红锥根系响应石墨烯的转录组学研究

为了研究石墨烯对植物根系响应的分子机制和转录组学,本文以0、25、33和50 mg/L共4组质量浓度的石墨烯溶液培育红锥(Castanopsis hystrix Miq.)幼苗,其中石墨烯溶液质量浓度为0指以蒸馏水培育,并对红锥幼苗的根系发育情况、基因表达量的变化、差异表达基因的富集通路和范围进行了分析。与0相比,25 mg/L石墨烯溶液对红锥幼苗根系发育的促进效果最佳(t=2.86~7.80,P<0.05);转录组数据表明,25 mg/L石墨烯溶液处理红锥根系后,导致12845个基因的表达量发生差异,其中石墨烯诱导10899个基因表达量上调,抑制1946个基因的表达量。通过京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集性分析表明:表达量上调的基因主要富集于126个KEGG通路,表达量下调的基因富集于99个KEGG通路;另外,110个转录因子基因差异表达,可归类于33个不同家族,其中ERF、WRKY、MYB、NAC、bHLH、TCP和Trihelix共7个家族基因与红锥根系发育有关;9种植物激素信号转导通路相关的差异表达基因结果表明生长素、细胞分裂素、赤霉素、乙烯、水杨酸、油菜素内酯和独脚金内酯共7种激素相关基因表达量的改变与红锥根系生长密切有关。

二甲戊灵对高粱种植土壤酶活性和微生物的影响

[目的]本文旨在研究山西地区土壤施用二甲戊灵对土壤酶活性与微生物的影响,探究其影响的潜在机制,为科学使用二甲戊灵提供科学依据。[方法]以室内盆栽和大田栽培2种方式种植高粱后的土壤为研究对象,探究不同浓度二甲戊灵处理对4种土壤酶(蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶)活性与土壤微生物的影响,并通过传统平板计数法和PCR‐DGGE相结合方式对细菌和真菌群落进行统计分析。[结果]盆栽和大田栽培2种方式下,施用二甲戊灵浓度在200~800 g·hm^(-2)范围内对蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶均呈激活作用,过氧化氢酶活性表现为不同程度的降低或无显著变化。在400 g·hm^(-2)时,蔗糖酶活性达到顶峰;浓度达到600 g·hm^(-2)时,过氧化氢酶的活性被显著抑制;而浓度达到800 g·hm^(-2)时,脲酶活性达到最大。二甲戊灵对土壤细菌和真菌呈现激活作用,该影响随二甲戊灵施用浓度变化而变化。细菌和真菌群落对二甲戊灵浓度变化较为敏感;施用二甲戊灵会导致土壤生物活性变化。[结论]不同浓度的二甲戊灵对土壤中的蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶活性均被一定程度的激活,同时影响微生物数量和群落多样性,尤其Myxococcus属细菌和Stigmalychus属真菌影响最为显著。