高粱OFP转录因子家族生物信息学及盐胁迫下的表达分析

为了解OFP(Ovate family proteins)基因家族在高粱基因组中的特征,本研究利用生物信息学方法对高粱OFP基因家族进行了家族成员鉴定,进化关系分析,基因定位,保守motif分析,基因结构、功能启动子元件、基因共线性以及盐胁迫条件下的表达特征进行了分析。结果表明:高粱中鉴定得到37个OFP基因,编码139~543个氨基酸,分子量大小在15.37988~60.05564 kD之间,等电点为4.49~11.62,均为亲水蛋白;通过系统发育分析发现,该家族基因可分为三大类,分别包含高粱OFP家族13、8、16个基因;该家族成员在高粱10条染色体上呈不均匀分布,其中3号染色体上分布最多,含有10个SbOFP基因;该家族蛋白保守结构域基本由Motif1和Motif2组成,有13个基因同时具有干旱诱导响应元件(MBS)、脱落酸响应元件(ABRE)和茉莉酸甲酯响应元件(CGTCA-motif和TGACG-motif);高粱内部有20对共线性基因,与水稻、谷子和玉米共线性基因个数分别为27、27、32。胁迫发现SORBI3005G042800、SORBI3003G227000、SORBI3003G010700和SORBI3006G187600共4个基因的表达与盐胁迫关系密切。本研究结果将有助于了解高粱OFP基因家族,为高粱OFP基因家族成员的深入研究奠定理论基础。

黄淮北部不同小麦品种(系)株型性状与产量关系研究

为了明确黄淮北部地区不同品种(系)株型性状与产量的关系,在2018-2019年和2019-2020年分别对黄淮北部麦区19个和21个供试小麦品种(系)的株型和产量性状进行了调查和分析。结果表明,通过聚类分析,在供试品种(系)中,高产型占5.3%~14.3%,低产型占19.0%~21.1%,中高产和中产型占66.7%~73.7%;通过对29个株型性状的因子分析,旗叶长和面积对不同品种(系)小麦株型性状变异的贡献最大;经相关分析,小麦产量与倒3叶宽、倒2节间长、倒3节间长、倒4节间长呈显著正相关,与倒1节间构成指数、倒2叶基角、旗叶披垂度呈显著或极显著负相关,倒4节间长与有效穗数呈显著正相关,旗叶长、穗长、倒1节间长、倒1节间构成指数、倒3节间构成指数、倒3叶基角、旗叶披垂度与有效穗数均呈显著或极显著负相关,说明株型性状对有效穗数的形成具有重要影响。综上,黄淮北片麦区高产型品种(系)(产量>9000 kg·hm^(-2))的适宜株型指标:全生育期233~237 d,株高80.00~83.00 cm,株高构成指数>0.61,穗长7.0~7.4 cm,旗叶长13 cm左右,宽1.4 cm左右,旗叶基角<16°,倒2节间长16.5~18.2 cm,倒3节间长11.5~12.0 cm。

不同耐盐高粱品种全生育期对盐胁迫的响应

为探究土壤盐胁迫对不同生育时期(拔节期、开花期、成熟期)高粱植株生长及生理特性的影响,在4个盐处理水平(CK:0 g/kg,S3:3 g/kg,S5:5 g/kg,S7:7 g/kg)种植2个耐盐性不同的高粱品种高粱蔗(耐盐)和河农16(盐敏感),比较了2个品种在不同盐处理水平下、不同生育时期植株形态、根系形态、叶片光合特性及抗氧化酶活性的差异。研究结果表明:随盐胁迫程度增加,2个品种的抗氧化酶活性和叶绿素相对含量(SPAD)先升高后降低,抗氧化酶活性在S3处理或S5处理下达到最大值,且该最大值与对照间存在显著差异。2个高粱品种的丙二醛(MDA)含量,随盐处理浓度的增大而升高,在S7处理下显著高于对照,同一处理下耐盐品种高粱蔗的抗氧化酶活性高于盐敏感品种河农16,但丙二醛含量低于盐敏感品种。2个品种的光合能力受到盐胁迫的显著影响,在拔节期,S7处理显著降低了高粱蔗的Pn值,而2个品种的胞间CO2浓度(Ci)在S7处理下均高于对照。盐胁迫下高粱地上和地下部分生长都受到影响,2个品种的基部茎粗、总根长、根面积、根尖数和分支数在S3处理下达到最大值,基部节长、株高、总根长及根体积在S7处理下达到最低值。2个高粱品种在盐胁迫下籽粒脂肪、淀粉含量下降,单宁含量在低盐处理下显著高于对照,盐胁迫使籽粒品质下降。综上,低盐(3 g/kg)能促进高粱生长,而中盐(5 g/kg)和高盐(7 g/kg)条件对高粱生长有显著的抑制作用,高粱蔗比河农16的耐盐性更强。

多效唑对高粱生长发育及生理的影响

为了解喷施多效唑对高粱(Sorghum bicolor)生长发育和生理的影响,在高粱品种‘农大红1号’拔节期喷施多效唑水溶液,对高粱的生长发育和生理指标进行了研究。结果表明,喷施不同浓度的多效唑后,高粱株高均比对照降低,基部节间长度缩短,茎粗增加,且穗粒重也提高。同时,高粱叶片的叶绿素含量和净光合速率提高,且抗氧化酶活性提高并降低了丙二醛含量。因此喷施多效唑可提高高粱的抗倒伏性,延缓叶片衰老,提高产量。在大田生产中,以拔节期喷施450~600 mg/L多效唑的效果较好。

高粱GRAS基因家族全基因组鉴定及其对烯效唑的响应

GRAS转录因子广泛参与植物生长发育和逆境胁迫应答等多种代谢途径,并发挥重要作用。本研究利用生物信息学技术从高粱全基因组序列中鉴定出GRAS蛋白序列,经SMART和Pfam-search去除冗余序列后,通过ExPASy-ProParam、Mapchart以及MEGA7.0等进行理化性质、染色体定位和系统进化等分析,利用GO和KEGG对GRAS基因进行注释,结合转录组测序分析高粱GRAS家族成员在烯效唑处理不同时期的表达模式,并用实时荧光定量PCR技术检测部分具有显著转录组差异的GRAS成员表达情况。结果表明:从高粱全基因组中鉴定出80个GRAS转录因子,根据亲缘关系远近分为8个亚族;高粱GRAS基因氨基酸数介于295~967个,分子量介于31529.21~107470.03 kD,平均等电点6.01,96.25%的GRAS基因为不稳定蛋白,平均亲水性-0.264;除7号染色体外,其余染色体均有GRAS基因分布;基于高粱转录组数据,可以将GRAS基因分为5类;通过qRT-PCR验证8个表达量具有显著差异的GRAS基因,结果显示,6个基因与转录组数据表达趋势一致,其中5个为差异表达基因。上述结果初步筛选出5个在烯效唑处理下不同时间的差异表达基因,为研究高粱GRAS转录因子对烯效唑的响应提供理论依据。

浅谈人工挖孔桩成孔安全技术

湿陷性黄土地区人工挖孔桩施工安全技术,主要包括施工过程中应对各种不安全因素的注意事项,和施工过程中事故的类型分析及主要对应方法等。

浅析水工砼底板破坏原因及修补方法

在水利水电建筑工程枢纽中,由于高速水流冲刷,砼底板会因水流的冲击及磨损而产生破坏。总结了水工混凝土底板产生破坏的原因,并分为水上修补和水下修补两种情况,分别对破坏后修补的施工工艺和施工材料进行了分析。

UF-50尿沉渣分析仪激光原理与故障排除

通过对UF50尿沉渣分析仪激光故障的分析与检修,介绍了该机激光工作的原理与光路故障的检查与解决。

浅谈人工挖孔桩成孔安全技术

人工挖孔桩成孔技术已在水电施工中被广泛应用,但其安全技术问题却不可忽视,必须切实重视和加强.笔者所参与的延安供水工程,其招安调压池基础为人工挖孔桩,孔直径0.8m,最大深度达10m.因挖孔人员在地下施工,活动余地小,工作环境恶劣,情况复杂,因此人身伤亡事故极有可能发生,安全技术尤显重要. ……

我国谷子登记品种遗传多样性分析及综合评价

谷子登记品种在农业生产中发挥着重要的支撑作用。开展相关的多样性评估,可以指导谷子品种的生产布局和育种优异互补亲本选择,进而提高新品种培育和田间生产效率。对2011-2022年间登记的200份谷子品种进行了一年两点的农艺性状调查和分析。结果表明,200份谷子登记品种变异系数范围为9.12%~21.96%,遗传多样性指数(H′)为1.9578~2.0866。区域性农艺性状分析结果表明,东北春谷区的品种变异系数高于西北春谷区和华北夏谷区,其中穗重、穗粒重具有最高的变异系数。相关性分析显示,穗重和穗粒重正相关性系数最高,穗颈长和茎粗负相关性系数最高。基于主成分分析和综合得分(F值)筛选出综合评价较好的前20个登记品种,200份登记品种中F值最高的品种为太选谷28,最低的是龙谷26。基于农艺性状进行聚类分析,200份谷子登记品种可分为4个类群,其中类群Ⅰ大部分农艺性状平均值偏高,类群Ⅳ中12个农艺性状均值较低。

谷子β-胡萝卜素异构酶家族基因的表达与变异分析

株型是影响谷类作物产量的重要性状,株型改良对提高作物产量具有重要意义。独脚金内酯(strigolactones,SLs)作为一种最新被鉴定的植物激素,其通过抑制腋芽的伸长调控分枝/分蘖的形成。β-胡萝卜素异构酶(D27s)是SLs合成途径的关键酶,通过对谷子(Setaria italica)β-胡萝卜素异构酶典型结构域Pfam:DUF4033进行分析,鉴定到3个谷子D27s基因家族成员(Seita.8G168400、Seita.6G088800和Seita.3G050900)。蛋白质特性分析显示,谷子D27s蛋白由271–277个氨基酸残基组成,分子量为30.1–30.4 k Da,等电点为5.85–9.31,不稳定系数介于38.48–74.47之间,且均定位于叶绿体;系统进化分析发现,谷子D27s家族成员位于3个不同进化分支;顺式作用元件预测显示,SiD27-1(Seita.8G168400)可能参与调控生物节律、生长素介导的生长发育以及干旱和低温等胁迫应答过程。基因表达分析显示,SiD27-1在谷子多分蘖材料中表达下调,在低磷胁迫处理下,D27s基因均能产生不同程度的响应,并且Si D27-1的响应较其它成员更快速。单倍型分析结果表明,SiD27-1的H001单倍型为优异单倍型,对谷子的株高、抽穗期和产量改良具有重要应用价值。综上,推测SiD27-1极可能在SLs合成中发挥关键作用并对谷子株型产生影响。研究结果为深入揭示D27s对谷子分蘖形成的调控机制奠定了基础,也为谷子株型分子设计育种提供了优异的等位变异位点。