紫花苜蓿SAUR基因家族的鉴定及其在非生物胁迫中的表达模式研究

SAUR(small auxin-up RNA)是植物早期响应生长素的一类基因,参与植物生长发育与非生物胁迫响应等一系列生物过程。在拟南芥、水稻、棉花等物种中已经对SAUR基因家族进行了系统鉴定与分析,但是,在世界上最重要的豆科牧草紫花苜蓿中关于SAUR基因家族的研究尚未开展。本研究利用生物信息学的方法在紫花苜蓿参考基因组共鉴定到433个MsSAUR成员,并对其基因组位置、基因结构、启动子顺式作用元件以及不同组织中的表达模式进行了分析。同时,利用紫花苜蓿在不同非生物胁迫下的转录组数据,发现有5、11、19以及12个MsSAUR成员分别响应干旱、盐、冷以及碱胁迫,MsSAUR14/94/254可以同时响应干旱和盐胁迫,MsSAUR297可以同时响应干旱、盐以及碱胁迫,MsSAUR306可以同时响应干旱、盐以及冷胁迫。本研究结果可为后期通过基因工程技术创制高产抗逆新种质提供重要的候选基因。

紫花苜蓿种子产量与大小相关性状全基因组关联分析

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)作为一种营养价值高、适口性好的豆科牧草,在我国种植面积不断扩大,其优质种子的需求量也逐年增多。因此,提高单位面积的种子产量对我国紫花苜蓿产业的发展具有重要意义。为挖掘调控种子产量与外形的相关基因,本研究中,利用从世界各地收集的220份紫花苜蓿种子材料,对其种子重量(Seed weight,SW)、种子面积(Seed area,SA)、种子周长(Seed perimeter,SP)进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)。表型分析表明3个性状存在不同程度的变异,变异系数分别为10.96%(SW),8.31%(SA),4.43%(SP)。通过GWAS,共在7条染色体上发现20个与3个性状相关的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点,单倍型分析证实了优异等位基因的数量与SW,SA和SP之间存在正相关性。对这20个显著SNP上下游各20 kb范围内的基因进行搜索注释,最终筛选到4个与种子产量和大小相关的候选基因。本研究的结果可为优化紫花苜蓿种子大小,提高种子产量的分子育种提供新的标记与候选基因。

全基因组水平紫花苜蓿WRKY转录因子家族鉴定与表达模式分析

WRKY转录因子是植物中最大的基因家族之一,在植物生长发育以及非生物胁迫过程中发挥重要的作用。目前,WRKY基因家族成员已经在多个植物物种中进行了广泛的研究和分析。然而,WRKY转录因子尚未在四倍体紫花苜蓿全基因组水平上进行鉴定与分析。本研究系统鉴定了紫花苜蓿WRKY基因家族成员,并对其在不同胁迫处理下的表达模式进行了分析。结果显示,共有198个WRKY转录因子不均匀分布在紫花苜蓿的32条染色体上,其中7号染色体的数量最多。系统进化树结果显示,WRKY基因家族成员可以分为3个组。在这些WRKY转录因子中,有42个响应盐胁迫,7个响应碱胁迫,19个响应冷胁迫和37个响应干旱胁迫,同时发现MsWRKY154和MsWRKY166可以同时响应盐、干旱、冷以及碱胁迫。本研究的结果可为紫花苜蓿WRKY转录因子的生物学功能深入研究奠定基础,同时可为紫花苜蓿分子育种提供有价值的信息。

紫花苜蓿耐盐新种质一般配合力分析与轮回选择

以第1代轮回选择的后代为材料,种植后通过表型从中选出107个耐盐单株,其耐盐性一般配合力测定结果表明:其中耐盐性一般配合力高的75株,低的32株;再将配合力较高的单株相互杂交,完成第2代轮回选择;在两次选择的基础上,又进行一次混合选择,得到了70个杂交后的耐盐苜蓿新材料。

耐盐苜蓿与敏盐苜蓿RAPD多态性研究

以耐盐苜蓿和敏盐苜蓿为材料 ,通过 RAPD反应 ,对 8组的 16 0条引物进行筛选。结果表明 ,经过 5轮筛选 ,OPA组 6条引物、OPD组 9条引物、OPE组 6条引物、OPF组 7条引物、OPH组 5条引物、OPC组 9条引物、OPG组 2条引物、OPN组 7条引物共 5 1条都可作为多态性引物 ,其中以 OPA- 17、OPD- 5、OPD- 7等 3条引物的 DNA多态性最稳定。在“中苜一号”DNA组上 ,OPA- 17可在 2 2 0 0 bp处产生一条多态性谱带 ,并在 380 bp出现谱带缺失现象。 OPD- 5可在 35 0 0 bp处形成一条清晰度极高的谱带 ,OPD- 7则在 6 5 0 bp处无谱带产生。这 3条引物所检测出的耐盐苜蓿与敏盐苜蓿具有稳定的 DNA多态性 ,该多态性与其耐盐性状有关。

生物炭对水稻茎秆抗倒性的影响

明确生物炭对水稻茎秆抗倒性的影响及最佳施用量,探索通过施用生物炭提高水稻抗倒伏性的初步机制,为水稻高产、高效、优质提供新思路,同时为科学合理施用生物炭提供理论依据。以抗倒伏性有差异水稻品种沈农265和秋田小町为试材,设置4个生物炭水平0t·hm^(-2)(C0),10t·hm^(-2)(C1),20t·hm^(-2)(C2),40t·hm^(-2)(C3)。采用大田试验,研究生物炭对水稻茎秆抗倒性及相关力学性状、解剖结构及化学物质含量的影响及其相互关系。研究结果表明,不同施炭处理均能提高两品种茎秆抗折力,其中C2和C3处理达到显著水平;株高及节间长度随着施炭量增加逐渐增加;C3处理两品种小维管束数目显著增加;沈农265的C3处理大维管束面积、大维管束木质部面积、大维管束韧皮部面积显著增加;秋田小町C2处理的大维管束韧皮部面积显著增加;两品种C2和C3处理茎秆淀粉和木质素含量高于不施炭处理,沈农265在C3处理达到显著水平;两品种不同施炭处理茎秆的全钾含量高于不施炭处理。相关分析表明,抗折力与该节间的茎粗、长外径、短外径、节间至顶鲜重,弯曲力矩与该节间大维管束数目、小维管束数目、大维管束面积、大维管束木质部面积、淀粉含量和木质素含量均呈现显著或极显著正相关。由此可见,20t·hm2和40t·hm2生物炭可以显著提高茎秆抗折力,且不同水稻品种对生物炭的响应有所不同。

基于帕斯维尔定理的频域积分盲源分离算法

为了克服卷积混合信号盲源分离双最小均方(Double least mean squeres,Double-LMS)算法在分离滤波器过长时计算量过大的问题,借助于傅里叶变换理论中的帕斯维尔定理,将其转化为频域积分算法。频域积分算法可以利用快速傅里叶变换实现,具有较高的计算效率,可以克服当分离滤波器过长时原算法效率低下的问题。仿真结果表明:新算法在保持了DoubleLMS算法良好分离性能的基础上,降低了原算法的复杂度,提高了计算效率。

紫花苜蓿耐盐相关基因克隆研究进展

随着植物分子生物学的快速发展,对植物耐盐性的研究已深入到耐盐相关基因的克隆、基因结构与功能的分析及其表达特性的研究。紫花苜蓿(Medicago sativa)是比较耐盐的植物,从苜蓿中分离克隆耐盐相关的基因,分析其结构与功能。不仅可以加深对耐盐分子机制的认识,而且在植物基因工程领域具有重要的应用前景。本文综述了苜蓿盐诱导相关基因的研究进展。

紫花苜蓿耐盐新品系选择效果的研究

紫花苜蓿耐盐新品系（下称耐盐苜蓿）是以保定、南皮、RS和秘鲁苜蓿为亲本材料，于1988－1994年在河北省中捷农场和山东省德州市苗圃（土壤含盐量0．3－0．5％），通过四代混合选择而成。1995-1997年通过盆栽耐盐鉴定、品种比较试验和生产试验，对新品系耐盐性进行系统研究。结果表明，在0．3％和0．4％NaCl胁迫下，盆栽耐盐苜蓿的干重比保定苜蓿（对照）分别提高13．0％和11．3％。在山东德州（土壤含盐量为0．25－0．45％），产草量比对照提高11．1－13．4％。在山东无棣县（土壤含盐量为0．48％），产草量比保定苜蓿（对照）提高1．82－2.0%，比秘鲁苜蓿提高18．3－33．6％，比陇东苜蓿提高对．5－80．3％。在甘肃兰州，（土壤含盐量为0．206－0．743％），耐盐苜蓿比陇中苜蓿增产9．0－18．0％。试验结果表明，耐盐苜蓿新品系的选育效果良好。

紫花苜蓿耐盐分子标记的初步鉴定

以耐盐苜蓿与敏盐苜蓿相互杂交的 F2群体为试验材料,利用改良的 BSA 法和 RAPD 技术筛选出一个与苜蓿耐盐基因相连锁的分子标记。将该标记的 PCR 产物进行了 DNA 序列测序,在 GenBank 中对该片段与其它相关基因进行比对分析表明,苜蓿耐盐标记的核苷酸序列与截形苜蓿(Medicago truncatula)的 mth2-6e18基因的一个片段(347 bp)的序列有 93%的同源性。mth2-6e18 基因是植物干旱、盐诱导半胱氨酸蛋白酶(CysPr1)基因的标记基因,推测该片段与植物干旱、盐诱导的 CysPr1 基因具有较大的相关性。

DNA分子标记技术在苜蓿研究中的应用

本文概述了DNA分子标记技术在苜蓿种质鉴定、连锁图谱构建、种质渐渗、基因定位和杂种优势五方面的研究进展。

RAPD技术在苜蓿耐盐遗传育种中的应用

以中苜一号苜蓿和繁盐苜蓿大西洋为材料 ,应用 RAPD技术 ,对 14组 2 80条随机引物进行筛选 ,结果表明 :OPW三条引物、OPV三条引物、OPM四条引物、OPT五条引物、OPQ五条引物、OPZ三条引物、OPP三条引物、OPK三条引物、OPL 一条引物、OPO七三条引物 ,共 37条都呆作炎 DNA多态性引物 ,为耐盐苜蓿的耐盐基因分子遗传标记的研究奠定了基础。

轮回选择培育紫花苜蓿耐盐新品系

经过二代轮回选择和一代混合选择得到的70个耐盐优株相互杂交的后代群体为材料，在含盐量为0．3％～0．5％的盐碱地上种植，通过表型选择挑出106个耐盐优株，并进行了耐盐性一般配合力的测定，其中耐盐性一般配合力高的植株73株，中等的23株，较低的10株。淘汰一般配合力较低和中等的植株，让耐盐性一般配合力高的优株相互杂交，完成第三代轮回选择，得到了耐盐优株相互杂交的耐盐苜蓿新品系。

基于LabVIEW的虚拟小波消噪仪的设计与实现

摘要:运用虚拟仪器的设计思想,利用LabVIEW编程环境和MATLAB软件,根据小波分析对信号进行消噪处理的原理,设计、实现了一个多功能的虚拟小波消噪仪。该虚拟仪器可实现对信号的采集、保存、利用小波变换对信号进行消噪处理,并可动态显示消噪过程、消噪结果、打印信号及消噪处理结果波形,还可对信号进行频谱分析。实验结果表明,利用小波分析可以很好地保存信号中的尖峰和突变部分。

“中苜一号”紫花苜蓿耐盐遗传特性初步研究

以“中苜一号”紫花苜蓿耐盐新品种为材料，应用NCⅡ杂交试验方，研究其耐盐遗传参数，旨在为今后苜蓿耐盐育种提供理论依据。结果表明，在盐胁迫下，苜蓿的干重、株高和分校数诸性状的加性效应大于显性效应，狭义遗传力较大，分别为0.425、0．387和0．484，具有通过选择进一步提高耐盐性的遗传潜力。通过盐碱地表型选择的研究，从中得到102个单株的一股配合力，应用聚类分析方法将其划分为三类：其中，高、中、低一般配合力植株分别为47株，33株和22株。并已从中已得到高度和中度一般配合力植株相互杂交后所产生的种子。

中国苜蓿育种的历史、现状与发展趋势

介绍了中国苜蓿育种的历史、现状,阐述了苜蓿育种的方法和目前中国苜蓿育种中存在的问题,提出了今后苜蓿育种发展的方向与目标。

苜蓿耐盐基因分子标记的筛选

以耐盐苜蓿×敏盐苜蓿组合的F2群体为试验材料,利用改良BSA法筛选与苜蓿耐盐基因紧密连锁的分子标记。在对26组520条RAPD随机引物筛选中,共有66条引物为DNA多态性引物,选出一个与苜蓿耐盐基因相连锁的分子遗传标记。通过F2代群体的遗传分析,观测到分子标记与耐盐性等位基因之间发生重组,但重组值较小,在A8×D2杂交组合中,重组率为2.27%;在A5×D1杂交组合中,重组率为4.03%。这些结果表明,这一显性标记与苜蓿的耐盐基因座位连锁程度较为紧密。用国外登记的耐盐苜蓿种质及相对敏盐种质单株对获得的耐盐标记进行验证,85%耐盐种质材料AZ-90NDC-ST的单株DNA都扩增出1个约1400bp的DNA片段;75%敏盐种质材料AZ-88NDC的单株DNA未能扩增出此片段。

17个紫花苜蓿品种产量比较试验

20 0 1～ 2 0 0 3年 ,对来自国内外 17个紫花苜蓿品种 :阿尔冈金、德国、Bland、敖汉、Vector、保定、中苜 1号、SANDI-TI、Defy、WL 2 32、金皇后、农宝、费纳尔、CW30 0、4 RR、CW32 3、CW4 0 0进行了品比试验 ,对其产量进行分析研究 ,结果表明 :德国、中苜 1号、保定 3个品种 3年干草产量居于前 3位 ,比其它 14个苜蓿品种具有明显的优势 。

I^2C总线器件与非I^2C总线单片机之间数据传输的软硬件设计

随着计算机技术的发展,I2C总线的应用越来越广泛。I2C是一种简单、双向的二线制同步串行总线,它只需要两根线———串行数据线和串行时钟线就可以在总线与连接器件之间进行数据传送。在介绍了它的工作原理和特点的基础上,阐述了运用C语言模拟I2C总线的程序设计方法,并以AT24C64为例介绍了它与非I2C总线单片机89C2051之间接口的软硬件设计。

东北三省粳稻苗期氮高效基因型的筛选

采用水培方法,在2种氮素水平下对110份不同基因型粳稻品种苗期的氮效率差异进行分析,结果表明:除根干重外,株高、地上干重、根冠比、根长和根数在2个氮素水平下的差异都达到极显著水平。所选用的7个相对耐性指标变异系数都较大。相关分析表明,相对株高、相对地上干重、相对根干重、相对植株干重和相对根数5个指标中除相对根干重与相对株高和相对根数相关不显著外,其余各指标均呈极显著正相关,在反应粳稻苗期耐低氮上有较高的一致性,初步认为它们可以作为水稻苗期氮高效基因型的筛选指标。根据以上指标筛选出16份材料,在苗期低氮或不施氮的情况下可以取得同样的生物产量,初步认为它们可能具有苗期氮高效或耐低氮基因型。