甘肃省粮食生产波动的影响因素与对策

为寻求粮食安全生产的基本对策,本文根据1978-2007年甘肃省粮食生产的相关资料,运用环比增长率法分析了粮食生产波动的特征是:古典型波动、波动频繁、波动幅度较大;运用生产函数法确定了影响粮食产量主要因素是:粮食播种面积、受灾面积、有效灌溉面积、农业机械总动力、粮食价格;并结合甘肃省粮食生产的实际情况,提出了稳定粮食生产的基本对策主要是:加强农业技术应用与推广、完善粮食补贴政策和加强农业基础设施建设。

外源水杨酸(SA)诱导小麦抗条锈病研究初报

为了研究外源水杨酸（SA）对小麦抗条锈病的诱导作用，以耐病品种斯汤佩里和感病品种铭贤169为材料，用不同浓度的SA喷雾处理小麦幼苗，同时用不同深度的SA处理小麦条锈菌夏孢子。结果表明，高浓度（2．0～5．0mmol／L）的SA对感病品种和耐病品种的抗病性均有很好的诱导效果，但对小麦幼苗有伤害；0．5～1mmol／L的SA处理对小麦幼苗基本无伤害，对感病品种的抗病性有极显著的诱导效果，诱导效果达到47．60％，对耐病品种的诱导效果不明显。5．0mmol／L以下的SA水溶液对小麦条锈菌夏孢子的萌发无明显的抑制作用。因此认为，SA处理小麦后病情指数下降，是由于SA处理提高了小麦的抗病性。

亚麻生氰糖苷合成关键酶CYP79基因家族的鉴定及表达分析

CYP79蛋白是生氰糖苷合成关键酶,但关于亚麻CYP79基因的研究鲜有报道。本研究对包括亚麻在内的9种作物的CYP79基因家族进行了鉴定,并分析了亚麻CYP79基因的序列特征、复制事件、共线性关系、系统进化、顺式作用元件及表达模式。结果表明,在亚麻、白亚麻、毛果杨、木薯、芝麻、高粱、大豆、葡萄及水稻中分别鉴定到9、9、3、2、5、7、6、16和4个CYP79家族成员;系统进化分析显示,CYP79基因的进化具有物种特异性;LuCYP79不均匀分布在4条染色体上,具有1~3个外显子,其启动子区含大量激素与逆境响应相关元件;共克隆到8个亚麻CYP79基因的全长DNA序列及5个成员的全长cDNA序列;LuCYP79蛋白序列长度为282~565aa,等电点为5.84~9.14,分子量为31.56~62.86kD,均为亲水性蛋白,定位于内质网;共有5对基因发生复制事件,占全部基因的77.8%,全部经历了强烈的纯化选择,其中LuCYP79-1和LuCYP79-9在拟南芥和木薯中均具有同源基因。表达分析表明,LuCYP79家族成员具有组织特异性,且各成员在不同遗传背景下表达模式不同,其中LuCYP79-1、LuCYP79-7、LuCYP79-8和LuCYP79-9在4个品种中的表达差异显著。相关分析表明,50d时的LuCYP79-1/LuCYP79-7与成熟亚麻籽中生氰糖苷含量呈极显著正相关,20d时的LuCYP79-7/LuCYP79-8及(LuCYP79-7+LuCYP79-9)/LuCYP79-8分别与成熟亚麻籽中生氰糖苷含量呈极显著正相关,初步推测其可能是亚麻籽生氰糖苷合成的关键基因。研究结果对进一步阐明亚麻CYP79蛋白的功能具有积极意义,并为培育低生氰糖苷亚麻品种提供了理论参考。

胡麻异质型ACCase亚基基因的克隆与表达分析

为研究胡麻异质型乙酰辅酶A羧化酶BCCP、BC、α-CT和β-CT四个亚基基因的生物学功能,采用基因克隆、生物信息学和RT-PCR技术分别对胡麻accA、accB、accC和accD 4个基因进行分析。结果发现陇亚10号accA基因编码α-CT亚基,CDS序列全长为2364 bp,编码787个氨基酸;accB基因编码BCCP亚基,CDS序列全长为1173 bp,编码275个氨基酸;accC基因编码BC亚基,CDS序列全长为1574 bp,编码527个氨基酸;accD基因编码β-CT亚基,CDS序列全长为1137 bp,编码378个氨基酸,且4个基因编码的蛋白都是脂肪酸系数较高的亲水性蛋白。RT-PCR结果表明,胡麻accA、accB、accC和accD 4个基因在3个胡麻品种(高含油量的张亚2号、中含油量的陇亚10号和低含油量的R2-17)的不同时期不同组织的表达模式不同,accA、accB、accC和accD四个基因在R2-17、陇亚10号和张亚2号3个胡麻品种所有时期的不同组织中均有表达,但在种子中的表达量均明显高于其他组织,尤其在种子发育10~25 d油脂快速积累时期,4个基因的表达量都迅速增加并达到最高峰。研究表明异质型乙酰辅酶A羧化酶基因可能调控胡麻种子发育前期油脂的合成积累。

亚麻DMP基因家族的全基因组鉴定与分析

DMP家族成员是植物特有的膜蛋白,在植物生殖发育及衰老过程中发挥重要作用。亚麻是我国重要的油料及经济作物,目前关于DMP基因家族在亚麻中的分布及功能研究尚未有报道。本研究利用生物信息学方法对亚麻DMP基因家族进行鉴定,对其序列特征、系统进化、复制事件进行了分析,并利用转录组数据和qRT-PCR分析其在不同组织器官及胁迫处理下的表达模式。本研究以陇亚10号基因组为参照,利用同源性分析共鉴定到17个LuDMP成员,命名为LuDMP-1~LuDMP-17,不均匀分布在9条染色体上。序列特征分析结果表明,除LuDMP-9、LuDMP-16和LuDMP-17外,其余成员均不含内含子;基因启动子区含有大量激素与逆境胁迫相关响应元件;编码的蛋白氨基酸长度为195~240 aa,分子量为20946~25830 Da,等电点为4.76~9.71;所有蛋白均为疏水性蛋白,含有2~5个跨膜结构域及4~8个motif,其中有4个motif存在于所有LuDMP蛋白;绝大多数蛋白定位于细胞膜。LuDMP家族共有3对串联复制事件和8对片段复制事件,进化过程中经历了强烈的纯化选择。转录组分析结果表明,大多数LuDMP成员在果实和茎中呈现特异性表达模式。系统进化分析将DMP蛋白分为5个亚族,第Ⅲ亚族DMP数量最多,含有11个LuDMP成员,各亚族中DMP蛋白具有单子叶或双子叶特异性聚类模式。第Ⅳ亚族中的LuDMP-1和LuDMP-7与拟南芥及玉米单倍体诱导基因具有很近的亲缘关系,位于同一进化分支,序列同源性达到67%以上,而且该基因在成熟花药中的表达量明显高于其他组织,推测其为亚麻单倍体诱导的候选基因。本研究在陇亚10号中克隆到了LuDMP-1,全长为699 bp。LuDMP-1/7启动子区域含有激素响应及逆境胁迫相关作用元件,吲哚乙酸、赤霉素、萘乙酸、聚乙二醇、高温及低温处理下,LuDMP-1/7基因表达量均有不同程度的提高,其中对低温和高温的响应最明显,分别较对照提高了约260和600倍。本研究为阐明亚麻DMP蛋白的功能奠定了基础,并为亚麻单倍体育种提供了基因资源。

盖草能在胡麻种植中的安全施用及其靶标基因AccA的表达分析

以陇亚14号为试验材料,对其进行3种不同浓度(5、10、15 mL/L)的盖草能处理,然后对其形态特征进行分析,利用qRT-PCR检测盖草能靶标基因AccA在不同处理下的相对表达量,最后进行相关分析。结果显示,均匀喷施10 mL/L盖草能药剂对陇亚14号相对安全,对植株虽有药害但基本可以恢复正常生长,喷施5 mL/L盖草能对植株基本无伤害,喷施15 mL/L盖草能出现严重药害,植株难以恢复正常生长且较前两种处理矮小;植株枯萎率随盖草能浓度的增加而增加;AccA基因的表达量在盖草能处理后呈先增后减的趋势,且在喷施15 mL/L盖草能24 h后的叶片中表达量最高。相关性分析结果表明,植株枯萎率与药剂浓度呈显著正相关(p<0.05),处理时间与株高呈极显著正相关(p<0.01)。该研究为科学合理使用盖草能提供理论依据,为进一步培育抗盖草能胡麻种质资源奠定基础。