葡萄VvWRKY13介导乙烯生物合成调控果实发育

果实发育是决定葡萄产量和质量的关键时期,WRKY家族转录因子在调节植物生长发育和环境适应过程中发挥重要作用。乙烯是调控果实发育的重要植物激素,ACC合成酶是调节乙烯合成的关键酶。为研究葡萄WRKY家族转录因子VvWRKY13在果实发育过程中的作用及其与乙烯之间的作用关系,以葡萄品种左优红、VvWRKY13过表达葡萄愈伤组织以及转VvWRKY13番茄株系为材料,利用植物生理生化方法及分子生物学技术进行研究。结果表明,在葡萄果实发育早期VvWRKY13、ACC合成酶基因VvACS2和VvACS7表达量均显著上调;VvWRKY13过表达葡萄愈伤组织中VvACS7表达量显著高于对照,VvACS2与对照差异不显著;酵母单杂交试验证明,VvWRKY13可与VvACS7启动子直接结合,与VvACS2无直接作用。同时,异源过表达VvWRKY13番茄中乙烯含量与合成酶基因ACS家族一些成员,如SlACS1b、SlACS4和SlACS6,表达量显著高于野生型,番茄开花—果实转色的时间比野生型缩短3~6 d。以上结果表明,VvWRKY13能够通过促进ACC合成酶基因表达调控乙烯合成,进而促进果实发育。

桔梗的生物学特性及化学成分研究进展

对桔梗的形态特征、资源分布、生态环境、种子萌发特性、营养器官的生长规律、生殖器官的发育、核型分析、组织培养等生物学特性及其主要化学成分的提取和含量测定等方面的研究进展进行综述,认为今后应在桔梗的结构、生长发育变化与其主要药用成分之间的关系等方面加强研究,为桔梗资源的合理开发利用和科学栽培及提高其产量和质量提供科学依据和方法。

苹果金属硫蛋白基因MdFjMT2克隆及生物信息学分析

以红富士苹果(Malus domesticaCV Red Fuji)浓红型芽变和其条红母株为试材,构建抑制性差减杂交(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)文库,差异筛选SSH-cDNA文库,经过大量测序构建成红富士苹果EST序列本地数据库,对本地数据库进行Blastn检索,得到42条金属硫蛋白基因MdFjMT2的cDNA片段,通过序列拼接和逆转录PCR(RT-PCR)方法,获得了红富士苹果金属硫蛋白基因MdFjMT2全长cDNA序列(Gen-bank登录号为HQ730757),该基因全长684bp,其中5′非翻译区97bp,3′非翻译区347bp,编码区(Coding sequence,CDS)为240bp,编码79个氨基酸,推测蛋白分子量为7.7938kDa,理论等电点为4.75。该基因具有金属硫蛋白基因的典型结构域特征,编码的氨基酸序列中含有14个半胱氨酸残基Cys(C),Cys残基的排列特征是以CC、CXC和CXXC集中分布在肽链的N端和C端。系统进化分析表明MdFjMT2与砂梨(Pyrus pyrifo-lia)、苹果(Malus domestica)和小金海棠(M.xiaojinensis)等植物金属硫蛋白具有较近的亲缘关系,与扁桃(Prunus dulcis)、旱柳(Salixmatsudana)、美味猕猴桃(Actinidia deliciosa)等植物的亲缘关系较远。生物信息学分析结果表明,MdFjMT2主要位于叶绿体中,没有信号肽,是非跨膜亲水性蛋白,其蛋白质二级结构的主要元件是无规则卷曲,没有功能结构域。这些结果为Md-FjMT2的结构与功能挖掘提供一定的参考。本研究结果有助于研究该基因在苹果着色中的作用,阐明苹果着色的分子机制。

拮抗菌株混合发酵液对烟草黑胫病和青枯病的防治作用

黑胫病和青枯病是危害烟草生长的主要土传病害,解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)菌株F012和F028对烟草黑胫病和青枯病等多种植物致病菌具有较强拮抗作用。用平板对峙法和盆栽试验研究F012和F028混合发酵液对烟草黑胫病和青枯病的防治作用及机制。结果表明:平板对峙试验中混合发酵液对烟草黑胫病病原菌抑菌率为77.91%,对烟草青枯病病原菌的抑菌圈直径为31.7 mm;盆栽试验中对烟草黑胫病和青枯病防效分别为74.49%和77.27%;混合发酵液能显著上调烟草叶片抗病关键基因NtPAL、NtEDS1、NtPR1和NtPR2的表达,提高苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶和多酚氧化酶等保护酶活性。由以上结果可知,F012和F028混合发酵液可以激活烟草防御系统,提高烟草对黑胫病和青枯病的抵抗能力。F012和F028菌株将是研制复合微生物菌剂的理想原料。

四种植物提取物对抵御葡萄霜霉病菌的影响

以对霜霉病具有抗性的葡萄品种‘左优红’和‘Fredonia’、委陵菜、无花果为试材,制备丙酮和2种乙醇提取物,研究4种植物的不同提取物在感病葡萄品种‘霞多丽’抵御霜霉病侵染中的作用,观测其对‘霞多丽’葡萄叶片多酚氧化酶(PPO)和β-1,3葡聚糖酶(Glu)活性的影响。结果表明:4种植物的提取物100倍稀释液均可在一定程度上降低葡萄霜霉病菌对‘霞多丽’叶片的侵染率,提取物作用效果强弱依次为70%乙醇委陵菜叶片提取物(60℃提取3h)>50%丙酮的‘Fre-donia’叶片提取物>70%乙醇的‘左优红’的提取物(50℃水浴提取5h),而无花果提取物作用最差;有效提取物均能不同程度地提高‘霞多丽’葡萄叶片的PPO和Glu活性。

H_2S参与植物气孔运动调节与逆境响应过程研究进展

H_2S是近年来确认的植物气态信号分子,内源H_2S介导了乙烯和ABA等激素诱导气孔关闭的过程,参与植物对盐、干旱及重金属胁迫等多种非生物逆境的应答过程。H_2S与Ca^(2+)、H_2O_2和NO等信号分子相互作用调节气孔运动;外源H_2S通过调节抗氧化酶活性及其基因表达,促进脯氨酸等渗透调节物质积累,提高植物的抗逆性。就近年来有关植物体内H_2S的来源,其在气孔运动调控和胁迫应答中的作用及机制进行阐述。

基于ITS2序列的17种外来入侵植物分子鉴定

中国入侵植物种类繁多、危害严重,对入侵物种的准确鉴定是开展各项研究的基础。本研究采用植物DNA条形码序列ITS2片段来探讨其在入侵植物中的鉴定能力。结果表明,ITS2序列在入侵物种及其近缘物种间存在明显的遗传差异,种间变异大于种内变异,在17种常见入侵植物与36种近缘物种的300份样品鉴定中成功率达95.5%。构建的NJ树可以很好地显示各不同入侵植物物种的聚类。此外,ITS2的二级结构也具有一定的系统学及分类学意义。因此,ITS2条形码序列能够作为入侵植物分子鉴定的有力工具,具有重要的应用价值。

土壤水分和膜下增氧对番茄根际土壤微生物量的影响

以处理后的番茄土样为试材,设置增氧和不增氧2种处理,增氧的处理方式为对盆栽灌溉5‰的双氧水,不增氧处理方式则为灌溉煮沸冷却后的水。分别对以上2种处理灌溉不同水量,获得土壤含水量分别为50%~55%、65%~70%、80%~85%的土样,用稀释涂布法测土壤中的微生物量。结果表明：在不增氧处理中,土壤含水量在50%~55%时细菌和放线菌有最大微生物量,土壤含水量为80%~85%时,真菌有最大微生物量;增氧处理中,放线菌在土壤含水量在50%~55%时有最大微生物量。在不同的含水量下,不增氧处理中的土壤微生物量都比增氧处理的土壤微生物量大;在增氧处理中,不同含水量下细菌和真菌变化不大,放线菌的量最大。

葡萄VvWRKY13转录因子的生物信息学分析

利用生物信息学方法对葡萄VvWRKY13基因编码蛋白的理化性质、保守结构域、亲水性/疏水性、信号肽、跨膜结构域、磷酸化修饰、二级结构、亚细胞定位和系统进化等进行了预测和分析。结果表明:该蛋白分子量为25 718.1Da,等电点为9.08,不稳定系数为60.78;C端含有WRKY保守域,属于WRKY转录因子家族成员;不具有信号肽和跨膜域,是亲水性蛋白;蛋白质二级结构最主要的结构元件是α?螺旋和无规则卷曲,并散布于整个蛋白;亚细胞定位预测显示该蛋白主要位于细胞核。该研究结果将为进一步研究其生物学功能提供参考。

葡萄VvWRKY71转录因子的生物信息学分析

WRKY转录因子在植物中广泛存在,参与了生长发育和逆境等多种生物学过程。利用生物信息学方法对葡萄VvWRKY71转录因子的理化性质、二级结构、保守结构域、亚细胞定位、功能和系统进化等方面进行了预测和分析。结果表明:该蛋白由311个氨基酸组成,分子量为34.8 kDa,属于亲水性不稳定蛋白;蛋白质二级结构主要由无规则卷曲和α-螺旋组成;其C端具有高度保守的WRKY结构域,亚细胞定位结果表明该蛋白位于细胞核,功能预测结果显示其主要参与了转录和转录调控过程。由以上结果提示,VvWRKY71作为转录因子参与了多种生物学过程。

葡萄WRKY家族蛋白在非生物胁迫中的功能探讨

干旱、盐和冷害等非生物胁迫严重限制着葡萄产业的发展。WRKY作为一大类转录调控因子,在多种信号转导途径中发挥着重要的作用。随着高通量测序技术及各种研究技术的进步,越来越多的WRKY家族蛋白在非生物胁迫中的功能和作用机制得到验证,为葡萄耐逆机理研究和分子育种筛选优良品种奠定理论基础和提供丰富的候选基因资源。从葡萄WRKY家族蛋白的挖掘和分类、参与植物干旱、盐和冷胁迫非生物胁迫应答机制等方面展开详细论述。

苦瓜几丁质酶的分离及生物学特征分析

为了探究苦瓜几丁质酶在生物防治和植物抗真菌病害中的潜势作用,以青皮苦瓜为试验材料,采用0~60%（NH4）2SO4分级分离苦瓜蛋白质,通过几丁质亲和柱层析色谱工作站,分步聚集纯化出几丁质酶。SDS-PAGE凝胶电泳显示单一条蛋白带;经生化分析鉴定,苦瓜几丁质酶的分子量为35.4 k Da,等电点p I=6.2;酶活力为24 U,比活力为32 U/mg。理化性检测表明,苦瓜几丁质酶的最适温度和p H值分别为50℃、6.0;氧化剂、还原剂和金属离子影响酶活力;其清除羟自由基能力和总抗氧化能力均有上升的趋势。抑菌试验显示,苦瓜几丁质酶对霉菌有一定的抑制效力,对植物致病真菌有不同程度的抑制作用,提示偏酸性几丁质酶具有明显的抗菌活性及抗氧化能力,利用区隔性分级提纯苦瓜几丁质酶,将能开发出有发展潜力的新型抗真菌病虫害药物。

植物生理学课程多元化考核模式的建立

针对植物生理学课程考核中存在的弊端,探讨了多元化考核模式的建立,即参与过程考核、学习进程考核与综合知识考核相结合,并提出了多元化考核模式对教师的要求。

基因工程实验教学的改进与问题剖析

本文对基因工程实验教学中所进行的改革进行了总结,分析了师资队伍、实验教学内容和考核方式等因素对学生科研能力和兴趣培养的影响,对本课程教学中依然存在的问题也进行了剖析。

北沙参异戊烯基转移酶GlIPT1基因的克隆及生物信息学分析

目的挖掘参与北沙参(Glehniae Radix)香豆素合成的关键酶异戊烯基转移酶(Isoprenyltransferase,IPT)基因,进一步分析该基因的序列特征及表达量模式。方法本研究摸索了一种北沙参基原植物珊瑚菜(Glehnia littoralis Fr.Schmidt ex Miq.)无菌苗制备方法,并且在珊瑚菜转录组测序数据的基础上,使用茉莉酸甲酯(MeJA)处理筛选出表达量上调的候选基因序列;利用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术对GlIPT1基因cDNA序列进行全长克隆;根据所得的氨基酸序列进行蛋白质理化性质、二级结构、三级结构分析;利用Clustalx及MEGA 6.0构建NJ系统进化树;利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法检测该基因的组织特异性表达。结果GlIPT1基因cDNA序列全长为1296 bp,编码306个氨基酸残基,蛋白相对分子质量为34409.30 Da,等电点为5.93,属于P-loop_NTPase超家族,为亲水性蛋白。系统进化分析表明,GlIPT1与伞形科植物胡萝卜Daucus carota subsp.sativus IPT蛋白亲缘关系较近。荧光定量PCR结果显示:GlIPT1基因在珊瑚菜的花中表达量最高,其次是根,在叶中表达量较低。结论本实验为进一步研究北沙参的分子育种和利用生物技术提高香豆素产量奠定了基础,具有重要的理论价值和良好的应用前景。

黄河三角洲盐碱地大棚葡萄栽培技术规程

黄河三角洲位于山东省东北部,是世界上暖温带最年轻的湿地生态系统。由于成陆前受海水长期浸渍,地下水位较高,且有较高的矿化度,土壤年蒸发量大,因而形成了大面积的盐碱地。土壤盐渍化严重阻碍当地传统农业经济的发展,为加强盐碱地综合利用和探索适于盐碱地的果树栽培模式,本文结合国家行业标准及盐碱地葡萄栽培技术特点,从园地选择、大棚设计、苗木栽植、土壤改良、花果管理、温湿度调控及病虫害防治等设施葡萄栽培一系列关键技术出发,提出了黄河三角洲大棚葡萄标准化栽培技术规程,旨在为当地葡萄产业升级和可持续健康发展提供理论参考。

一种耐盐复合菌剂的制备和促生作用研究

土壤盐渍化是影响作物生长发育和产量的主要环境因素,利用土壤有益微生物治理盐渍化土壤是盐碱地改良的有效途径。本实验室前期从盐渍化土壤中筛选到两株耐盐菌株氧化微杆菌(Microbacterium oxydans)C8和嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)B4。菌株C8具有解钾、溶有机磷和无机磷及产生长素的能力,菌株B4具有溶有机磷和产生长素的功能。本文研究了C8和B4混合发酵对其功能的影响,结果表明,C8和B4混合培养后,其解钾、溶磷及产生长素的能力显著高于单一菌株。利用正交试验和响应面优化试验对其混合发酵培养基和培养条件进行优化,C8和B4混合发酵最适培养基配方为:葡萄糖10 g/L,酵母膏10 g/L,NaCl 4.5 g/L;最适培养条件为:pH 7.4,温度28.8℃,转速129 r/min,接种量2%,装瓶量20%,培养时间23 h。以烟草为材料,检测复合菌剂对植株生长的作用,结果显示,盐胁迫下C8和B4复合菌剂处理显著促进植株生长。

菌株C8和B4的分离鉴定及其耐盐促生效果和机制

土壤盐渍化是影响农业生产的主要环境因素,合理使用根际促生菌是改良修复盐渍化土壤的有效途径。本研究从东营地区盐渍化土壤中分离筛选到两株耐盐促生菌株C8和B4,经形态学特征、生理生化特性、16S rDNA和gyrB基因序列分析,分别鉴定为氧化微杆菌(Microbacterium oxydans)和嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)。含盐LB培养基上检测结果显示,菌株C8耐6%NaCl,具有解钾、溶有机磷、溶无机磷和分泌生长素的功能;菌株B4耐8%NaCl,具有溶有机磷和分泌生长素的功能。C8和B4单独施用及配施对盐胁迫下番茄的促生作用及机制的试验结果表明,C8和B4单独施用及配施均显著促进盐胁迫下番茄种子萌发和幼苗生长,提高过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,上调过氧化氢酶基因CAT1和CAT2表达量,增加植株K+含量,降低Na+含量和Na+/K+,上调液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因NHX1和NHX3的表达量。C8和B4配施具有增效作用。以上结果表明,C8和B4通过调节抗氧化酶及Na+转运蛋白基因表达,提高植株抗氧化能力,维持体内离子稳态,提高植株耐盐性。

苔藓植物对青岛市大气重金属污染的生物监测作用

苔藓植物因具有独特的形态和生理特征,对空气污染反应十分敏感,已被广泛用于监测城市或地区的环境质量与变化。通过分析连续2年采自青岛市崂山区的苔藓植物体内重金属含量,并与崂山土壤重金属含量相比较,探讨苔藓植物对大气重金属污染物的积累和指示作用。结果表明,苔藓植物体内重金属含量能够反映空气重金属污染程度和空气质量变化。在崂山广泛分布的毛尖紫萼藓(Grimmia pilifera)对空气中重金属Pb、Zn、Cu和Cd都有着很强的富集能力,是一种很好的重金属污染指示植物。长叶鳞叶藓(Taxiphyllum taxirameum)、大灰藓(Hypnum plumaeforme)和深绿绢藓(Entodon luridus)在崂山分布较多,对重金属的积累能力也较强,可用来监测青岛大气重金属污染。该研究为评价青岛市空气重金属污染状况提供了一个有效的生物监测方法。

叶面喷施外源氨基酸对茶叶产量和品质的影响

本试验以秋季生长的鸠坑茶为材料,采用60μmol/L谷氨酸、40μmol/L天冬氨酸及两种氨基酸混合进行叶面喷施处理,测定茶树叶片叶绿素与氮含量、百芽重和产量及茶叶茶多酚、茶氨酸和咖啡碱含量等指标,研究喷施氨基酸不同处理对茶叶产量和品质的影响。结果表明,与喷清水对照相比,喷施谷氨酸、天冬氨酸及两种氨基酸混合处理均能显著增加茶树叶片叶绿素和氮含量及百芽重和产量,谷氨酸和天冬氨酸混合喷施效果更好,产量较对照提高17.28%;喷施天冬氨酸茶树叶片茶多酚含量显著提高17.06%,喷施谷氨酸茶树叶片茶氨酸含量显著提高27.84%,而谷氨酸和天冬氨酸混合喷施茶树叶片茶多酚、茶氨酸和咖啡碱含量分别显著提高34.33%、46.69%和17.81%。综上,外源喷施氨基酸叶面肥可显著改善茶叶保健功效和品质,且以两种氨基酸混合液喷施效果最好。