CRISPR/Cas9技术在热带作物育种中的应用研究进展

在热带地区种植的香蕉、番木瓜、甘蔗、木薯、天然橡胶、油棕等热带作物,是我国农业的重要组成部分,不仅为我们的日常生活和工农业生产提供了重要的原材料,而且为我国热带与亚热带地区的主要农业产量和经济增长做出了贡献。然而,这些作物的现代分子育种受其生物学特性和遗传复杂性的严重阻碍,多倍化、杂合性、无性繁殖、童期长和植株高大等问题导致热带作物的传统杂交育种周期长、难度大、进展慢。基因编辑技术的发展为热带作物育种带来了新途径和新机遇。CRISPR/Cas9系统介导的基因组编辑技术以其更高的靶向效率、多功能性和易用性,已被广泛应用于植物基因组编辑育种中。近年来,该技术在香蕉、木薯、天然橡胶、甘蔗等热带作物上也实现了广泛应用。本文介绍了基于CRISPR-Cas9系统的基因组编辑、CRISPR-Cas9在热带作物改良中的应用进展以及所面临的挑战和问题,同时对热带作物基因编辑育种方面提出建议,以期为后续研究提供思路,并为进一步开发应用该技术以有效改良热带作物的植物性状提供参考。

橡胶树叶柄愈伤组织乳管细胞的组织化学和分子生物学研究

橡胶树乳管分化研究主要以树皮为研究材料。本研究通过组织化学染色法、尼罗红荧光染色法、免疫组织化学法和分子生物学方法证实橡胶树叶柄来源的愈伤组织中存在乳管细胞。乳管细胞在叶柄愈伤组织中随机分布,分布模式类似橡胶树初生乳管;叶柄愈伤组织乳管细胞在发育早期时橡胶粒子较少,在发育后期时充满橡胶粒子。RT-PCR扩增出叶柄愈伤组织乳管细胞的橡胶延伸因子(REF)、小橡胶粒子蛋白(SRPP)、橡胶凝集素(hevein)和橡胶转移酶(CPT)等胶乳特异基因的转录本,经比对它们序列与所报道的橡胶树树干胶乳中表达的基因序列一致,表明橡胶树叶柄愈伤组织乳管细胞拥有树皮乳管细胞相似的功能,为叶柄愈伤组织作为一种新型的研究乳管分化的模式提供了科学依据。

长江中游浮萍种质资源鉴定及遗传多样性分析

浮萍为浮萍科水生植物,具有生长繁殖快、氮磷吸收能力强及高含蛋白质和淀粉的特性,在饲料和能源方面具有较大的开发潜力。目前尚未有系统研究我国长江中游地区浮萍种质资源的报道。本研究从我国长江中游地区3个省42个具有代表性的自然水体中共收集到浮萍种质112份。经形态学并结合分子生物学鉴定,它们分属4个属6个种,其中青萍属(Lemna L.)含3个种54份种质;多根紫萍属(Spirodela Schleid.)、少根紫萍属(Landoltia Les&Crawford)、芜萍属(Wolffia Horkel ex Schleid.)均只有1个种,种质数量分别为33份、19份和6份。遗传多样性分析表明Atp F-Atp H间隔序列和rp S16内含子序列的单倍型数量分别为11和18,单倍型多样性分别为0.748和0.892,群体突变率分别为0.03013和0.03507,平均每Kb核苷酸差异数为31.386和61.263,核苷酸多样性分别为0.04713和0.06623。本研究为我国长江中游浮萍的资源化利用奠定了基础。

橡胶树内生生物资源研究进展

植物内生生物具有促进植物生长、抗非生物逆境、抗植物病虫害等功能,在农业和生态环境等领域具有重要的潜在应用价值。本文综述了橡胶树内生真菌、内生细菌和内生藻的研究进展,具体包括它们的多样性和功能,并展望了橡胶树内生生物资源的开发利用前景。对促进橡胶树内生生物资源的开发利用具有一定的意义。

甘蔗脱毒原种苗田间繁育过程中氮、磷、钾营养元素的吸收及累积特征

探讨甘蔗脱毒原种苗不同生长时期氮、磷、钾营养元素的累积需求状况,为甘蔗脱毒原种苗田间繁育栽培过程中养分管理提供参考。试验分别在2020、2021年进行,调查中糖1号甘蔗脱毒原种苗全生育期生长情况,测定其生物量及其在各生育阶段根、茎、叶中氮、磷、钾各营养元素的含量,并分析氮、磷、钾的累积量、阶段吸收量、日吸收速率。结果表明:甘蔗脱毒原种苗从种苗假植到种茎最佳收获时需6~7个月可达15茎节,在7、8月至9月下旬(茎1期至茎2期)蔗茎生长速度最快,以茎4期(10月下旬至11月下旬)干物质量累积增加最快,此阶段为生物量累积的关键阶段。在甘蔗脱毒原种苗全生育期中各元素含量及累积量从高到低依次为钾>氮>磷,在根茎叶各器官中蔗叶、蔗茎始终为氮、磷、钾含量相对较高的器官,氮、磷、钾累积量在茎伸长生长1期前主要贮存于蔗叶中,而后以蔗茎为新的主要贮存器官。甘蔗对氮、磷、钾的吸收比例在苗期和分蘖期分别为24.84%、26.18%、27.74%,在茎1~3期(7月下旬至10月下旬)分别为55.54%、58.61%、52.30%,茎4、5期(10月下旬至12月下旬)分别为19.62%、15.20%、19.96%。因此,可根据各元素的阶段吸收量进行合理施肥,进而提高甘蔗脱毒健康种苗的品质和经济效益。试验明确了甘蔗脱毒原种苗生长过程中对氮、磷、钾的需求状况,可为今后甘蔗脱毒健康种苗田间规模化繁育生产的科学合理施肥提供依据,提高脱毒原种苗田间繁育效率和养分资源利用效率。

木薯MeMinD的互作蛋白筛选

MinD参与质体分裂的精细调控,在质体形态维持中起着关键作用。实验室前期研究发现MeMinD蛋白参与了木薯质体的分裂,然而与MeMinD蛋白协同调控木薯质体分裂的相关蛋白尚未明确。本研究构建了pGBKT7-MeMinD载体,通过酵母双杂交文库筛选,共获得MeMinD蛋白的8个候选互作蛋白,点对点验证后发现烟酸磷酸核糖转移酶2(MeNAPRT2)与MeMinD存在互作关系。该研究结果为进一步解析MeMinD参与调控木薯质体分裂的相关机制提供新的信息。

基因编辑MeERF127提高木薯抗旱和耐盐性

干旱、高盐和低温严重损害植物的细胞,抑制其生长,显著降低作物产量。AP2/ERF超家族中的乙烯响应因子(ERF)在植物的生长发育和逆境应答中起关键作用。为了研究MeERF127在木薯响应非生物胁迫中的作用,本研究从木薯中克隆MeERF127基因,对其进行序列比对、亚细胞定位、转录活性分析、表达模式分析,构建MeERF127基因编辑载体获得转基因木薯,对其在干旱、盐和低温胁迫处理后的表型和生理指标进行分析,并且分析胁迫响应基因的表达。结果显示:MeERF127基因CDS全长为711 bp,氨基酸序列的N端和C端分别包含YRG和RAYD元件,第14位和第19位的氨基酸是丙氨酸和天冬氨酸,表明MeERF127属于ERF亚家族;MeERF127蛋白亚细胞定位于细胞核,具有转录因子活性;MeERF127在茎中的表达量最高,在愈伤组织中的表达量最低,在块根形成期(植后80 d)的表达量最高,在干旱和盐胁迫后的表达水平上升,在低温胁迫后略下降;构建基因编辑载体,通过农杆菌侵染木薯愈伤组织,Hi-TOM高通量测序结果表明得到了22个碱基缺失和3个碱基缺失的MeERF127基因编辑株系;在干旱和盐胁迫处理后,基因编辑木薯未萎焉,野生型木薯明显萎焉,基因编辑木薯的SOD、POD活性和Pro含量均显著高于野生型木薯,MDA含量显著低于野生型,基因编辑木薯的叶片颜色更浅,胁迫响应基因SOD和WRKY31在基因编辑木薯中的表达量显著高于野生型;在低温胁迫后,基因编辑木薯和野生型木薯均萎焉,SOD活性、POD活性、MDA含量、叶片颜色和胁迫响应基因在基因编辑木薯与对照差异不显著。以上结果表明,基因编辑MeERF127提高了木薯的抗旱性和耐盐性,但对低温胁迫不响应,推测MeERF127可能调控SOD和WRKY31基因以响应干旱和盐胁迫。本研究结果为揭示MeERF127基因在木薯响应干旱和盐胁迫中的作用提供参考。

7种黄檀属藤本或攀援植物的木材解剖学研究

黄檀属(Dalbergia L.f.)大部分树种的木材都具有世界高知名度,有关木材解剖学的研究主要为针对乔木树种,而对藤本或攀援植物树种研究甚少。本研究旨在探讨7种黄檀属藤本或攀援植物的木材宏观、微观构造,系统地归纳总结,并与乔木树种降香黄檀进行比较分析,为黄檀属植物的木材识别、物种鉴定及其保护、繁育、开发和利用等方面提供科学依据。结果表明:宏观构造均表现为心边材区别不明显,几无光泽;富含树胶时气芳香,显油性。生长轮不明显;管孔明显,常含丰富的树胶,初生木质部的管孔较小且分布稀疏,次生木质部的管孔较大且分布密集;内含韧皮部呈圆形。微观构造显示均为散孔材,单管孔、径列复管孔,管孔排列分散,单穿孔,管间纹孔互列,系附物纹孔,椭圆形至近圆形,弦切面上明显;轴向薄壁组织量较多,叠生,主为傍管带状、环管状;木射线非叠生、较细密。与乔木树种降香黄檀的比较发现,降香黄檀为散孔材至似半环孔材;内含韧皮部无;髓心较小;轴向薄壁组织主要为傍管型以翼状、聚翼状,离管型为极小的带状;管孔密度较小。综上所述,7种黄檀属藤本或攀援植物的木材解剖构造上有很多相似之处,但也存在较大差异,主要在于:(1)木射线。红果黄檀和滇黔黄檀相同,以同形多列为主,偶见同形单列;斜叶黄檀和两粤黄檀相似,同形单列或多列,而前者为稀异形Ⅲ型;藤黄檀和白沙黄檀相似,以异形单列为主,偶见异形Ⅰ型,而前者极少异形Ⅲ型;弯枝黄檀以异形Ⅱ型为主,其次异形Ⅰ型、异形单列。(2)木射线宽度。藤黄檀和白沙黄檀1~2个细胞;斜叶黄檀、两粤黄檀和弯枝黄檀1~3个细胞;滇黔黄檀1~4个细胞、多数2~3个;红果黄檀1~5个细胞、多数3~4个。(3)髓心内含物。以金黄色为主,但红果黄檀为银白色,斜叶黄檀无或不明显。

木薯MeAHL17基因的克隆及表达分析

AT-hook核定位蛋白(AT-hook nuclear localized proteins,AHLs)是一种小的DNA结合蛋白基序,在植物的生长发育、器官构建、逆境胁迫与激素信号应答等方面发挥重要作用。本研究从华南8号木薯(SC8)中克隆获得MeAHL17基因,利用生物信息学方法对MeAHL17基因进行启动子分析、蛋白理化性质分析、保守功能域的预测和序列比对。结果表明:MeAHL17基因的开放阅读框长度为939 bp,编码一个具有312个氨基酸的蛋白,其理论等电点为6.89,分子式为C_(1420)H_(2215)N_(415)O_(451)S_(11),分子量为32.66938 kDa,带正电荷氨基酸残基总数(Lys+Arg)为23,带负电荷氨基酸残基总数(Asp+Glu)为24,脂肪系数为57.47,总平均亲水性系数(GRAVY)为-0.491,不稳定系数为58.06;该蛋白不含有信号肽,位于细胞膜内,无跨膜结构,含有5个糖基化位点和45个磷酸化位点,是一个不稳定的亲水性酸性蛋白;MeAHL17蛋白包含AT-hook保守核心序列和PPC结构域的保守核心序列,符合AT-hook家族的典型结构特征。通过亚细胞定位和转录活性分析实验证明MeAHL17是一个定位于细胞核且具有转录活性的转录因子。组织表达模式分析表明,MeAHL17基因主要在体胚、须根和愈伤组织中表达。不同激素处理表明,MeAHL17基因受到乙烯(ACC)、茉莉酸甲酯(JA)和生长素(IAA)等激素的诱导表达,推测其可能参与了乙烯、茉莉酸甲酯和生长素信号途径。非生物胁迫处理表明,MeAHL17基因响应干旱和盐胁迫。本研究初步确定了木薯MeAHL17基因在生长发育、激素信号和逆境胁迫等方面具有重要的作用,为进一步研究其功能提供理论依据和参考。

甘蔗脱毒原种苗生物量累积特征及水分需求研究

【目的】探讨甘蔗脱毒原种苗生长和水分需求规律,为甘蔗脱毒原种苗田间繁育栽培和水分管理提供参考依据。【方法】通过分析甘蔗脱毒原种苗的干物质量累积规律,结合广西扶绥试验基地气象数据的采集,采用作物系数法计算广西扶绥县甘蔗脱毒原种苗各生长发育时期的作物需水量及水分盈亏量。【结果】甘蔗脱毒原种苗干物质量积累主要集中在茎伸长生长期,8月中旬开始拔节至10月下旬,平均每日干物质累积量达2.92 g,11月后干物质量日均累积速率减缓至1.77 g,至12月下旬可收获约15节健康种茎。甘蔗脱毒原种苗需水量整体呈先上升后下降的变化趋势,其中8月中旬至9月下旬需水量最大,日需水量达5.5 mm。甘蔗脱毒原种苗生育期内广西扶绥试验地降雨主要集中在7月中旬至9月中旬,累积降雨量达177.9 mm,9月下旬至12月降雨较少,累积降雨量仅22.3 mm。甘蔗脱毒原种苗仅苗期表现为水分盈余,其余时间7月下旬至12月水分表现为持续亏缺,总亏缺量达473.4 mm。【结论】明确了甘蔗脱毒原种苗干物质量累积特征和水分需求规律,为今后甘蔗脱毒原种苗田间繁育和规模化生产过程中合理栽培和科学灌溉提供理论依据和参考。

香蕉条斑病毒ORF Ⅰ基因克隆及编码蛋白和同源物的生物信息学分析

【目的】探明杆状DNA病毒属病毒的ORFⅠ基因功能。【方法】本研究从香蕉条斑病毒云南分离株(BSV-YN)中克隆了BSV ORFⅠ基因,通过核苷酸和氨基酸序列分析和同源关系分析,确定了BSV-YN的分类地位;对其编码蛋白及同源物的理化性质、氨基酸序列组成、亲疏水性、跨膜区域、信号肽、亚细胞定位、磷酸化位点、同源结构域、蛋白二级和三级结构等进行预测和分析。【结果】BSV ORFⅠ基因片段大小为528 bp,编码175个氨基酸,通过核苷酸和氨基酸序列分析和同源关系分析,确定了BSV-YN属于BSGFV种。生物信息学分析表明,BSV-YN ORFⅠ及同源蛋白都是不稳定的、亲水性蛋白,以丝氨酸和苏氨酸磷酸化为主。这些蛋白二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,无信号肽或跨膜区域。亚细胞定位预测表明,BSV-YN ORFⅠ及同源蛋白主要在细胞核分布,推测它们在病毒感染的宿主细胞核中发挥重要作用。【结论】推测BSV-YN ORFⅠ在病毒感染的宿主细胞核中参与病毒复制、转录等相关过程。本研究为进一步开展该蛋白的功能研究提供科学线索。

木薯MeMYC2.2基因耐低温功能研究

MYC2(MYeloCytomatosis)转录因子是植物应对逆境胁迫过程中茉莉酸信号传导相关的核心转录因子。本研究旨在初步分析木薯MeMYC2.2基因在低温胁迫响应中的功能。利用生物信息学分析木薯MeMYC2.1和MeMYC2.2基因的结构及其编码蛋白的理化性质;通过定量PCR分析了上述2个基因在木薯组培苗叶片中对低温胁迫的响应;通过转基因拟南芥研究MeMYC2.2的抗冻功能。木薯组培苗叶片中2个MeMYC2基因的表达均在低温胁迫早期被诱导,其中,与MeMYC2.1相比,MeMYC2.2差异表达更显著。MeMYC2.2蛋白主要定位于细胞核中,且在酵母中具有明显转录自激活功能,表明该蛋白具有转录因子特性。与野生型相比,过表达MeMYC2.2的转基因拟南芥抗冻能力显著提高。在低温处理下,CBF3基因在转基因拟南芥中的表达量要明显高于其在野生型的表达量,但另外3个CBF基因在转基因拟南芥中的表达量明显下降。木薯MeMYC2.2的表达受低温和茉莉酸调控,可以提高植物的抗冻性,且可能影响CBF基因对低温的响应。本研究为进一步利用MeMYC2基因改良木薯的低温耐受性奠定了理论基础。

香蕉长链非编码RNA Malnc2310 启动子区域分析及上游调控因子筛选

[目的]为了深入研究香蕉长链非编码RNA Malnc2310的功能和特性,对Malnc2310的启动子顺式作用元件、病原菌响应模式及结合因子进行了初步的研究。[方法]将Malnc2310全长启动子P1(1625 bp)及从5′端到3′端序列互补的启动子片段P2(400 bp)、P3(800 bp)和P4(425 bp)转入拟南芥,研究其在高盐和尖孢镰刀菌粗毒素胁迫下的响应模式;以Malnc2310启动子P1为诱饵,利用酵母单杂交技术筛选获得与该启动子结合的转录因子,并确定启动子的核心功能区。[结果]Malnc2310的启动子包含多个与光照、病原菌、激素响应相关的顺式作用元件;所有启动子片段在尖孢镰刀菌粗毒素处理的GUS活性比高盐处理后更高,且P3驱动下GUS的活性与全长P1驱动下的活性相似;通过酵母单杂文库筛选到128个潜在的结合因子序列,其中双C2H2结构的锌指蛋白ZFP-WIP2经点对点酵母单杂交验证可与P1和P3互相结合。[结论]Malnc2310的启动子对尖孢镰刀菌粗毒素比对高盐处理更敏感,筛选到1个锌指蛋白ZFP-WIP2可与启动子核心功能区(425~1225 bp)结合。

橡胶树未授粉胚珠愈伤组织乳管细胞的鉴定及分化研究

乳管是橡胶树合成和贮存胶乳的场所。目前尚不清楚橡胶树未授粉胚珠来源的愈伤组织是否存在乳管细胞及其分化情况。本研究通过组织化学法、免疫组织化学法、分子生物学法证实未授粉胚珠愈伤组织中存在乳管细胞。RT-PCR结果显示,小橡胶粒子蛋白(SRPP)、橡胶延伸因子(REF)基因均能从未授粉胚珠愈伤组织cDNA中扩增出,Blast比对发现,它们的序列与已知的橡胶树树皮胶乳表达的基因序列相一致,进一步证实未授粉胚珠愈伤组织存在乳管细胞,且其功能与树皮乳管细胞相似。培养基中添加低浓度的茉莉酸(JA)能促进未授粉胚珠愈伤组织乳管细胞分化,而高浓度的JA会抑制其分化,JA浓度以1 mg/L效果最佳。橡胶树未授粉胚珠愈伤组织乳管细胞分化依赖于基因型。本研究结果为橡胶树未授粉胚珠愈伤组织可作为研究乳管分化机制的模型提供实验依据,对促进乳管分化机制研究具有一定意义。

茉莉酸甲酯对橡胶树花药愈伤乳管细胞分化的影响

橡胶树老化的愈伤组织存在乳管细胞。茉莉酸甲酯(MeJA)与茉莉酸(JA)同属茉莉酸类物质(JAs),但MeJA对橡胶树愈伤乳管细胞分化的效果尚不清楚。系统研究MeJA对橡胶树愈伤乳管细胞分化的效果,结果发现,低浓度的MeJA(0~1 mg/L)对花药愈伤组织的生长影响不明显,而高浓度的MeJA(2~3 mg/L)会抑制愈伤组织生长,且MeJA浓度与愈伤组织生长呈负相关关系。组织化学制片结果显示,低浓度的MeJA能显著提高愈伤乳管细胞发生频率,其中浓度为1 mg/L效果最佳;而高浓度的MeJA则会降低其发生频率。荧光定量PCR结果显示,培养基中添加MeJA后SRPP、REF、CPT等与橡胶生物合成相关的重要基因的表达量在愈伤组织中变化趋势与愈伤乳管细胞发生频率的变化趋势基本一致,进一步证实MeJA能促进愈伤乳管细胞分化。透射电镜观察发现愈伤乳管细胞内含有橡胶粒子、黄色体等细胞器。研究结果对促进橡胶树愈伤组织在乳管分化研究中的应用,以及开发新型橡胶树增产刺激剂,促进橡胶树天然橡胶的生产具有一定意义。

茶鹃木木材解剖学、生理特性及挥发性成分研究

本研究分别采用GB/T 1933—2009《木材基本密度测定方法》、GB/T 6043—2009《木材pH的测定》、蒽酮比色法、考马斯亮蓝法、木材解剖学方法和气相色谱-质谱(GC-MS)法测定了马达加斯加特有种茶鹃木(Humbertia madagascariensis Lam.)的木材(又称“药香黄檀”)的基本密度、pH、淀粉含量、可溶性蛋白含量、解剖结构及挥发性成分,为茶鹃木木材识别、植物保育及加工利用等研究提供依据。研究表明:茶鹃木木材的基本密度为1.684 g/cm^(3),水试发现其沉水。茶鹃木木材的pH为6.78,淀粉含量为10.953 mg/g,可溶性蛋白含量为0.271 mg/g。茶鹃木木材的宏观构造:黄褐色,木材有光泽;有“柑橘檀香”味,散孔材,管孔较大;管孔内、边缘含有白色至金黄色侵填体,弦切面上特别明显;横切面上射线清晰,均匀细密;径切面上射线斑纹明显,分布密集;弦切面上呈细线状,波痕略可见。微观构造:管孔为椭圆形、圆形,数目为3~5个/mm^(2);单管孔,分散,管孔内、边缘含有金黄色树胶;木射线非叠生,同形,单列,7~9根/mm;射线细胞较大,多数为椭圆形、长圆形,通常不含有树胶;横卧射线方形细胞3~7层;三切面上导管外侧及纤维组织中椭圆状晶体明显,数量众多,纵向排列规则。GC-MS分析表明:其主要成分为脂肪酸类(88.81%),其次为脂类(8.12%)和萜烯类(0.94%),其中含量最高的化合物为棕榈酸(47.32%),其次为硬脂酸(38.79%),另外,还含有少量的不饱和脂肪酸,如亚油酸(0.23%)和油酸(0.61%),推测茶鹃木木材的“柑橘檀香”味可能与此挥发性成分有关。

7种黄檀属植物心材挥发油的成分分析及其抗菌活性

为了研究7种黄檀属(Dalbergia L.)植物心材的挥发性成分及其抗菌活性,采用水蒸气蒸馏法提取黄檀属植物心材的挥发性成分,气相色谱质谱联用技术(GC-MS)对其化学成分进行分析;采用滤纸片琼脂扩散法测定挥发性成分的抗菌活性。结果表明,两粤黄檀检出9种成分,占总含量的98.93%;斜叶黄檀检出6种成分,占总含量的91.80%;交趾黄檀检出13种成分,占总含量的86.23%;海南黄檀检出9种成分,占总含量的94.86%;降香黄檀检出8种成分,占总含量的97.38%;东京黄檀检出8种成分,占总含量的97.72%;白沙黄檀检出23种成分,占总含量的79.45%。两粤黄檀和斜叶黄檀相对百分含量最大的成分为榄香素,分别为83.38%和73.03%;交趾黄檀中相对百分含量最大的成分为美迪紫檀素,为27.72%;海南黄檀中相对百分含量最大的成分为亚油酸,为42.80%;降香黄檀和东京黄檀中相对百分含量最大的成分为(7R,10S)-2,6,10-三甲基-7,10-环氧-2,11-十二碳-6-醇及其同分异构体,二者之和分别为60.37%和53.23%;白沙黄檀中已鉴定出且相对百分含量较大的成分为榄香素,为7.81%。黄檀属植物心材挥发性成分主要有苯丙素类、倍半萜类、黄酮类、脂肪酸类和甾体等,黄檀属植物心材的挥发性成分均对金黄色葡萄球菌具有抑制作用,部分挥发油对不同的农业病原菌具有一定的抑制作用。本研究为黄檀属植物的资源保护和开发利用提供了科学依据。

模式植物狗尾草响应不同干旱及盐胁迫表达的内参基因actin及其应用

为了研究应用于狗尾草响应不同干旱及盐胁迫基因表达的内参基因,本研究从网站https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html上获得狗尾草A10品系8个actin基因的cDNA序列,设计荧光定量PCR引物,以不同程度的干旱及不同浓度盐胁迫处理的狗尾草幼苗cDNA做模板,进行荧光定量PCR试验,通过实时荧光定量PCR扩增片段电泳分析,扩增曲线及溶解曲线综合分析,结果表明登录号Sevir.9G114100对应的actin基因是8个actin基因中最合适的内标基因。并对所选内标的实用性进行了验证,验证的结果与转录组数据的结果保持一致,证明所选内标基因可用于后续狗尾草响应不同干旱及盐胁迫狗尾草转录组基因表达的验证工作,为深入研究狗尾草功能基因奠定分子基础。

西沙群岛4种木材的解剖学研究

报道了西沙群岛4种植物[水芫花(Pemphis acidula)、海人树(Suriana maritima)、海岸桐(Guettarda speciosa)和银毛树(Tournefortia argentea)]的木材解剖学特征,为其木材识别、系统分类及植物保育等方面研究提供依据。采用数码显微的方法,对4种植物树皮、木材宏观及微观构造进行观测。结果表明:水芫花、海人树、海岸桐树皮呈褐色,管孔分布类型为散孔材;银毛树树皮呈银白色,管孔分布类型为散孔材至半环孔材。水芫花和海人树的木材质地较重硬,髓部较小;海岸桐和银毛树的木材质地较轻软,髓部较大。4种植物木材导管分子长度均较短,不超过800μm。水芫花、海人树和海岸桐管孔组合以径列复管孔为主,银毛树则以管孔团为主。银毛树的轴向薄壁组织最为发达,并具有小型导管。水芫花木射线同形单列为主;海人树和海岸桐的木射线为异型II型,2列至4列为主,常同一射线内出现2~3次多列部分;银毛树以同形多列为主。

添加菌剂和石灰对剑麻麻渣堆肥腐熟效果及养分含量的影响

为提高剑麻麻渣的肥料化利用效果,对麻渣进行添加微生物菌剂和石灰堆肥试验,研究麻渣的腐熟效果及矿质养分损失率。结果表明,堆肥125 d后,单独添加菌剂处理剑麻麻渣堆肥气味呈泥香味,麻渣发酵液发芽指数比对照显著提高4.1倍,堆肥氮、磷、钾养分含量和损失率影响与对照差异不显著。单独添加石灰具有除臭效果,对堆肥氮、磷养分含量和损失率影响不显著,并且堆肥质量损失率和钾素损失率显著降低,但堆肥发芽指数较低,仅为1%。当菌剂与低水平石灰(石灰∶麻渣=1∶300)混合添加时,堆肥发芽指数显著提高,为对照的2.3倍;堆肥全钾含量显著增加,达3.3 g·kg^-1,比对照提高10%;堆肥质量损失率和钾素损失率显著降低。因此,微生物菌剂可作为腐熟剂单独添加以促进麻渣腐熟,微生物菌剂与低水平石灰混合添加,剑麻麻渣堆肥的腐熟效果最佳,是最佳麻渣腐熟剂。