玉米ZmBT2b基因在抵抗禾谷镰孢侵染中的功能研究

为探究玉米BTB-TAZ蛋白ZmBT2b在玉米抵抗病原菌侵染过程中的功能,本研究利用生物信息学技术对ZmBT2b基因进行了系统分析,确定了ZmBT2b具有BTB和TAZ结构域,具有明显的组织表达特性,在生物和非生物胁迫下呈现不同的表达规律。通过构建ZmBT2b基因过表达的拟南芥植株ZmBT2b-OE,对该基因在植物抗病过程中的功能进行研究,结果发现ZmBT2b-OE对灰葡萄孢和Pst.DC3000的抗性显著增强,确定了ZmBT2b基因在植物抗病过程中具有重要功能。为明确ZmBT2b基因在玉米抵抗禾谷镰孢侵染过程中的功能,本研究获得了该基因的玉米突变体Zmbt2b-1和Zmbt2b-2,对突变体的抗病性进行检测发现,突变体Zmbt2b-1和Zmbt2b-2对禾谷镰孢的抗性敏感性显著高于野生型,且突变体中JA合成途径关键合成基因ZmLOXs和病程相关基因ZmPRs在禾谷镰孢侵染过程中显著下调,表明ZmBT2b在玉米抗禾谷镰孢侵染过程中具有正调控功能。研究结果为阐明玉米BTB-TAZ蛋白在玉米抗病过程中的功能及其调控机制奠定了基础,为玉米抗病育种提供了基因资源。

禾谷镰孢犬尿氨酸途径关键酶基因的鉴定与表达分析

为了鉴定禾谷镰孢中KP关键酶基因及其功能,本研究采用生物信息学方法对禾谷镰孢的KP关键酶基因进行了系统分析。研究发现,禾谷镰孢含有KP关键酶IDO(吲哚-2,3-双加氧酶)、AFMID(芳基甲酰胺酶)、KAT(犬尿氨酸氨基转移酶)、KMO(犬尿氨酸单加氧酶)、KYN(犬尿氨酸酶)和HAO(羟基酸氧化酶)。通过分析禾谷镰孢的表达谱数据,发现KP关键酶基因FgIDO、FgAFMID、FgKAT、FgKMO、FgKYN和FgHAO在分生孢子发育、菌丝生长和侵染玉米茎秆的不同阶段表现出较高的表达水平,表明这些基因可能参与分生孢子发育、菌丝生长和侵染过程。整合研究结果和现有文献信息,绘制了禾谷镰孢KP及其关键酶催化反应的模式图,为阐明禾谷镰孢KP调控病菌生长发育和致病力的功能与机制奠定了基础。

灰葡萄孢全基因组效应因子的预测与分析

为了对灰葡萄孢全基因组效应因子进行预测筛选,本研究利用SignaIP 5.0、TMHMM、ProtComp 9.0等软件和预测程序对已经公布的灰葡萄孢全基因组筛选出具有分泌功能的蛋白;再对筛选出的分泌蛋白的半胱氨酸含量、信号肽长度及冗余性进行分析,最后使用EffectorP 3.0进行最终预测和表达差异分析,结果表明,从灰葡萄孢中筛选出109个候选效应因子和101个分泌蛋白。为了进一步探究筛选的候选效应因子的功能,本研究利用SMART预测109个候选效应蛋白的功能结构域以及侵染转录组数据分析,结果发现,候选效应因子均有信号肽,并选出持续高表达的候选效应基因Bcin04g03920和Bcin02g04350,验证发现其具有分泌功能。本研究从灰葡萄孢全基因组筛选获得了效应蛋白和分泌蛋白,为揭示灰葡萄孢的侵染机制奠定了重要基础。

160km/h货车制动系统的设计与分析

从制动机、空重车调整装置、基础制动装置等几个方面阐述了 160km/h货车制动系统的设计方案。

玉米JAZ家族基因的表达规律分析

为阐明玉米JAZ家族基因的功能及其调控机制,本研究利用生物信息学方法,对玉米JAZ家族基因进行系统进化分析、保守结构域分析、组织特异性分析以及在玉米抵抗生物和非生物胁迫过程中的表达规律分析。利用Real-time PCR技术,检测玉米JAZ家族基因在玉米抗感禾谷镰孢的自交系Mo17和B73中的表达规律。结果发现,玉米JAZ家族基因与拟南芥家族基因具有一定同源性,23个成员都含有TIFY和Jas(CCT_2)结构域且具有组织特异性;在生物(黄曲霉和拟轮枝镰孢)和非生物胁迫(高温、低温、高盐和紫外损伤)下,表达水平呈现明显的变化;部分JAZ家族基因在玉米抗感禾谷镰孢自交系Mo17和B73中的表达规律呈现明显的差别,说明JAZ家族基因在玉米抵抗生物和非生物胁迫以及玉米抵抗禾谷镰孢侵染过程中发挥重要的作用。

转录因子ZmMYC7与拟南芥JAZ家族基因的互作研究

为明确转录因子ZmMYC7与JAZ家族基因的互作关系,本研究构建了ZmMYC7与拟南芥JAZ家族基因的酵母双杂交载体,利用酵母双杂交技术研究ZmMYC7与拟南芥JAZ家族基因的互作关系。结果发现,共转化BD-ZmMYC7与AD-AtJAZ1、AD-AtJAZ2、AD-AtJAZ3、AD-AtJAZ4、AD-AtJAZ5、AD-AtJAZ8、AD-AtJAZ9、AD-AtJAZ10、AD-AtJAZ12组合的酵母在三缺培养基(SD/-T/-L/-H)和四缺培养基(SD/-T/-L/-H/-A)上均能正常生长,而BD-ZmMYC7与AD-AtJAZ6、AD-AtJAZ7、AD-AtJAZ11组合的酵母以及阴性对照组均不能在三缺、四缺培养基上正常生长,表明ZmMYC7与AtJAZ1、AtJAZ2、AtJAZ3、AtJAZ4、AtJAZ5、AtJAZ8、AtJAZ9、AtJAZ10、AtJAZ12能在酵母细胞中直接互作。研究结果为进一步研究转录因子ZmMYC7在JA信号防御反应中的功能及机制奠定了基础。

120紧急阀存在的问题与分析

通过对１２０紧急阀结构及作用原理的分析，找出了１２０紧急阀性能不良的原因，并提出了解决办法。

适于SPOC线上线下混合教学模式的微课制作

小规模限制性在线课程(SPOC)是一种新型的线上线下混合教学模式,其授课基础为知识点碎片化的微课视频。微课是以视频为载体,配合精心设计的场景、文字、旁白、图片,以多样化、灵活、实用的方法来展示教学内容。本文以一个植物学课程的微课视频为例,展示微课的设计思路、制作方法和经验心得,以期为建设高水平的线上线下混合教学精品课提供参考。

基于SPOC教学模式的《植物学》微课设计与制作

微课以视频为载体,包含场景、文字、旁白、图片等内容,作为新型网络化教学方法,受到高校教师越来越多的关注。具有时间短、信息量大、不受学习者时间地点限制等优点,同时因其新颖、生动、活泼、自由的特性,更能吸引00后大学生的兴趣。本文以一个《植物学》微课为例,详细介绍微课的设计与制作,为高校教师的微课制作提供参考。

灰葡萄孢BcPDR1基因差异表达基因的筛选和鉴定

灰葡萄孢BcPDR1基因在病菌生长发育和致病过程中发挥重要作用,但其具体的分子机制尚未明确。本研究利用数字基因表达谱技术(Digital Gene Expression Profiling, DGE),获得了933个受BcPDR1基因影响的差异表达基因,GO富集分析发现差异表达基因主要集中在细胞过程、新陈代谢过程、细胞组分和催化作用等方面。利用数字基因表达谱数据,获得了14个差异表达的胞壁降解酶基因;热图分析和Real-time PCR分析发现,14个胞壁降解酶基因在突变体BCt89和ΔBcPDR1中的表达水平被明显上调或下调,确定了BcPDR1基因对胞壁降解酶基因的正负调控作用。试验结果为进一步阐明BcPDR1调控灰葡萄孢致病力的分子机制奠定了基础。

拟南芥AtBT4在抵抗Pst DC3000侵染过程中的功能

为明确拟南芥AtBT4基因在抵抗Pst DC3000侵染过程中的功能,本研究检测AtBT4基因的T-DNA插入突变体bt4和bt4-1、回复突变体CE和超表达突变体OE对Pst DC3000的敏感性,结果发现,bt4、bt4-1突变体感病症状较为严重、病菌cfu值明显增强、胼胝质含量明显降低,表明AtBT4基因在拟南芥抵抗Pst DC3000侵染过程中发挥正调控的作用。利用Real-time PCR技术,检测野生型和突变体bt4、bt4-1、CE、OE接种Pst DC3000后SA、JA/ET信号途径关键基因ICS1、NPR1、JAR1、PDF1.2的表达情况,发现bt4和bt4-1突变体中各基因的表达水平显著低于野生型、回复突变体和超表达突变体,表明AtBT4基因正调控ICS1、NPR1、JAR1、PDF1.2的表达。由此推测,AtBT4基因通过调控SA、JA/ET信号途径影响拟南芥对Pst DC3000的抗性。研究结果为进一步阐明AtBT4基因调控拟南芥抵抗Pst DC3000侵染的分子机制奠定了良好基础。

拟南芥转录因子MYB73与TPRs蛋白的互作研究

转录因子MYB73在拟南芥抵抗生物和非生物胁迫过程中发挥重要作用,但其作用的分子机制尚待探究。本研究利用酵母双杂交(Yeast two-hybrid,Y2H)技术,对拟南芥MYB73与TPRs(TOPLESS-related proteins)蛋白之间的互作关系进行研究,结果发现,共转化MYB73与TPR3、TPR4组合(BD-MYB73+AD-TPR3、AD-MYB73+BD-TPR3、BD-MYB73+AD-TPR4、AD-MYB73+BD-TPR4)的酵母能够在三缺(SD/-L/-T/-H)和四缺(SD/-L/-T/-H/-A)培养基上生长,而共转化MYB73与TPR1、TPR2组合的酵母以及阴性对照组均不能在三缺、四缺培养基上正常生长,表明MYB73与TPR3、TPR4蛋白互作,与TPR1、TPR2不互作;与阳性对照相比,共转化EAR(Ethylene-responsive element binding factor-associated amphiphilic repression)基序突变的MYB73-m1(L197V)、MYB73-m2(L201V)与TPR3、TPR4组合(AD-MYB73-m1+BD-TPR3、ADMYB73-m2+BD-TPR3、AD-MYB73-m1+BD-TPR4、AD-MYB73-m2+BD-TPR4)的酵母不能在三缺和四缺培养基上生长,表明MYB73通过EAR基序与TPRs蛋白互作。

灰葡萄孢BcPDR1与MAPK途径基因BcBMP1和BcBMP3的关系

为了确定灰葡萄孢致病基因BcPDR1与病菌MAPK途径基因BcBMP1和BcBMP3之间的关系,利用实时荧光定量PCR技术,分析BcPDR1基因突变体中BcBMP1、BcBMP3的表达情况以及BcBMP1、BcBMP3基因RNAi突变体中BcPDR1的表达情况;在突变体ΔBcpdr1背景下,构建了BcBMP1和BcBMP3过表达的菌株ΔBcpdr1/BcBMP1-OE和ΔBcpdr1/BcBMP3-OE,并对过表达菌株的表型特征和致病能力进行分析。结果发现,BcPDR1基因突变体BCt89和ΔBcpdr1中BcBMP1、BcBMP3的表达水平显著优于野生型菌株和回复菌株,BcBMP1、BcBMP3基因RNAi突变体中BcPDR1的表达水平显著低于野生型;过表达菌株ΔBcpdr1/BcBMP1-OE和ΔBcpdr1/BcBMP3-OE的菌落形态、菌丝形态、生长速率、产孢量和致病力均与突变体ΔBcpdr1表现明显的不同,而更接近野生型BC22。结果表明,灰葡萄孢BcPDR1与BcBMP1、BcBMP3的表达水平密切相关,BcPDR1负调控BcBMP1、BcBMP3的表达,而BcBMP1、BcBMP3正调控BcPDR1的表达。

QPQ盐浴复合处理对35钢组织和性能的影响

对35钢进行QPQ盐浴氮化复合处理,运用X射线衍射(XRD)和金相显微镜(OM)对处理后的样品进行相结构和组织形貌分析,另外还对处理前、后的35钢分别进行了显微硬度测试、极化曲线测试以及滑动磨损性能实验。结果表明:经过QPQ处理后的35钢表面生成了一层铁的氮化物和氧化物,其相应的耐磨性能和耐腐蚀性能都有了很大提高。

灰葡萄孢致病基因BcPDR1与Gα亚基基因的关系研究

为了探究灰葡萄孢致病基因BcPDR1与病菌G蛋白α亚基基因之间的关系,利用qRT-PCR技术分析BcPDR1基因突变对Gα亚基基因BcBCG2和BcBCG3表达的影响以及BcBCG2、BcBCG3基因突变对BcPDR1基因表达的影响;在敲除突变体ΔBcpdr1的基础上,构建BcBCG2、BcBCG3基因过表达菌株ΔBcpdr1/BcBCG2-OE、ΔBcpdr1/BcBCG3-OE,对过表达菌株的表型和致病力进行分析。结果发现,BcPDR1基因的缺失突变体中BcBCG2、BcBCG3基因的表达水平显著升高,BcBCG2、BcBCG3基因沉默突变体中的BcPDR1基因的表达水平显著降低;BcBCG2、BcBCG3基因的过表达菌株的菌落形态、菌丝形态、生长速率、产孢量和致病力均与野生型BC22菌株基本一致,而与ΔBcpdr1突变体存在显著差异。结果表明,灰葡萄孢BcPDR1与Gα亚基基因BcBCG2、BcBCG3之间密切相关,BcPDR1负调控BcBCG2、BcBCG3基因的表达,BcBCG2、BcBCG3正调控BcPDR1基因的表达。研究结果为阐明灰葡萄孢致病基因BcPDR1调控病菌生长发育和致病力的机制奠定了基础。

灰葡萄孢Bromodomain转录因子家族成员鉴定及表达分析

为了解灰葡萄孢Bromodomain转录因子家族成员的功能,本研究利用生物信息学方法对灰葡萄孢Bromodomain转录因子家族成员进行理化性质、染色体定位、系统发育、基因结构、保守结构域以及分生孢子发育时期及侵染时期的表达规律分析;并利用qPCR技术检测灰葡萄孢Bromodomain家族基因在NaCl和刚果红处理后的表达变化。结果显示,灰葡萄孢中包含8个Bromodomain家族基因,系统发育分析将它们分为4个亚家族,Bromodomain家族基因在分生孢子的不同发育和侵染时期呈现不同的表达规律,在NaCl和刚果红处理后都呈现下调表达,表明了Bromodomain家族基因在灰葡萄孢生长发育、侵染植物以及胁迫应答过程中可能具有重要的功能。本研究为深入探讨Bromodomain转录因子家族基因的功能和灰葡萄孢的防治奠定基础。

玉米转录因子ZmMYC7对ZmLOX9的调控作用研究

为探究玉米茉莉酸(JA)信号通路中抗病关键转录因子ZmMYC7与其候选靶基因ZmLOX9的关系,本研究利用生物信息学方法对ZmLOX9的系统进化关系和启动子元件进行了分析,利用qRT-PCR技术检测了ZmMYC7基因突变对ZmLOX9基因表达的影响,并利用酵母单杂交(Y1H)技术检测了ZmMYC7对ZmLOX9启动子的结合互作。结果发现,玉米ZmLOX9与高粱SbLOX6、谷子SiLOX6等同源,ZmLOX9启动子区域含有ZmMYC7的作用元件G-box;ZmMYC7基因的突变体接种禾谷镰孢(Fusarium graminearum)后,ZmLOX9表达量显著下调;Y1H试验发现,ZmMYC7能够与ZmLOX9启动子作用,且ZmLOX9启动子区G-box是其重要作用位点。本研究结果明确了转录因子ZmMYC7直接作用于ZmLOX9启动子区G-box进而调控ZmLOX9基因的表达,为阐明转录因子ZmMYC7调控玉米抵抗病菌侵染的机制奠定了基础。

转录因子ZmMYB153与TPL/TPRs蛋白的互作研究

转录因子MYB44通过EAR基序与TPL/TPRs蛋白直接互作,参与植物抵抗生物和非生物胁迫过程,其同源蛋白ZmMYB153的功能和调控机制尚未明确。本研究利用酵母双杂交(Yeast two-hybrid,Y2H)技术,对ZmMYB153与TPL/TPRs(TOPLESS/TOPLESS-related proteins)蛋白之间的互作关系进行研究,结果发现,共同转化ZmMYB153与TPR2组合(AD-ZmMYB153+BD-TPR2、BD-ZmMYB153+AD-TPR2)的酵母菌落在-Leu/-Trp、-Leu/-Trp/-His和-Leu/-Trp/-His+3-AT培养基上均能正常生长;而其他组合以及阴性对照组合的酵母菌落均不能在-Leu/-Trp/-His+3-AT培养基上正常生长,表明ZmMYB153与TPR2蛋白在酵母细胞中能够直接互作;与阳性对照相比,共转化EAR基序突变的ZmMYB153-mEAR与TPR2组合(AD-ZmMYB153-mEAR+BD-TPR2、BD-ZmMYB153-mEAR+AD-TPR2)的酵母不能在-Leu/-Trp/-His+3-AT培养基上生长,表明EAR基序是ZmMYB153与TPR2蛋白在酵母中互作的关键位点。研究结果为阐明ZmMYB153在玉米生长发育和抵抗生物/非生物胁迫中的功能及其调控机制奠定了基础。

灰葡萄孢致病基因BcKMO与病菌MAPK信号途径的关系

为明确灰葡萄孢致病基因BcKMO与病菌MAPK信号途径之间的关系,利用MAPK信号途径特异性的抑制剂U0126处理灰葡萄孢野生型菌株BC22、BcKMO基因的T-DNA插入突变体BCG183和回复突变体BCG183/BcKMO。结果发现,突变体BCG183对抑制剂U0126不敏感,受抑制的程度显著低于野生型和回复突变体。对BcKMO基因与MAPK信号途径关键基因bmp1和bmp3的表达规律进行分析,结果发现,BcKMO与bmp3均是在7 d的菌丝和菌核中表达水平较高,BcKMO与bmp1、bmp3基因均是在含蔗糖和果糖培养基上培养的病菌中表达水平较高。利用Real-time PCR技术,检测BcKMO基因突变对bmp1、bmp3基因表达的影响以及bmp1、bmp3基因突变对BcKMO基因表达的影响,结果发现,突变体BCG183中bmp1的表达水平均显著高于野生型和回复突变体,bmp3的表达水平显著低于野生型和回复突变体; bmp1的RNAi突变体中BcKMO基因表达水平显著高于野生型,而bmp3基因的RNAi突变体中BcKMO基因表达水平显著低于野生型。结果表明,BcKMO基因负调控bmp1的表达,正调控bmp3的表达;而bmp1负调控BcKMO基因的表达,bmp3正调控BcKMO基因的表达。研究结果可为阐明灰葡萄孢BcKMO基因调控病菌生长、发育和致病力的机制奠定基础。