基于Kmeans聚类对14个新疆陆地棉萌发期耐碱性评价

为了解新疆陆地棉品种萌发期的耐碱性差异,本研究采用沙培法对14个新疆陆地棉品种萌发期进行不同浓度(0(ck)、25 mmol/L、50 mmol/L、75 mmol/L、100 mmol/L)Na_(2)CO_(3)胁迫处理,测定了与棉花耐碱性相关的指标,并利用主成分分析、隶属函数综合评价和Kmeans聚类分析等方法对其萌发期耐碱性进行排序。结果表明,各品种棉花种子的发芽率、发芽势、发芽指数、株高、根长、干质量、鲜质量、相对含水量均随着碱浓度的增大而呈下降趋势。利用隶属函数和权重系数方法对14个新疆陆地棉花品种萌发期的耐碱性进行综合评价,基于D值进行Kmeans聚类分析,将14个棉花品种划分为四类:第Ⅰ类有2个棉花品种,D值为0.296,属于碱敏感型材料;第Ⅱ类有3个棉花品种,D值为0.535,属于弱耐碱型材料;第Ⅲ类有5个棉花品种,D值为0.684,属于中度耐碱型材料;第Ⅳ类有4个棉花品种,D值为0.788,属于强耐碱型材料。

气溶胶过滤用玻纤滤材的耐碱性初步研究

钠火事故下产生大量以NaOH为主的钠气溶胶,为研究钠气溶胶对高效过滤器性能的影响,对其使用的玻纤滤材的耐碱性进行了研究。本文测试了过滤钠气溶胶时玻纤滤材的阻力和效率,并采用加速试验,将玻纤滤材浸泡到浓度分别为0.25 mol/L、0.5 mol/L、1 mol/L、2 mol/L、5 mol/L的NaOH溶液中15 min、30 min、1 h、2 h、5 h后,测试其过滤效率、阻力、抗拉伸强度以及表面形貌的变化,以研究玻纤滤材的耐碱性。结果表明:玻纤滤材在过滤钠气溶胶的过程中阻力逐渐增加,过滤效率也有所增加;浸泡低浓度的NaOH对玻纤的阻力变化影响不大,长时间浸泡高浓度的NaOH使阻力增加明显,效率均低于原始玻纤滤材,且浸泡时间越久效率越低,而抗拉伸强度有一定提升,初步表明玻纤滤材对NaOH的耐受程度不高,钠火事故下,大量钠气溶胶若不经过预处理,将使高效过滤器的阻力成倍增加,且效率降低。此项研究的结果将为后续提高玻纤滤材耐碱性,保障钠冷快堆在事故工况下钠气溶胶的安全排放提供一定的设计依据。

合成纤维的耐碱性能及其对水泥基灌浆料性能的影响研究

研究了碱溶液的pH值和浸泡龄期对聚丙烯纤维(PP纤维)、聚丙烯腈纤维(PAN纤维)和聚乙烯醇纤维(PVA纤维)耐碱性能的影响,分析了纤维掺量(0~2.5%)对水泥基灌浆料力学性能和自干燥收缩性能的影响。结果表明:经碱溶液浸泡后,PP、PAN和PVA纤维均发生了不同程度的腐蚀,其中,PP纤维的耐碱性能最好,PAN纤维次之,PVA纤维最差;随着纤维掺量的增加,掺PP、PAN和PVA纤维试件的抗压强度均呈先增大后减小的趋势,抗折强度均逐渐增大;掺入适量纤维有效降低了试件的收缩率,其中,PP纤维对试件自干燥收缩的抑制作用相对最佳。

耐火黏土填料的耐碱性能研究

研究了耐火混凝土干混合料中耐火黏土填料的耐碱性能。采用X射线衍射分析方法,对Al_(2)O_(3)质量分数分别为26%、37%、44%的耐火黏土填料和碳酸钾混合物的耐碱性能进行了评价。结果表明,在1 100℃和1 200℃烧制后,无论添加多少Al_(2)O_(3),耐火黏土填料都不耐碱腐蚀。

绿豆品种资源萌发期耐碱性鉴定

采用人工气候箱内培养皿培养,以混合碱Na HCO3∶Na2CO3(摩尔比)为9∶1模拟典型东北地区碱胁迫环境,在萌发期以50 mmol L–1溶液处理34份绿豆品种资源,蒸馏水处理为对照,每培养皿放30粒种子。培养第3天测定发芽势,第7天测定发芽率、下胚轴长、胚根长、下胚轴干重、胚根干重等指标,通过隶属函数法和聚类分析对参试材料耐碱性综合评价,并进行因子分析。利用隶属函数法对参试材料耐碱性排序表明,不同绿豆品种资源间表现出较大差异,聚类分析把参试材料按耐碱性强弱分为4大类,白绿11等9份材料为耐碱类型,公绿1号等19份材料为耐碱中间类型,吉绿3号等5份材料为碱敏感类型,潍绿7号为碱极敏感类型。因子分析结果表明,萌发指数、下胚轴干重、胚根长分别在萌发因子、生物量累积因子和伸长因子中的负荷量最大,可作为绿豆萌发期耐碱性鉴定的适宜指标。

水稻发芽期和幼苗前期耐碱性的鉴定方法研究

通过采用4种不同浓度的Na2CO3模拟碱胁迫,以水稻发芽期发芽势和发芽率的相对碱害率以及幼苗前期的根数、根长和苗高的相对碱害率为鉴定评价指标,研究水稻发芽期和幼苗前期耐碱性鉴定的碱胁迫条件。结果表明,水稻发芽势对碱胁迫的反应较发芽率更为敏感;根长对碱胁迫的反应较苗高和根数更为敏感;幼苗前期对碱胁迫的反应较发芽期更为敏感。在0.15%或0.20%Na2CO3胁迫下水稻发芽势和发芽率的相对碱害率平均值、方差和变异幅度较大,且其分布均匀合理,可作为水稻发芽期耐碱性鉴定的碱胁迫条件;而在0.10%或0.15%Na2CO3胁迫下,幼苗前期根数、根长和苗高的相对碱害率以及综合相对碱害率的平均值、方差和变异幅度较大,且分布相对均匀合理,可作为水稻幼苗前期耐碱性鉴定的碱胁迫条件。在碱胁迫下,水稻发芽势、发芽率、根数、根长和苗高的表型值分别与它们自身的相对碱害率呈极显著的负相关;发芽率的相对碱害率与根数、根长和苗高的相对碱害率呈显著的正相关;发芽期的综合相对碱害率与幼苗前期的综合相对碱害率呈显著的正相关;因此,以水稻发芽期的耐碱性可间接判断水稻幼苗前期的耐碱性。

碱胁迫下粳稻幼苗前期耐碱性的数量性状基因座检测

以粳粳交"高产106/长白9号"F2:3代200个家系为作图群体,在0.15%Na2CO3溶液的碱性胁迫下,进行了水稻耐碱性鉴定,并以SSR标记构建的分子连锁图谱为基础,对水稻幼苗前期的根数、根长和苗高及其相对碱害率进行了数量性状基因座(QTLs)的检测。结果表明,上述性状在F3家系群中均表现为具有1～2个峰的连续分布,认为由主效基因和微效基因共同控制的数量性状。共检测到与碱胁迫下幼苗前期根数、根长和苗高及其相对碱害率相关的QTL26个,分布于第1、5、6、7、8、9和11染色体上。其中,碱胁迫下与根数相关的QTL4个,qRN6-1和qRN11对表型变异的解释率较大,分别为29.91%和13.42%;与根数相对碱害率相关的QTL5个,qRRN11-2对表型变异的解释率较大,为23.86%;与根长相关的QTL6个,qRRL11-2对表型变异的解释率较大,为21.06%;与根长相对碱害率相关的QTL2个,但对表型变异的解释率均较低;与苗高相关的QTL5个,qSH1和qSH11-2对表型变异的解释率较大,分别为15.81%和16.53%;与苗高相对碱害率相关的QTL4个,qRSH5和qRSH6-2对表型变异的解释率分别为29.89%和34.63%。而这些解释率较大的QTL所处的标记区间距离,除qRN6-1相对较小(19.0cM)外,其余QTL的标记区间距离均大于26.3cM,需作进一步的精细定位。在所检测到的QTL中,13个QTL的增效等位基因均来自耐碱亲本长白9号,而其余QTL的增效等位基因来自敏碱亲本高产106;基因的主要作用方式为超显性或部分显性。

短小芽孢杆菌A-30耐碱性木聚糖酶基因的分子生物学研究

采用PCR方法对短小芽孢杆菌A - 30菌株的耐碱性木聚糖酶基因进行克隆 .在木聚糖选择平板上用刚果红染色法筛选出阳性克隆 ,提取阳性克隆的重组质粒进行酶切鉴定和测序 .该基因在大肠杆菌中表达 ,过夜培养物胞外、胞内和周质空间的木聚糖酶酶活分别为 0 .15 9IUmL-1、0 .32 2IUmL-1和 0 .0 0 7IUmL-1.此木聚糖酶表现出较宽的pH作用范围 ,最适作用pH 7左右 ,在pH 9时仍有 6 0 %以上的酶活性 .图 4参

转GsPPCK1基因苜蓿植株的获得及其耐碱性分析

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶激酶(phosphoenolpyruvate carboxylase kinase,PPCK)是一种钙不依赖的丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)类蛋白激酶,参与碳氮代谢等多个生物学过程,然而其在碱胁迫反应中的作用尚未见报道。本研究在前期野生大豆碱胁迫基因表达谱数据基础上,采用同源克隆的方法分离野生大豆(Glycine soja)PPCK1基因,该基因编码的氨基酸序列与大豆(Glycine max)PPCK1蛋白(AAQ83695.1)具有99%的相似性,被命名为GsPPCK1。在50mmolL–1NaHCO3胁迫处理3h内,根和叶中GsPPCK1基因上调表达,属碱胁迫早期应答基因。通过农杆菌介导法对肇东苜蓿进行遗传转化,并对RT-PCR阳性的超表达转基因株系进行耐碱性分析,在100mmolL–1NaHCO3处理15d后转基因株系生长状态良好,而非转基因对照株系明显萎蔫、失绿、甚至死亡;转基因株系的丙二醛含量和相对质膜透性显著低于非转基因株系(P<0.05),而叶绿素含量和根系活力显著高于非转基因对照(P<0.05),说明超量表达GsPPCK1基因增强了苜蓿的耐碱能力。以上结果表明,GsPPCK1参于植物耐碱胁迫反应过程,在碱胁迫基因工程研究领域具有良好的理论和实际应用意义。

白色链霉菌产木聚糖酶规律及其耐热耐碱性的初步研究

该文采用白色链霉菌为实验菌种,在不同诱导产酶培养基上经过2 40h的振荡培养,探索其产酶时程规律.结果表明,不同的诱导底物诱导产生的最大木聚糖酶活不等,其中木粉的诱导效果好于纯木聚糖,复合底物的诱导效果好于单一底物.该菌在筛选出的最佳诱导产酶培养基上培养14 4h后达到产酶高峰,粗酶液酶活可达到45 66U mL .对该酶进行高温及碱性处理的结果表明,它具有较好的耐热耐碱性,在pH 7 0下反应表现最高活性,同时在90℃下保温3 0min后酶活残留达83 46%

水稻耐碱性研究进展

我国土地盐碱化程度不断加剧,严重制约了粮食生产。水稻作为中度盐敏感作物,根系具有吸收盐分和分泌有机酸的作用,其生长的水环境能够淡化土壤表层盐碱度,是改良盐碱地的首选粮食作物。碱胁迫和盐胁迫均能对水稻造成渗透胁迫和离子毒害,而碱胁迫使水稻遭受高pH值和高盐分双重损伤,伤害作用和调控机制比盐胁迫更为严重和复杂。目前,研究多集中于盐胁迫,对碱胁迫下水稻响应和调控机制的研究较少。综述了碱胁迫对水稻生长发育和生理生化的影响、水稻耐碱机理及相关基因的研究,提出了强化水稻耐碱性的策略,以期通过分子生物技术培育耐碱水稻新品种,实现盐碱地改良,扩大水稻种植面积和总产量,保障粮食生产安全。

耐碱性木聚糖酶基因在短小芽孢杆菌中高效分泌表达的研究

从木聚糖酶高产短小芽孢杆菌 (Bacilluspumilus)BP5 1中克隆得到木聚糖酶基因xynA ,将其构建在芽孢杆菌表达载体pWH1 5 2 0中得到重组质粒pWSX1 1。xynA由木糖诱导xylA启动子调控xynA表达。采用同源高效表达策略 ,以原生质体转化方法将pWSX1 1转回原始菌株BP5 1中 ,获得重组菌株BPX1 1。通过木糖诱导重组菌株中的xy nA基因高效分泌表达 ,使木聚糖酶产酶活力比原菌株BP5 1提高了 87% 。

粳稻发芽期耐碱性的QTL检测

以粳粳交高产106/长白9号的200个F2:3株系为作图群体,在0.15%Na2CO3溶液碱胁迫下,进行了水稻发芽率及其相对碱害率的鉴定评价,并以SSR标记构建的分子连锁图谱为基础,对水稻发芽率及其相对碱害率进行了数量性状基因座(QTL)检测。结果表明,在F3株系群中水稻发芽率及其相对碱害率均呈单峰接近正态的连续分布。共检测到碱胁迫下与水稻发芽率相关的QTL 7个,对表型变异的贡献率范围为4.05%～12.61%,其中位于第6染色体RM225-RM204区间的qGC-6和位于第9染色体RM219-RM3700区间的qGC-9对表型变异的贡献率分别为12.61%和10.85%。共检测到与水稻发芽率相对碱害率相关的QTL 6个,对表型变异的贡献率为4.82%～28.07%,其中位于第2染色体RM29-RM221区间的qRGC-2、位于第6染色体RM225-RM204区间的qRGC-6-1、位于第9染色体RM219-RM3700区间的qRGC-9和位于第12染色体RM260-RM3226区间的qRGC-12对表型变异的贡献率较大,分别为28.07%、15.35%、15.61%和18.91%,为主效QTL,但其相应的区间距离均较远,需要进一步深入研究。所检测的QTL增效等位基因主要表现为部分显性和超显性。

转GsCBRLK/SCMRP双价基因苜蓿耐碱性及氨基酸含量分析

从野生大豆盐碱胁迫基因表达谱中筛选并克隆到GsCBRLK基因,与人工合成的高甲硫氨酸含量SCMRP基因构建成双价植物表达载体,将其转入苜蓿,获得超量表达的转基因苜蓿,并进行耐碱性分析。结果显示,经过100、150 mmol L–1 NaHCO3处理14 d后,转基因株系生长状态良好,而非转基因对照株系萎蔫、失绿、甚至死亡;转基因株系的丙二醛含量和相对质膜透性显著低于非转基因株系(P<0.05),而SOD酶活性显著高于非转基因对照(P<0.05),说明超量表达GsCBRLK基因增强了苜蓿的耐碱能力;各转基因株系的甲硫氨酸含量均比对照植株高,表明SCMRP基因的导入提高了苜蓿叶片甲硫氨酸的含量。

粳稻幼苗前期耐碱性的QTL检测

以粳粳交优质高产的东农425/长白10号F2:3代180个家系为作图群体,在25 mmol·L-1NaHCO3溶液碱环境胁迫下,对水稻进行耐碱性鉴定,并依据SSR标记构建的分子连锁图谱,对水稻幼苗前期的根数、根长和叶绿素含量及其相对碱害率进行数量性状基因座(QTLs)的检测。结果表明,在F2 3株系群中,水稻的根数、根长和叶绿素含量及其相对碱害率均呈单峰连续的正态分布。共检测到在碱胁迫下与水稻幼苗前期根数、根长、叶绿素含量及其相对碱害率相关的16个QTLs,分别位于第1、3、6、7、8、9、10、11和12染色体上。其中与根数相关的QTL 3个;与根数相对碱害率相关的QTL 1个;与根长相关的QTL 2个,与根长相对碱害率相关的QTL 2个;与叶绿素含量相关的QTL 2个;与叶绿素含量相对碱害率相关的QTL 6个。研究结果可作为水稻耐碱性QTL精细定位和分子辅助选择育种的理论基础和科学依据。

产耐碱性纤维素酶丝状真菌的筛选及鉴定

经过初筛和复筛从碱性土样中分离出的 12株丝状真菌中获得 1株能够产耐碱性纤维素酶的丝状真菌SDU3.87,经形态学初步鉴定为哈茨木霉 (Trichodermaharzianum) .生长条件的测定显示该菌生长pH范围较宽 ,在中性偏碱时生长最好 ,在pH 8.0～ 10 .0的碱性条件下长势良好 .粗酶液的性质测定表明 ,该菌所产纤维素酶的pH稳定性较好 ,内切酶活在pH 7.0最高 ,在pH 9.5时仍能保持最高酶活力的 4 0 %以上 .

麦芽糖诱导耐碱性木聚糖酶基因在枯草芽孢杆菌中的表达

考察麦芽糖诱导木聚糖酶基因在枯草芽孢杆菌WB700中的表达。以麦芽糖为诱导剂,对诱导质量分数、诱导时机、诱导温度和麦芽糖的添加方式等主要因素进行了分析比较。结果表明,当菌体生长至发酵液吸光值OD600达到1.3时加入终质量分数为4.5%麦芽糖,37℃,持续诱导10 h,木聚糖酶活力达到最高,为56.32 U。通过SDS-PAGE检测对比显示:经麦芽糖诱导表达的木聚糖酶比不加麦芽糖诱导的木聚糖酶表达量高,表达效果更明显。

复合材料耐碱性能的研究

本文通过耐碱溶液腐蚀复合材料试样的静态浸泡试验和动态模拟试验,用质量指数法来评判材料的耐碱腐蚀等级,提出适合耐碱溶液腐蚀复合材料的最佳方案。

丛枝菌根真菌对碱胁迫下紫花苜蓿耐碱性的影响

以紫花苜蓿(Medicago sativa)龙牧806为材料,采用盆栽试验,测定接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)后紫花苜蓿生长情况。利用碱胁迫处理5、8d相对含水量、相对电导率、叶绿素含量、丙二醛(MDA)、抗氧化酶活性、脯氨酸和可溶性糖含量等指标,分析接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对提高苜蓿耐碱性的作用。结果表明,正常情况下,接种摩西球囊霉菌苜蓿株高、根长及分支数均高于对照组,叶绿素含量、根中MDA含量,SOD、POD和CAT酶活、脯氨酸含量、可溶性糖含量均高于对照组;碱胁迫后,接种摩西球囊霉可提高紫花苜蓿根和叶中抗氧化酶(POD、SOD和CAT)活性、渗透调节物质(可溶性糖和脯氨酸)含量,降低丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性。丛枝菌根真菌摩西球囊霉通过增强紫花苜蓿抗氧化能力,降低碱胁迫对苜蓿造成的损伤,并通过渗透调节能力提高接种苜蓿耐碱性。研究为紫花苜蓿盐碱地种植提供理论依据。

稀土硼铝硅酸盐玻璃结构及其耐碱性研究

本文通过块体法测定了玻璃的化学稳定性,同时采用MAS NMR研究了玻璃的结构。通过比较玻璃化学腐蚀速率,研究了不同稀土浓度的B2O3-SiO2-Al2O3-Sm2O3体系玻璃的结构及其在碱溶液中的抗腐蚀能力,探讨其侵蚀机理与规律。结果表明:碱溶液对玻璃的侵蚀是通过OH-离子破坏骨架造成。玻璃体系中三维网络阴离子群增加越多,玻璃结构越牢固,玻璃的抗碱能力越强;此外,由于稀土离子具有较强的积聚能力,适当地提高稀土氧化物在玻璃体中浓度有利于提高玻璃的抗碱性能。