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钾高效玉米基因型快速筛选体系的建立及相关基因的克隆与表达分析

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钾高效玉米基因型快速筛选体系的建立及相关基因的克隆与表达分析

作者：刘俊风吉林大学

学位级别：硕士

耕地土壤中全钾含量虽然较高,但是能被植物直接吸收利用的比例却很小,而且随着作物单产的提高,土壤中速效钾的含量逐渐降低,土壤缺钾问题也越来越严重,传统的方法是通过增施钾肥等提高土壤钾素营养来保证作物优质高产。而在我国,钾肥资... 详细信息

耕地土壤中全钾含量虽然较高,但是能被植物直接吸收利用的比例却很小,而且随着作物单产的提高,土壤中速效钾的含量逐渐降低,土壤缺钾问题也越来越严重,传统的方法是通过增施钾肥等提高土壤钾素营养来保证作物优质高产。而在我国,钾肥资源贫乏,每年需要进口大量的钾肥来满足农业的需要,而且钾肥的进口价格也越来越高,继续使用增施钾肥保证作物优质高产的方法,不仅大大提高了农业的生产成本,对于我们这样一个农业大国来说,既不经济又会对环境造成一定的影响。为解决钾肥供需矛盾这一问题,利用一定的方法筛选玉米优良品种,研究其耐低钾的生理和遗传机制,再通过育种和分子生物学的手段培育新的优良品种具有重要的现实意义。本实验通过水培试验和盆栽试验建立一个简便、快速、高效的玉米苗期筛选耐低钾基因型的方法,再通过对筛选出的较耐低钾玉米基因型和钾相对敏感基因型及其各自的父母本的钾吸收动力学特性、根系参数和主要逆境生理指标进行分析测定,探究玉米的耐低钾生理机制,为遗传育种提供一定的参考依据。通过RT-PCR技术克隆了拟南芥KAT1基因和玉米的ZmHAK1基因,并利用Gateway基因克隆技术构建植物表达载体pCambia1301- KAT1和pCambia1301- ZmHAK1,为进行玉米遗传转化和培育钾高效玉米新品种奠定基础。研究结果如下: 1.玉米苗期耐低钾基因型筛选方法的建立和应用以低钾土壤的盆栽试验为标准,对水培实验进行比较分析,结果表明,在玉米幼苗期利用水培实验筛选耐低钾基因型的适宜生育时期为六叶期,钾浓度为0.1mmol/L,筛选指标为钾利用指数优于吸钾量。经筛选初步确认吉单27、蠡玉13和锦玉28为较耐低钾玉米基因型,先玉335、宁玉309和郁青281为钾相对敏感的基因型。 2.耐低钾玉米基因型的生理和遗传机制的初步探索以筛选出的耐低钾玉米基因型吉单27和钾相对敏感基因型先玉335及其各自的父母本为实验材料,对各个基因型的钾吸收动力学特性和生理指标进行研究,结果表明,较耐低钾玉米基因型相对于钾相对敏感基因型具有较大的根系体积、总吸收面积和活跃吸收面积;随钾浓度的降低,较耐低钾玉米基因型叶片中的SOD活性和MDA含量变化幅度较小,相对于钾相对敏感的基因型更能有效降低或解除低钾胁迫所带来的不利影响。钾吸收动力学实验结果表明耐低钾玉米基因型具有较大的Vmax和较小的Km,在较短的时间内即可达到吸收平衡。在低钾条件下,植物根系通过HAK1-type钾转运体和AKT1-like钾离子通道吸收外界环境中的钾,本实验中使用AKT1-like钾离子通道抑制剂BaCl2和HAK1-type钾转运体抑制剂NH4Cl对各玉米基因型的钾吸收动力学进行分析。实验结果表明在低钾(0.1mmol/L)条件下,各玉米基因型可能主要通过钾离子转运体吸收外源的钾,玉米中HAK1家族相关基因可能为NH4+敏感基因;不同玉米基因型的KUI的差异可能是由于Km值的不同所导致,也就是不同基因型的钾转运体与K+间的亲和力不同导致钾吸收效率不同,最终导致钾利用指数的不同。 3.钾吸收相关基因的研究通过提高植物特定组织中的钾离子转运体的表达水平和利用异源植物的钾离子通道基因等多种途径均能实现对植物钾营养性状的遗传改良。本实验中运用RT-PCR成功克隆拟南芥KAT1基因并使用Gateway系统构建植物表达载体pCambia1301-KAT1,为通过农杆菌转化或花粉管通道等方法转化玉米奠定基础。目前为止,仅从玉米中克隆得到4个钾离子通道基因,而钾离子转运体基因还未见报道。运用TD-PCR技术克隆得到玉米ZmHAK1基因cDNA全长序列,长为2437bp,包含一个2346 bp的ORF。其编码的蛋白质包含781个氨基酸,等电点pI为9.14,分子量为86.63KD,为一种跨膜蛋白,预测其具有13个跨膜结构域。ZmHAK1属于钾离子转运体KUP亚家族基因,对钾离子的吸收转运起着一定的作用。通过系统进化树分析ZmHAK1属于HAK/KUP/KT钾转运体家族的Ⅰ簇,与HvHAK1、OsHAK1的亲缘关系最近,暗示它们可能具有相似的特性。运用半定量PCR和实时荧光定量PCR对ZmHAK1基因的表达情况进行分析,结果表明,ZmHAK1基因的表达具有组织特异性,在根部特异表达,而且受低钾胁迫诱导表达。通过Gateway系统构建植物表达载体pCambia1301-ZmHAK1,有利于进行玉米的遗传转化,期望通过提高玉米中ZmHAK1基因的表达量,来提高玉米的钾营养吸收和利用效率。

关键词：玉米钾元素耐低钾基因型钾通道钾转运体

漂白粉液有效氯释放及浸叶过程中变化规律的研究

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蚕学通讯 1995年第1期15卷 14-17页

作者：王宏刘俊风何力四川省农科院蚕桑研究所

漂白粉作为养蚕防病的主要消毒药物,对微粒子孢子有较好的杀灭效果.针对其澄清液有效氯含量的稳定性稍差,对其有效氯的释放及有效氯在浸叶过程中的变化规律进行了测定试验.结果是:漂白粉液理论值有效氯含量与实际值有差异,但相对稳定.... 详细信息

漂白粉作为养蚕防病的主要消毒药物,对微粒子孢子有较好的杀灭效果.针对其澄清液有效氯含量的稳定性稍差,对其有效氯的释放及有效氯在浸叶过程中的变化规律进行了测定试验.结果是:漂白粉液理论值有效氯含量与实际值有差异,但相对稳定.配制的漂白粉液有效氯理论值含量越低越接近实际值;漂白粉浸消液中有效氯含量以浸叶四次后再重新测定配兑至目的浓度为适.

关键词：漂白粉液有效氯变化规律

佳木斯市委办公室开展“三服务”活动创建文明单位 A02

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黑龙江日报

作者：刘俊风李飞

本报讯（刘俊风记者李飞）佳木斯市委办公室认真履行为领导、机关、基层“三服务”职能，以“创优工程”为载体，坚持不懈地开展文明单位创建活动?

关键词：

来源： cnki报纸评论

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潍坊市学生肠道蠕虫感染的防治对策

医学动物防制 2003年第7期19卷 410-411页

作者：夏素华马春城刘俊风孙大永山东潍坊市卫生防疫站潍坊261041 山东寿光市卫生防疫站寿光262700

潍坊市辖十四个县(市、区),有中、小学校5462所,在校学生1317100人,其中80%的学生在农村.由于卫生条件的限制,在过去相当长的一段时间中、小学生肠道蠕虫感染情况较为严重,直接危害了学生身体健康,为保护和提高儿童少年的健康水平,控制... 详细信息

潍坊市辖十四个县(市、区),有中、小学校5462所,在校学生1317100人,其中80%的学生在农村.由于卫生条件的限制,在过去相当长的一段时间中、小学生肠道蠕虫感染情况较为严重,直接危害了学生身体健康,为保护和提高儿童少年的健康水平,控制和降低学生常见肠道蠕虫的感染率,根据'山东省学生肠道蠕虫感染综合防治方案'和'全国学生肠道蠕虫感染综合防治技术规范',自1992年以来,由市卫生、教育两部门积极配合,在全市范围内开展了6次大规模的中、小学生集体服驱虫工作,共服药6770948人次,服药率达85.68%,使中、小学生肠道蠕虫的感染率降至国家规定的标准,主要对策是.

关键词：潍坊市学生肠道蠕虫感染防治对策寄生虫病

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玉米苗期耐低钾基因型筛选方法研究

玉米科学 2010年第5期18卷 90-95页

作者：刘俊风鞠会艳边鸣镝高洁王新杨振明吉林大学农学部土壤-植物分子遗传学实验室吉林大学植物科学学院长春130062

通过水培实验及低钾土壤的盆栽实验,研究了不同供钾水平对玉米苗期吸钾量和钾利用指数的影响及筛选耐低钾玉米基因型的最佳指标、适宜生育时期及钾浓度。结果表明,水培实验的筛选指标为钾利用指数优于吸钾量,筛选的适宜生育时期为6叶期... 详细信息

通过水培实验及低钾土壤的盆栽实验,研究了不同供钾水平对玉米苗期吸钾量和钾利用指数的影响及筛选耐低钾玉米基因型的最佳指标、适宜生育时期及钾浓度。结果表明,水培实验的筛选指标为钾利用指数优于吸钾量,筛选的适宜生育时期为6叶期,钾浓度为0.1mmol/L。经筛选初步确认吉单27为较耐低钾胁迫的基因型,先玉335在低钾胁迫条件下为相对敏感基因型。

关键词：玉米耐低钾基因型吸钾量钾利用指数

夏秋用双限性蚕品种1303×1302推广应用分析

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四川蚕业 2007年第3期35卷 54-56页

作者：刘俊风杜周和张剑飞四川省农业科学院蚕业研究所四川南充637000

夏秋季蚕在我省乃至全国蚕桑生产中占有重要地位,其发种量约占全年发种量的60%以上,夏秋季产茧量亦占总产量的60%左右.因此,夏秋用蚕品种的质量对整个蚕茧产量、质量的影响都极为重要.

关键词：蚕品种夏秋用应用品种质量蚕桑生产蚕茧产量生产需要夏秋季

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基于光纤陀螺的工程结构形变检测精度分析

中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 314-318页

作者：郭朝风浙江大立科技股份有限公司杭州310053

针对光纤陀螺形变检测系统在应用中遇到的形变精度难以评估和运行速度难以选择问题,对形变检测精度和光纤陀螺性能之间的关系进行了分析。从光纤陀螺的工程结构形变检测机理出发,基于光纤陀螺误差模型,分析了光纤陀螺零偏重复性误差和... 详细信息

针对光纤陀螺形变检测系统在应用中遇到的形变精度难以评估和运行速度难以选择问题,对形变检测精度和光纤陀螺性能之间的关系进行了分析。从光纤陀螺的工程结构形变检测机理出发,基于光纤陀螺误差模型,分析了光纤陀螺零偏重复性误差和稳定性误差与形变检测误差的对应关系,在此基础上还仿真分析了检测系统的运行速度与检测精度的关系。仿真结果表明,当运行速度较快时,稳定性误差是影响检测精度的主要因素,当运行速度较低时,重复性误差是影响检测精度的主要因素,若采用中精度光纤陀螺,运行速度2 m/s时,可实现均方根为8.514μm的形变测量精度。研究成果可为光纤陀螺工程结构形变检测技术的工程应用提供理论指导。

关键词：光纤陀螺形变检测运行速度仿真分析

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潍坊海洋化工溴职业危害调查与预防对策

中华劳动卫生职业病杂志 1999年第2期17卷 104-105页

作者：侯光萍任永清姜峰杰李桂芳梁允德王志萍王增林宋国岭刘俊风潍坊市人民医院潍坊市防疫站潍坊医学院昌邑市防疫站寿光市防疫站

为了解潍坊海洋化工溴生产、加工行业的职业危害现状，提出预防对策，我们对溴的职业危害进行了调查，现报告如下。一、对象与方法１．对象：以１１个投产仅６年的制溴厂及溴深加工企业为调查对象，调查组为２７０名制溴工人，男１７４... 详细信息

为了解潍坊海洋化工溴生产、加工行业的职业危害现状，提出预防对策，我们对溴的职业危害进行了调查，现报告如下。一、对象与方法１．对象：以１１个投产仅６年的制溴厂及溴深加工企业为调查对象，调查组为２７０名制溴工人，男１７４名、女９６名，平均工龄３．５（０．...

关键词：制溴溴职业危害调查预防

生物洁净室动态环境下多变量耦合的颗粒物浓度预测模型

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科学通报 2024年第7期69卷 866-877页

作者：孟晗刘俊杰天津大学环境科学与工程学院室内空气环境质量控制天津市重点实验室天津300072

本研究模拟制药生产车间搭建了一个C级环境的生物洁净室,通过空调系统变频调节,分别在10~40 h^(-1)换气次数的运行风量下,对静止、轻度、重度3种活动类型,人员数量为1~3人的颗粒物浓度进行36组测试.将测试值与标准限值对比,发现生物洁... 详细信息

本研究模拟制药生产车间搭建了一个C级环境的生物洁净室,通过空调系统变频调节,分别在10~40 h^(-1)换气次数的运行风量下,对静止、轻度、重度3种活动类型,人员数量为1~3人的颗粒物浓度进行36组测试.将测试值与标准限值对比,发现生物洁净室在40 h^(-1)换气次数下运行时,0.5μm颗粒物浓度标准限值与测试值之比最高达718,洁净度存在较高的冗余,空调系统节能潜力巨大.通过实验数据分析,总结人员数量、活动类型、换气次数与洁净室颗粒物浓度变化规律,给出换气次数为10~40 h^(-1)下人员数量增长与颗粒物浓度增长率比例关系,可在设计阶段提供较准确的颗粒物浓度参考值.根据实测数据,采用多元回归的方法,建立两种多变量耦合的颗粒物浓度预测模型,两种模型P值均小于0.001.对于0.5和5μm颗粒物,考虑变量交互作用的模型2的决定系数R2分别为0.95和0.85,未考虑变量交互作用的模型1的决定系数R2分别为0.73和0.76,模型2与实测值拟合度更高.可根据模型2预测值对洁净室换气次数进行动态调节,为生物洁净室空调系统节能运行策略的制定提供数据参考.

关键词：生物洁净室换气次数颗粒物浓度多元回归预测模型