蓖麻矮化相关基因RcDof的克隆及分析

为研究Rc Dof基因在蓖麻矮化中的作用及生物学功能,提取蓖麻生长跃变期茎尖中基因组DNA,根据蓖麻中已获得的锌指蛋白基因片段设计引物,采用RACE技术克隆得到该基因,基因完整阅读框全长为924 bp,可编码307个氨基酸,为C2C2型锌指蛋白,预测蛋白质分子量为34.020 9 k Da,等电点为9.23。二级结构预测表明α螺旋占1.63%,β折叠占1.30%,其他无规则卷曲占97.07%,为外释放蛋白。亚细胞定位于细胞核中,对Rc Dof基因的生物信息学分析为进一步研究其在蓖麻矮化过程中的作用机制和功能特征提供理论依据。

蓖麻RcDELLA基因的克隆及序列分析

DELLA家族蛋白是植物GA信号途径的重要阻遏蛋白,能抑制植物的生长和发育,使植株产生矮化的表型。为了明确DELLA基因在蓖麻中的作用和功能,对RcDELLA基因进行生物学信息分析。以蓖麻2129六叶期茎尖的cDNA为模板,根据NCBI公布的DELLA(XM_002533984.2)蛋白基因片段设计引物,克隆该基因,并对其进行生物信息学分析。克隆得到该基因的完整阅读框,该基因编码序列全长为1 701 bp,编码567个氨基酸,推测其分子量为62 550.40 ku,等电点为5.14。二级结构预测表明α-螺旋占40.4%,β-折叠占8.6%,无规则卷曲占51.0%。系统进化树结果表明,RcDELLA先与大戟科巴西橡胶树和麻疯树形成分支。通过PCR扩增得到了RcDELLA基因的完整阅读框,同源性比对结果显示,RcDELLA具有典型的DELLA结构域,与NCBI上公布的其他植物的DELLA蛋白序列具有高度的同源性。系统进化树结果显示,与麻疯树亲缘关系最近,符合进化关系。生物信息学分析将为进一步研究DELLA基因在蓖麻矮化过程中的作用和功能奠定理论基础。

低温胁迫对蓖麻种子萌发过程中生理生化影响

旨在探索蓖麻种子在低温下萌发的调控机制,为选育优质抗逆蓖麻新品种做准备。笔者以3个蓖麻品种为材料,采用完全随机设计,重复3次,设置低温15℃、常温25℃(CK),进行种子萌发试验,确定品种活力后,待胚根生长至2 cm时,进行取样测定相关生理指标。结果表明:低温显著阻碍蓖麻种子萌发。低温胁迫下可溶性糖含量和可溶性蛋白含量显著低于对照,而丙二醛含量显著高于对照;低温胁迫下供试蓖麻品种各酶活性表现差异较大,胚根SOD活性均极显著低于对照;除‘通蓖6号’外,其余供试品种POD活性也极显著低于对照;CAT活性表现不显著,且不同温度条件下活性基本一致。通过试验得出‘通蓖5号’在低温胁迫下表现良好,可进行下一步基因测序。

蓖麻RcSCP基因克隆与生物信息学分析

植物的丝氨酸羧肽酶(serine carboxypeptidases,简称SCP)是一类属于α/β水解酶家族的蛋白酶,在许多生化途径(包括次生代谢产物的生物合成、催化酰基转移、除草剂共轭、种子萌发相关蛋白质的降解过程)中起着重要作用。丝氨酸羧肽酶基因是植物的一种抗逆基因,在植物生长发育及抵抗逆境方面发挥着重要作用。蓖麻作为重要的油料作物,用途广泛。本研究利用c DNA末端快速克隆(RACE)方法克隆蓖麻Rc SCP基因的3'端、5'端片段,最后设计全长引物获得蓖麻Rc SCP全长序列,并对其进行生物信息学分析。结果表明,丝氨酸羧肽酶蛋白基因的c DNA完整开放阅读框序列为1 377 bp,推测它可编码458个氨基酸;蓖麻Rc SCP蛋白含有丝氨酸羧肽酶蛋白家族保守区,预测它定位于细胞质中。

蓖麻油-SiO_2复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层防腐性能研究

采用化学浸渍法在AZ91镁合金表面制备磷酸盐转化膜,继而进行环氧有机涂层制备,在环氧涂层中,分别添加了不同用量的纳米二氧化硅(SiO_2)和蓖麻油。并对制得的蓖麻油-二氧化硅复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层进行表征,考察了蓖麻油和纳米SiO_2加入量及两者共同改性对复合有机涂层防腐性能的影响。结果表明,在蓖麻油添加量为3%(wt,质量分数),纳米SiO_2用量为1%(wt,质量分数)条件下,两者共同改性的复合环氧有机涂层的腐蚀电位达到-0.732V,阻抗可达到220.5MΩ,对基底具有较好的防护作用。

基于熵权TOPSIS法的蓖麻联合收割机选型评价研究

针对蓖麻联合收割机选型评价指标体系复杂的特点,对蓖麻联合收割机选型评价问题展开研究。TOPSIS是一种常用的多属性决策方法,熵权法是一种常用的客观赋权法,熵权法和TOPSIS法相结合具有客观性强、计算简便等特点,将熵权法应用于蓖麻联合收割机选型评价指标权重的计算,克服以往方法的主观随意性,建立蓖麻联合收割机选型评价指标体系,在此基础上,建立基于熵权TOPSIS法的蓖麻联合收割机选型评价模型。以11种备选机型为例进行实验验证,结果表明,所得的优劣排序结果与已有研究成果的结论完全一致,从而验证所构建模型的有效性和先进性。

基于区间层次分析法和隶属度的蓖麻联合收割机性能综合评价

针对蓖麻联合收割机性能评价问题的不确定性,提出一种新的蓖麻联合收割机性能综合评价方法。首先,建立蓖麻联合收割机性能综合评价指标体系,提出蓖麻联合收割机性能评价优劣等级和区间数等级,利用区间层次分析法确定蓖麻联合收割机性能评价指标的区间数权重。然后,构建基于区间层次分析法和隶属度的蓖麻联合收割机性能评价模型。结果表明:该收割机整机属性和工作性能好,人机属性和经济属性性能一般,蓖麻联合收割机的综合性能还有提高的空间,通过优化经济属性可以提高该型号蓖麻联合收割机的综合性能,验证该评价模型的合理性和有效性。

蓖麻收获机液压提升系统设计及特性分析

针对当前蓖麻收获机能耗高、果实采净率低的缺点,在分析蓖麻收获机工作原理的基础上提出了一种基于负载敏感的液压提升系统,可通过实时的动态调整收割机构高度来采摘不同高度的蓖麻植株,提高果实采净率。然后,根据液压提升机构工作原理基于AMESim搭建数学模型,研究液压负载敏感回路中变量油缸弹簧刚度与阻尼孔参数对其性能的影响规律,并根据负载特性对其关键参数进行设计选取。仿真结果表明蓖麻收获机液压提升机构的工作性能大大提高且能耗降低。

西辽河平原矮秆蓖麻杂交种抗氧化酶活性、产量与油分含量对氮肥水平的响应

采用大田随机区组试验设计,以矮秆蓖麻杂交种通蓖11号为试材,以高秆杂交种通蓖9号为对照,在N 0、60、120、180 kg/hm^(2) 4个氮肥用量处理下,探讨灌浆期间叶片抗氧化酶活性、产量和油分含量对氮肥水平的响应。结果表明,在0~120 kg/hm^(2)施氮水平范围内,随着氮肥水平的提高,2品种的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性不断增强,丙二醛(MDA)含量则持续下降。当施氮水平提高到180 kg/hm^(2)时,SOD、POD、CAT活性不再升高,反而下降,MDA含量则略有上升。在各个氮肥水平和灌浆阶段通蓖11号SOD、POD、CAT活性均高于通蓖9号,MDA含量均低于通蓖9号;在低氮水平处理下,2品种间大部分差异不显著;在高氮水平处理下,大部分差异显著。随着灌浆进程,SOD、POD活性呈单峰曲线变化,但通蓖11号的峰值较通蓖9号有所延迟。CAT活性呈下降趋势,MDA含量呈上升趋势。各处理籽粒产量、油分含量与抗氧化酶活性趋势相同。相关分析结果表明,籽粒产量和油分含量与SOD、POD、CAT活性呈正相关关系,与MDA含量呈负相关关系。灌浆前期,花后10 d通蓖9号SOD、POD和CAT活性与籽粒重的相关关系达显著或极显著水平,通蓖11号则达显著水平。花后20 d通蓖9号SOD、POD和CAT活性与籽粒重的相关关系未达显著水平,通蓖11号则达显著水平。灌浆中期,通蓖11号SOD、POD活性与油分含量呈显著正相关关系,而通蓖9号油分含量仅与POD活性呈显著正相关关系,与SOD和CAT相关关系未达显著水平。说明适量施用氮肥可以提高蓖麻主茎叶片抗氧化酶活性,降低MDA含量,但通蓖11号保护酶活性对氮肥的生理响应更积极,具有更强的改善细胞中活性氧产生与清除之间的平衡能力,这是其籽粒产量和油分含量高于通蓖9号的生理原因。120 kg/hm^(2)氮肥用量是通蓖11号在西辽河平原取得优质高产的最佳施肥水平。

蓖麻饼粕蛋白酶解及毒素去除工艺研究

蓖麻饼粕经105℃烘干2h并粉碎至40目后,采用中性蛋白酶对蓖麻饼粕蛋白进行酶解,采用响应面法对酶解工艺进行了优化。结果表明,当酶用量为6.2IU/mg(以物料质量计)、底物浓度(物料蛋白∶水)为6.0%、温度为45℃、pH为7.4、水解3.8h时,蓖麻蛋白水解效果较好,水解度达8.16%。经冷水浸提过滤及离心处理,所得蛋白酶解液中蓖麻碱去除率为83.19%,其他毒素未检出。该酶解工艺有效去除了蓖麻毒素,进一步拓宽了蓖麻饼粕的利用空间。

喷施草铵膦与草甘膦对蓖麻叶片生理生化的影响研究

本试验以长势相同的3叶期蓖麻"2129"为试验材料,采用随机设计,分别喷施草甘膦与草铵膦,测定相关生理指标.结果表明,与对照组相比,草铵膦处理组丙二醛含量、过氧化氢酶活性以及可溶性蛋白含量均高于对照组,超氧化物歧化酶活性在0 d低于对照组,其他时期均高于对照组;叶绿素含量在0,2,4,6 d均低于对照组,在8 d时高于对照组.草甘膦处理组丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性均高于对照组,过氧化氢酶活性在0,2 d低于对照组,其他时期均高于对照组;可溶性蛋白含量在2,4,6,8 d均低于对照组;叶绿素含量在0,2,4 d均低于对照组,在6,8 d高于对照组.

蓖麻油对AZ91镁合金环氧有机涂层防腐性能的提升作用研究

以环氧树脂为胶粘剂,以聚酰胺为固化剂,采用化学浸渍法在AZ91镁合金表面制备了环氧有机涂层,在制备过程中添加不同含量的蓖麻油,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱(FT-IR)等手段表征了复合有机涂层的组成及微观结构,并用电化学极化曲线及电化学阻抗谱考察了蓖麻油的添加对环氧有机涂层防腐性能的影响。结果表明:环氧有机涂层具有一定的抗腐蚀性能,在制备有机涂层前,对镁合金基底进行磷酸盐转化,可以提高有机涂层与基底的结合力;适量蓖麻油的添加可大大提高复合涂层的防腐能力,当蓖麻油加入量为3%时,得到的复合涂层防腐性能最佳,其腐蚀电位可以达到-0.823V,比未添加时提升了374mV。

蓖麻抗除草剂研究进展

蓖麻是一种重要的油料作物,被视为具有开发潜力且可再生的"绿色石油"资源.蓖麻田的除草是其产业发展的研究热点.本文主要对农田杂草概况、农田的除草方式、除草剂种类、蓖麻经济价值、蓖麻的除草方式及转基因抗除草剂蓖麻的研究等内容进行了综述.

蓖麻籽粒油分含量预测模型构建

以通蓖9号、通蓖10号、通蓖11号、通蓖13号4个品种为材料,运用异速生长理论建立了蓖麻籽粒油分含量预测模型,运用均方根误差RMSE、相对均方根误差RRMSE、模型效率EF和剩余系数CRM等指数对模型进行评价和检验,结果显示,RMSE在0.4138~3.0323之间,RRMSE在6.8132~10.8477之间,EF在0.0526~0.8584之间,CRM在-0.0473~0.0104之间,模型表现出较好的预测性.

不同发育时间蓖麻种子DNA甲基化的MSAP分析

为了分析不同发育时间蓖麻种子DNA甲基化的变化,本研究采用MSAP技术以发育10,20,30,40,50,60 d蓖麻种子为材料进行甲基化分析.结果表明,在10~60 d发育的种子中总甲基化率为19.77%~41.18%,全甲基化率为7.99%~24.16%,半甲基化率为7.56%~25.88%.发育20 d的种子中甲基化率最高,20~40 d的种子总甲基化率、全甲基化率、半甲基化率均表现出逐渐下降.在种子发育过程中,共鉴定出647条发生甲基化的条带,然而仅有37条序列是与已知序列同源,包括磷脂转运ATP酶、磷酸酶、甲基转移酶等,与脂肪酸的合成、运输有一定的联系.

氮肥水平对蓖麻光合特性和籽粒产量的影响及其相关分析

采用大田随机区组试验设计,以通蓖9号和通蓖11号为试材,在0,60,120,180 kg·hm-2纯氮4个氮肥处理下,探讨了灌浆期间氮肥水平对蓖麻光合特性和籽粒产量的影响及其相关性.结果表明,随着氮肥水平的增加,2品种叶绿素(Chl)含量、叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)、最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在活性(F_v/F_0)、光化学淬灭系数(qP)上升,非光化学淬灭系数(qN)则下降,籽粒产量亦增加.随着灌浆进程,Chl含量、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm、F_v/F_0、qP呈单峰曲线变化,且氮肥用量越高,其峰值越延后.qN则呈升高趋势.各指标间相关分析显示,qN与Chl、Pn、Tr、Gs、Fv/F0、Fv/Fm、qP呈负相关,其他指标间均呈正相关关系. q N与Pn相关关系亦不显著,其他指标间相关关系均达到极显著水平.灌浆期间籽粒重与叶片光合性能各项指标的相关分析结果显示,除花后40 d qP外,各时期Chl、Pn、Tr、Gs、Fv/F0、Fv/Fm、qP与籽粒重呈极显著正相关关系,qN则与籽粒重呈极显著负相关关系.说明增施氮肥可提高蓖麻叶片光合性能,延迟叶片衰老.高氮水平使蓖麻灌浆期间能维持较高的叶绿素含量,有利于形成较强的光合性能,这是蓖麻籽粒产量提高的生理基础.

蓖麻环核苷酸门控离子通道RcCNGC2克隆与盐胁迫下表达分析

为探讨RcCNGC2在蓖麻耐盐中的作用,以通蓖5号叶片为材料,克隆获得环核苷酸门控离子通道RcCNGC2完整编码区序列(CDS),并对该序列进行序列比对、蛋白结构分析,构建多元表达载体,分析了在盐胁迫下蓖麻RcCNGC2基因根、茎、叶组织中6个时间点的表达量变化。结果显示,RcCNGC2 CDS长度为2148 bp,编码715个氨基酸,蛋白分子量为34.15 ku,等电点为9.96,存在5个跨膜结构域。氨基酸序列一致性分析表明,RcCNGC2与橡胶树一致性最高,达89.15%。qRT-PCR分析结果显示,NaCl处理后RcCNGC2表达量在根中上调且差异显著,在茎、叶中随NaCl处理时间延长而显著减少。综上,RcCNGC2在蓖麻受到盐胁迫时起重要信号传导作用。

蓖麻种子应用的研究进展

蓖麻因其全株都具有很高的经济价值而越来越受到重视。蓖麻种子除榨油外,其他产物也被广泛用于工业、医学及农业领域。为蓖麻种子应用的进一步研究提供参考,从蓖麻种子加工产物及其在化工、医学及农业领域等方面的应用进行综述,并对蓖麻种子未来研究前景进行展望。

蓖麻液泡膜质子泵RcVP1基因克隆与表达分析

为挖掘耐盐基因,培育耐盐蓖麻新种质,本研究设计特异性引物克隆蓖麻液泡膜H+-PPase基因,将其命名为Rc VP1,该基因开放阅读框为2 304 bp,编码767个氨基酸,其编码蛋白质的分子量和等电点分别为8.04×104和4.94。Rc VP1含有保守的H+-PPase结构域,包括CS1、CS2、CS3高度保守区,有13个跨膜结构域。多重序列比对结果表明Rc VP1氨基酸序列与毛白杨的相似性最高,达95.00%,与Ⅰ型H+-PPase拟南芥AVP1的相似性高达88.53%,与Ⅱ型H+-PPase拟南芥AVP2的相似性只有36.41%,属于Ⅰ型液泡膜H+-PPase跨膜蛋白质。半定量PCR分析结果表明,该基因在蓖麻叶片、茎中受盐胁迫诱导上调表达,在种子中抑制表达。

蓖麻RcHSF基因家族鉴定与冷胁迫下的表达模式分析

为明确蓖麻HSF基因家族的结构特征与冷胁迫下的表达模式,利用序列比对法实现蓖麻HSF基因家族成员的全基因组鉴定,通过生物信息学手段对基因家族成员的序列结构、理化性质、染色体定位、启动子顺式作用元件、蛋白保守结构域、系统进化关系以及聚类方式进行分析,并结合RNA-Seq与qRT-PCR对RcHSFs的表达水平进行验证。结果表明,蓖麻基因组中含有19个RcHSF基因家族成员;基因分析发现RcHSFs分别含有1~3个外显子,定位在17个染色体片段上且呈不均匀分布,其中大多数RcHSFs均含有AAGAA-motif、MYB与MYC元件,暗示其响应植物激素与逆境胁迫;蛋白分析表明,RcHSFs按照基序类型与排布方式被聚为A、B、C 3类,推测不同类型HSF的蛋白功能存在差异,尽管所有成员均存在不同程度的motif缺失,但结构域高度保守;RNA-Seq分析发现仅RcHSF4与RcHSF10受冷胁迫诱导表达,与qRT-PCR验证结果一致。结果为RcHSFs基因的克隆与功能研究提供重要的理论基础,为蓖麻抗冷新种质资源的建立提供候选基因。