组肉鸡盲肠中特异性菌群是Gemmiger formicilis。【结论】持续偏热处理(26和31℃)与21℃组相比,影响肉鸡肠道菌群的结构和多样性,且不同偏热程度、偏热处理时间对肉鸡影响程度不同。
  • 家蚕microRNA 7靶基因Bmhairy的鉴定和转录表达模式 免费阅读 下载全文
  • 【目的】micro RNA是一类长约22个碱基的非编码RNA,通过与其靶基因的特异性结合来调控新陈代谢和生长发育等多种生命活动。鉴定家蚕(Bombyx mori)Bmhairy,比较Bmhairy和bmo-mi R-7的表达模式,验证Bmhairy是否为bmo-mi R-7的靶基因,为研究家蚕的变态发育机制提供线索。【方法】用家蚕胚胎反转期的总RNA反转录合成的c DNA模板,克隆Bmhairy编码区(coding DNA sequence,CDS)和3′端非翻译区(3′untranslated region,3′UTR)并进行序列分析。基于荧光定量PCR和芯片数据比较bmo-mi R-7和Bmhairy的表达模式。利用RNAhybrid和Mi RTif,预测和分析Bmhairy的m RNA 3′UTR上bmo-mi R-7的靶位点。构建荧光素酶报告基因载体,用家蚕胚胎细胞系(Bm E)进行共转染试验,验证bmo-mi R-7对Bmhairy的3′UTR结合位点。【结果】在家蚕中克隆了Bmhairy,含2个内含子和3个外显子,CDS长654 bp,编码217个氨基酸。Bmhairy的m RNA 3′UTR长366nt。Bmhairy高度保守,含有b HLH、ORANGE和WRPW结构域。Bmhairy与鳞翅目(Lepidoptera)蛱蝶科(Nymphalidae)中的黑脉金斑蝶(Danaus plexippus)相似度最高。Bmo-mi R-7在家蚕胚胎期高量表达,在5龄第3天的精巢中相对较高,而Bmhairy在成虫期的表达量最高,在5龄第3天的头部相对较高。Bmhairy m RNA 3′UTR上有bmo-mi R-7一个靶位点。共转染试验表明,bmo-mi R-7下调Bmhairy。【结论】Bmhairy的家蚕时期表达和5龄第3天组织表达均与bmo-mi R-7的表达呈相反的模式。靶基因预测和双荧光素酶转染试验表明Bmhairy是bmo-mi R-7的靶基因,为进一步研究bmo-mi R-7和Bmhairy在家蚕体内的生物学功能及调控关系提供了依据。
  • [作物遗传育种·种质资源·分子遗传学]
    水稻开颖半不育突变体的观察、遗传分析和基因定位(陈立凯;黄明;刘永柱;王慧;陈志强;郭涛)
    结球甘蓝SRK-ARC1-Exo70A1互作域的确定及作用强度(施松梅[1,2];高启国[1,2];廉小平;毕云龙;刘晓欢;蒲全明;刘贵喜;柳菁;任雪松;杨晓红;朱利泉;王小佳)
    基于SLAF-seq技术的甘薯SNP位点开发(苏文瑾;赵宁;雷剑;王连军;柴沙沙;杨新笋)
    [耕作栽培·生理生化·农业信息技术]
    不同播栽方式下杂交籼稻非结构性碳水化合物与枝梗和颖花形成及产量性状的关系(田青兰;刘波;钟晓媛;赵敏;孙红;任万军)
    玉米早期发育阶段粒位效应的蛋白质组学分析(于涛;李耕;刘鹏;董树亭;张吉旺;赵斌;柏晗)
    玉米茎秆的支撑功能及其可塑性(杨锦忠;梁淑敏;李娜娜;刘永花;郝建平)
    农杆菌介导的柳枝稷遗传转化体系的优化(刘燕蓉;岑慧芳;严建萍;张万军[1,2])
    [植物保护]
    甘薯羽状斑驳病毒(SPFMV)和甘薯褪绿矮化病毒(SPCSV)荧光定量RT-PCR检测方法的建立(卢会翔;吕长文;吴正丹;罗凯;尹旺;杨航;王季春;张凯)
    葡萄A病毒RT-LAMP检测方法的建立(张永江;辛言言;李桂芬;乾义柯)
    [土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境]
    基于大型渗漏池监测的褐潮土农田水、氮淋失特征(张亦涛[1,2];王洪媛[1,2];刘宏斌[1,2];任天志)
    少免耕及秸秆还田小麦间作玉米的碳排放与水分利用特征(胡发龙;柴强;甘延太;殷文;赵财;冯福学)
    [园艺]
    冰糖橙果实品质无损伤在线检测分级技术的建立与应用(李娜;杨星星;戴素明;李荣华;姜航;罗跃雄;亚历山德拉·金蒂来[1,3];邓子牛)
    番荔枝花器官发育基因AsAG的克隆、亚细胞定位及表达分析(刘锴栋;黎海利;钟舒婷;袁长春;陈燕;刘金祥;钟军弟)
    [贮藏·保鲜·加工]
    近红外光谱法检测鸡、鱼肉加热终点温度(刘功明;孙京新;李鹏;徐幸莲;张万刚;黄明;周光宏)
    温湿度动态变化过程中不同含水量稻谷的储运特性(陈银基;蒋伟鑫;曹俊;戴炳业;董文)
    [畜牧·兽医·资源昆虫]
    Sall4表达调控及其启动子核心调控区的筛选(王亚娴;杨藩;王华岩)
    持续偏热环境对肉鸡盲肠菌群多样性的影响(彭骞骞[1,2];王雪敏;张敏红;冯京海;甄龙[1,2];张少帅)
    家蚕microRNA 7靶基因Bmhairy的鉴定和转录表达模式(刘仕平;吴小燕;张丹宇;黄亚玺;王伟;赵萍;夏庆友)
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