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提高污泥含固率对高温厌氧消化互营产甲烷影响 被引量:3
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作者 朱俊兆 卓杨 +4 位作者 华飞虎 周梦雨 王雪娜 刘金洋 韩芸 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4697-4707,共11页
以常规含固率(2%)剩余污泥高温厌氧消化排泥为接种污泥,分析接种污泥在不同氨浓度下厌氧消化各步骤的动力学速率变化,并以热水解预处理的高含固污泥(10%)为基质进行连续试验,探讨高温厌氧消化条件下基质由常规含固率快速切换至高含固率... 以常规含固率(2%)剩余污泥高温厌氧消化排泥为接种污泥,分析接种污泥在不同氨浓度下厌氧消化各步骤的动力学速率变化,并以热水解预处理的高含固污泥(10%)为基质进行连续试验,探讨高温厌氧消化条件下基质由常规含固率快速切换至高含固率的产甲烷性能变化.结果表明,随着氨浓度上升,接种污泥对乙酸、丙酸、丁酸和热水解污泥的比产甲烷活性均有所下降,但其氢利用速率和互营乙酸氧化速率未受到显著影响.高温厌氧消化基质含固率由2%切换至10%连续运行试验结果表明,在有机负荷高达14g COD/(L·d)时,虽然系统COD去除率不足(27.99±3.66)%,且存在VFAs积累(10.41±2.25)g COD/L,但pH值仍可稳定在(7.74±0.09),说明该切换策略具有可行性.稳定运行系统中产氢产乙酸和互营乙酸氧化功能菌属以Coprothermobacter(15.29%)、Anaerobaculum(8.89%)、Tepidimicrobium(17.99%)和Syntrophomonas(1.60%)为主,切换后乙酸营养型产甲烷菌Methanothrix被淘汰,而参与互营乙酸氧化过程的Methanosarcina和Methanothermobacter相对丰度显著提高,说明体系通过构建互营乙酸氧化产甲烷途径来抵御高温高氨的环境胁迫.因此,以常规含固率高温厌氧消化污泥作为接种泥是实现由常规含固率切换至高含固热水解-高温厌氧消化的有效策略,并且接种污泥的互营乙酸氧化活性是切换成功的关键因素. 展开更多
关键词 高含固污泥 高温厌氧消化 热水解预处理 互营乙酸氧化 氨抑制
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水稻侧根突变体Oslrd2的表型分析和基因克隆 被引量:2
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作者 朱俊兆 陈宇杰 +5 位作者 吕沈阳 陈星月 杨愈之 郑文娟 朱世华 丁沃娜 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期535-543,共9页
侧根是水稻胚后发育的重要器官,具有吸收养分和稳固植株的作用。本研究从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻Kasalath突变体库中筛选得到一个水稻侧根突变体Oslrd2,对其进行了表型和遗传分析、图位克隆、候选基因测序及转基因互补验证。结果表... 侧根是水稻胚后发育的重要器官,具有吸收养分和稳固植株的作用。本研究从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻Kasalath突变体库中筛选得到一个水稻侧根突变体Oslrd2,对其进行了表型和遗传分析、图位克隆、候选基因测序及转基因互补验证。结果表明,与野生型相比,Oslrd2幼苗期的苗高和根系伸长都受到明显抑制,侧根短且数量少。通过对侧根原基的亚甲基蓝染色和解剖观察,发现相较于野生型,Oslrd2的侧根原基数目降低,且原基和侧根的形态发生膨胀变形;其成熟期的株高、有效穗数、每穗实粒数和千粒重也受到显著抑制。遗传分析表明,Oslrd2的突变性状受一对隐性核基因控制。利用SSR和InDel分子标记将突变基因定位在水稻第11号染色体InDel 3与InDel 4之间,物理距离约为10 kb,该定位区间内包含一个编码α-微管蛋白的基因(LOC_Os11g14220)。测序比对发现,突变体Oslrd2中该基因编码序列(CDS)1176 bp处缺失了一个胞嘧啶(C),以及在1179 bp处的胞嘧啶(C)突变为腺嘌呤(A)。上述突变导致其氨基酸序列中第392位的天冬氨酸(D)变为谷氨酸(E),第393位的异亮氨酸(I)变为终止密码子TAA,翻译提前终止。通过遗传互补验证的转基因植株表型和逆转录PCR(RT-PCR)分析,证实突变体Oslrd2的表型变化是由该基因突变引起的。研究结果明确了OsLRD2基因在水稻根系发育过程中的重要作用,为解析水稻侧根发育的分子机制提供了理论基础。 展开更多
关键词 水稻 侧根突变体 遗传分析 图位克隆 功能互补
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水稻短根突变体ksr8的表型分析和基因克隆 被引量:4
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作者 林静霞 朱俊兆 +5 位作者 虞洁 陈星月 李浩然 郑文娟 朱世华 丁沃娜 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1378-1386,共9页
本研究前期由籼稻品种Kasalath经EMS诱变获得一个短根突变体ksr8,为揭示该突变体根系发育的分子机制,对其进行了表型鉴定、遗传分析、基因定位、转基因互补验证以及外源精氨酸处理。表型分析表明,ksr8幼苗的株高、主根、侧根和不定根长... 本研究前期由籼稻品种Kasalath经EMS诱变获得一个短根突变体ksr8,为揭示该突变体根系发育的分子机制,对其进行了表型鉴定、遗传分析、基因定位、转基因互补验证以及外源精氨酸处理。表型分析表明,ksr8幼苗的株高、主根、侧根和不定根长度均变短,成熟期植株较野生型矮小、分蘖数与每穗实粒数都减少。根尖树脂半超薄切片及醋酸洋红染色显示,ksr8的短根表型与伸长区细胞变短和根尖细胞分裂有关。遗传分析结果表明,ksr8的突变表型受隐性单基因控制,利用图位克隆技术将突变基因定位于3号染色体的分子标记InD3和RM3280之间,物理距离约106 kb,在该定位区间内包含一个编码催化精氨酸合成通路最后一个步骤的精氨酰琥珀酸裂解酶基因OsASL1(LOC_Os03g19280)。测序结果表明,突变体ksr8中OsASL1基因第3外显子内(CDS 653 bp处)的G突变成A,导致编码的218位精氨酸(R)突变为赖氨酸(K);转基因互补试验证实ksr8的表型是由该基因突变引起;进一步分析发现,外源精氨酸添加可以恢复ksr8的根系缺陷表型。本研究结果证明了突变基因ksr8是OsASL1的新等位基因,进一步明确了OsASL1在水稻根系发育过程中的重要作用,为解析水稻根系发育的分子机制提供了基因资源和理论依据。 展开更多
关键词 水稻 短根突变体 OsASL1基因 遗传分析 基因克隆
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水稻根系发育基因OsKSR7的克隆与功能分析 被引量:1
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作者 周佳琴 朱俊兆 +5 位作者 杨思学 诸周洁 姚婕 郑文娟 朱世华 丁沃娜 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期777-785,共9页
【目的】水稻根系是与地上部性状和产量密切相关的重要农艺性状。通过鉴定新的水稻根系发育相关基因,为深入解析水稻根系发育遗传机理奠定基础。【方法】从甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变的水稻Kasalath突变体库中筛选... 【目的】水稻根系是与地上部性状和产量密切相关的重要农艺性状。通过鉴定新的水稻根系发育相关基因,为深入解析水稻根系发育遗传机理奠定基础。【方法】从甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变的水稻Kasalath突变体库中筛选到1个根系发育缺陷的突变体Osksr7(Oryza sativa kasalath short root7)。通过溶液培养和田间种植,对该突变体进行苗期表型鉴定及成熟期主要农艺性状考察。将Osksr7分别与野生型籼稻Kasalath和粳稻Nipponbare杂交,F2群体进行遗传分析和突变基因的图位克隆,对预测的候选基因进行测序验证。构建由35S启动子驱动OsKSR7的回复载体,通过农杆菌介导转入突变体成熟胚诱导的愈伤组织进行转基因互补验证。【结果】与野生型相比,Osksr7幼苗期的主根、不定根、侧根和根毛的伸长都受到抑制,主根、不定根和侧根的长度分别只有野生型的33%、38.9%和35.3%,但不定根数有显著增加。农艺性状调查发现,Osksr7的株高、穗数、茎秆粗细、结实率、千粒重和剑叶长宽等性状都受到显著影响,其中,穗数和结实率的差异极显著,分别只有野生型的56.3%和37.3%。遗传分析表明,突变体Osksr7和籼稻Kasalath杂交的F1表型正常,F2群体中正常植株与短根突变植株的分离比符合3﹕1,表明突变体Osksr7的突变性状受1对隐性核基因控制;利用SSR和InDel分子标记将突变基因定位在水稻第11染色体上IND1与IND2之间,物理距离约为143 kb的区间。在该区间有25个预测注释基因,候选基因测序比对发现,突变体Osksr7中的一个编码转运蛋白的基因LOC_Os11g24560第一个外显子上ATG后73 bp处的T突变为A,导致编码的第25位氨基酸由色氨酸突变为精氨酸。生物信息学分析表明LOC_Os11g24560是介导蛋白质从内质网(ER)运向高尔基体(Golgi)的COPII有被小泡的SEC23亚基在水稻中的同源基因。RT-PCR表明LOC_Os11g24560的表达水平在野生型和Osksr7突变体中无显著差异,35S启动子驱动的LOC_Os11g24560的回复载体能够使Osksr7突变体的表型回复成野生型,证实Osksr7的表型是由LOC_Os11g24560突变引起。【结论】Osksr7是一个水稻短根突变体,其产量相关的几个重要农艺性状显著受抑制,突变基因为LOC_Os11g24560,编码COPII有被小泡的SEC23亚基,与已报道的水稻根系基因都不等位,是一个新的水稻根系发育调控基因。 展开更多
关键词 水稻 短根突变体 遗传分析 图位克隆 功能互补
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重瓣红玫瑰组织培养中培养基和培养条件的筛选 被引量:1
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作者 陈宇杰 朱俊兆 +1 位作者 杨思学 丁沃娜 《宁波大学学报(理工版)》 CAS 2019年第1期1-5,共5页
为解决重瓣红玫瑰繁殖周期长,不能满足日益增长的市场需求.以山东平阴地区培育的一种重瓣玫瑰作为实验材料,利用其带腋芽茎段为外植体,进行腋芽初代培养、继代培养、无菌苗的生根及移栽,探索其诱导、增殖、生根的最佳培养基配比及培养条... 为解决重瓣红玫瑰繁殖周期长,不能满足日益增长的市场需求.以山东平阴地区培育的一种重瓣玫瑰作为实验材料,利用其带腋芽茎段为外植体,进行腋芽初代培养、继代培养、无菌苗的生根及移栽,探索其诱导、增殖、生根的最佳培养基配比及培养条件.结果表明,重瓣红玫瑰诱导芽的最佳培养基配比为MS culture medium(MS)+6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)1.5 mg·L^(-1)+萘乙酸(NAA)0.1 mg·L^(-1)+蔗糖30 g·L^(-1)+0.8%琼脂;芽增殖的最佳培养基配比为MS+6-BA 2 mg·L^(-1)+NAA 0.25 mg·L^(-1)+蔗糖30 g·L^(-1)+0.8%琼脂;最佳生根培养基为1/2MS+吲哚丁酸(IBA)1 mg·L^(-1)+蔗糖30 g·L^(-1)+0.8%琼脂+黑暗条件培养. 展开更多
关键词 重瓣红玫瑰 带腋芽茎段 激素 组织培养
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水稻短根突变体Osksr6的遗传分析和基因定位
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作者 叶金 诸周洁 +3 位作者 姚捷 朱俊兆 王晓飞 丁沃娜 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1222-1227,共6页
该研究对从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻突变体库中筛选到的一个短根突变体Osksr6(Oryza sativa kasalath short root 6)进行了表型鉴定、遗传分析与基因定位。结果表明:(1)生长7d的突变体Osksr6与野生型相比,株高与不定根数量差异不明... 该研究对从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻突变体库中筛选到的一个短根突变体Osksr6(Oryza sativa kasalath short root 6)进行了表型鉴定、遗传分析与基因定位。结果表明:(1)生长7d的突变体Osksr6与野生型相比,株高与不定根数量差异不明显,但主根变短61.98%、不定根变短46.42%,侧根的发生与根毛的伸长也受不同程度抑制;成熟期的Osksr6分蘖数明显减少,总穗长与结实率均较野生型差。(2)遗传分析结果显示,突变体Osksr6的短根性状受1对隐性基因控制。(3)利用图位克隆技术,将突变基因OsKSR6定位于3号染色体InDel标记28420k和28880k之间,物理距离约460kb,该区间没有已报道的与根系发育相关的基因。该研究为进一步研究水稻根系生长的分子机理奠定了基础。 展开更多
关键词 水稻 短根突变体 遗传分析 基因定位
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