株型和叶色是棉花纤维产量的重要影响因素。本研究基于遗传分析、茎秆石蜡切片和植物激素处理方法,发现棉花矮红株突变体(DR)是一个赤霉素敏感型突变体,由一个单显性基因位点突变引起,将其命名为GhDR。通过BSA-seq结合靶向测序基因型检测(GBTS)方法将控制突变性状基因定位在A09 染色体约197 kb的候选区间内,包含 25 个注释基因。基于候选基因的注释信息,及其在突变体和正常植株之间的序列和表达差异,GH_A09G2280基因被认为是控制矮红突变体表型的最佳候选基因。在DR突变体GhDR/GH_A09G2280基因编码区发现了一个2 bp的缺失,导致GhDR基因产生移码突变,蛋白翻译提前终止。GhDR是拟南芥AtBBX24的同源基因,编码B-box锌指蛋白。移码缺失导致GhDR 的C末端缺失了核定位结构域和VP结构域,并改变了其亚细胞定位结果。比较转录组分析表明,在DR突变体中,参与赤霉素生物合成和信号转导的关键基因下调表达,而与赤霉素降解和花青素生物合成相关基因上调表达。本研究初步揭示了GhDR基因同时调控棉花株型和花青素积累的潜在分子机制。
本研究制备了不同粒径的聚脲高效氯氟氰菊酯微囊,均有一定程度的塌陷,小粒径微囊塌陷更明显。它们的平均粒径分别为1.38 μm ( MC-S )、5.13μm ( MC-M )和10.05 μm ( MC-L ),囊壳厚度分别为39.6、50.3和150.1 nm。小粒径微囊具有更快的释放性能;与MC-M和MC-L相比,MC-S组对小地老虎的生物活性更高,对花生叶片的亲和力更好(由耐雨水冲刷可知);微囊均表现出随光照增强释放加快的趋势;与EC组相比,微囊降解都较慢,其中MC-L降解最慢。为了获得既具有速效性又具有持效期的微囊,将MC-S、MC-M和MC-L按2:1、1:1和1:2的比例两两混合。花生叶面喷雾场景下,9个供试微囊组合中MC-S:MC-L以1:2混合药效最好,持效期比乳油延长3倍。因此,不同粒径微囊精准组合可以调控农药的防治效果,为更好地利用农药提供策略。
本研究构建了一个可直接估计空间不确定性的集合式机器学习模型,即分位数回归森林,定量土体深度与环境条件之间的关系。将该模型与丰富的环境协同变量结合,预测了位于我国西北地区、面积为14万km2的黑河流域的土体深度空间分布,估算了制图结果的空间不确定性。使用了275个土体深度观测样本和26个环境协同变量数据。结果显示,模型预测精度R2为0.587,RMSE为2.98 cm(平方根尺度),可解释近60%的土体深度变异。土体深度图清晰地展示了土体深度的区域分布模式和局部细节。谷底、平原等低平低洼景观部位土体深度较大,而山坡、山脊、台地等高陡景观部位土体深度较小;绿洲内土体深度明显大于绿洲之外的荒漠地区,冲积平原中部土体深度明显大于边缘地带,而湖泊平原中部土体深度明显小于边缘地带。高的预测不确定性主要出现在可达性差、缺少样本的区域。分析发现,土壤发生过程和地貌过程共同塑造了该流域土体深度的空间模式,但地貌过程起主导作用。这一点可能也适用于世界上其它寒旱地区类似的“高寒山地-平原绿洲-荒漠戈壁”流域。
在本研究中,我们采用固相微萃取SPME结合气相质谱联用技术比较了这两个葡萄品种果实发育过程中香气组分和含量的差异,并通过荧光定量PCR法分析了香气合成途径,比如LOX-HPL、MEP和MVA,酶编码基因的表达差异。结果发现巨峰果实成熟过程中共检测到12种酯类香气物质,并且主要在转色后含量丰富,但87-1葡萄中没有检测到酯类香气物质;87-1葡萄果实中检测到了14种萜烯类香气物质,含量丰富,并以里那醇为主,但在巨峰果实中仅检测到少量的萜烯类香气物质;荧光定量PCR的结果表明醇酰基转移酶编码基因VvAAT的低表达可能是87-1葡萄酯类香气含量低的主要原因,而MEP代谢途径酶编码基因的低表达,特别是里那醇合成酶编码基因VvPNLinNer1的低表达可能是巨峰葡萄中萜烯类香气物质含量低的原因。本研究将有助于对葡萄香气代谢机理认识的加深,并为葡萄香气品质改良提供理论指导。