B-box(BBX)基因家族编码的蛋白是由包含锌指结构的转录因子组成,其N端有一个或两个高度保守的B-box基序。BBX蛋白在植物生长发育的各个方面起着至关重要的作用,包括幼苗的光形态发生、避荫、开花时间以及生物和非生物胁迫响应。目前,各国的研究者已经从几种植物中鉴定了BBX的家族成员,然而玉米中的BBX家族成员还知之甚少。通过对玉米BBX家族基因的全基因组鉴定、表达和互作的综合分析,可为了解其功能提供有用信息。本研究共鉴定出36个玉米BBX家族成员,进化分析显示其分布于三个主要分支。在每个主分支中ZmBBXs都具有相似的结构域、基序和基因组结构。基因重复分析表明,玉米BBX蛋白家族的扩张主要是通过片段重复来完成的。利用实时荧光定量PCR技术,本研究分析了ZmBBXs在不同器官组织和不同非生物胁迫条件下的表达。利用生物信息学工具,本研究建立了ZmBBXs蛋白的相互作用网络,并通过双分子荧光互补(BiFC)试验进行了验证。本研究的发现有助于理解ZmBBX家族的复杂性,并为揭示ZmBBX蛋白的生物学功能提供新的线索。
本研究提出一种统计数据空间化的方法构建多时像农作物种植格局空间数据集来解决数据缺失的问题。该方法采用两层嵌套结构实现土地利用层和农作物层模拟,其中第一层模拟的耕地数据用于控制第二层农作物种植格局空间模拟范围。第二层农作物层采用空间迭代的方法按分配规则进行农作物面积统计数据空间化,最终实现农作物空间格局动态模拟。该模型在中国黑龙江省地区进行2000-2019年农作物空间格局模拟,结果表明模型模拟精度较高,能够实现长时间序列的农作物种植面积统计数据空间化应用,未来该模型能广泛应用于农业土地系统各方面研究及生产应用。
本研究采用高通量测序法,对添加添加剂的农作物秸秆好氧堆肥过程(升温、高温、降温和腐熟四个阶段)中微生物多样性动态变化进行研究。此外,还对堆肥过程中理化参数的变化进行分析。添加尿素或尿素与微生物菌剂配合添加,可延长堆体高温发酵时间。C/N比和发芽指数变化表明,添加剂直接改变了堆肥的理化性质,影响了细菌和真菌的多样性和丰富度,有利于堆肥化。在高温阶段,秸秆中添加尿素+微生物制剂处理(SNW),其真菌和细菌丰度(OTU)、多样性指数(Shannon)和丰富度指数(Chao)较单独秸秆处理(S)显著增加。不同堆肥阶段,细菌和真菌门、属两级优势菌的相对丰度存在差异。在高温阶段,厚壁菌门和变形菌门的丰度依次为SNW>SN>S。葡萄球菌属、芽孢杆菌属和热裂菌属在中温阶段的丰度顺序相同。子囊菌占真菌总序列的92%以上。随着堆肥过程的进程,子囊菌的丰度逐渐降低。子囊菌在高温期的丰度顺序为S>SN>SNW。曲霉属的丰度占真菌总丰度的4-59%,并在前两个采样周期内丰度增加。曲霉丰度大小顺序为SNW>SN>S。此外,主成分分析(PCA)表明,稻草和稻草+尿素处理的群落组成相似,中温期(第1天)S、SN和SNW处理的细菌群落与其他3个阶段(分别在第5、11和19天)观察到的细菌群落不同,而真菌群落在堆肥过程只表现出轻微的变化。典型相关分析(CCA)和冗余分析(RDA)表明,总碳(TC)、NO3-N(NN)、电导率(EC)和pH值与群落组成高度相关。因此,本研究表明添加剂有助于农作物秸秆堆肥腐熟,并且有利于堆肥品质的改善。
萝卜是一种重要的十字花科根菜类蔬菜作物,在其有色的根中有高水平的花青素累积。MYB转录因子(TFs)在植物发育和花青素代谢中起着重要作用,并且PAP1/2能促进花青素生物合成基因的表达。本研究在萝卜基因组中共鉴定出187个RsMYB基因,并将其分为32个亚家族;其中159个RsMYB基因被定位在9条染色体上。在4个不同颜色的萝卜品种肉质根发育阶段,14个RsMYB基因表现出差异的表达模式。一些RsMYB基因在成熟期有色根组织中高表达,这些基因包括RsMYB41,RsMYB117以及与PAP1/2同源的RsMYB132在‘NAU-YH’的红色根皮中高表达,RsMYB65和RsMYB159基因在‘NAU-YZH’的紫色根皮中高表达,表明这些RsMYB基因可能促进萝卜肉质根花青素积累。研究结果为进一步研究萝卜RsMYB基因功能特性提供有价值的信息,并有助于阐明萝卜花青素生物合成的分子机制。