植物DNA甲基化研究进展

植物经常暴露在各种生物和非生物的胁迫之下,这些胁迫会影响植物的生长发育和繁殖并最终导致植物死亡。为了抵御不利的环境条件,植物已经进化出复杂而精细的网络来感知胁迫并激活防御系统。为此,植物激活许多信号转导通路,这些信号转导通路可以改变一些胁迫响应基因的表达,从而引起植物形态、生理和生化的改变以适应逆境。DNA胞嘧啶甲基化是高等真核生物的主要表观遗传机制之一,在维持基因组稳定性和调节基因表达方面起着关键作用。表观遗传变异比遗传变异更为灵活。一旦环境条件发生变化,为了适应新的环境植物都会发生表观遗传的改变。许多研究表明DNA甲基化参与植物的发育和应激反应。基于相关研究对DNA甲基化进行了综述,对植物逆境胁迫有重要意义。     

Dietary supplementation with Moringa oleifera and mulberry leaf affects pork quality from finishing pigs

Moringa oleifera and Morus alba leaves are nutritious non-traditional feed ingredients containing bioactive substances. This study was to evaluate the potential application of dietary Moringa and Morus leaf powder on the growth traits, carcass characteristics and meat quality of finishing pigs. Moringa did not alter growth performance or carcass characteristics, but it decreased meat b* value, increased MyHCIIa and decreased MyHCIIx mRNA levels, and increased CP and concentrations of Ala, Thr, Ile, Lys and Pro in longissimus thoracis. Morus increased final BW, ADFI and ADG, decreased F/G ratio, improved slaughter weight, carcass weight, carcass yield and meat a* value, and decreased shear force, drip loss, MyHCIIx and MyHCIIb mRNA levels, and increased MyHCI and MyHCIIa mRNA levels. Morus also increased CP, Glu, Gly, Ala, Arg, Ile, Phe, Pro, Ser, Tyr and Asp, and C16:1, C18:1n9c, C20:4n6, C18:3n3, C20:3n3, C22:1n9 and n-3 PUFA, but decreased C12:0 and C16:0. In summary, Morus improved the parameters and held great potential as an unconventional feed crop.     

气候变化情景下毛竹潜在分布及动态预测

为探究毛竹的潜在分布及其动态变化，并确定对其分布起主导作用的环境变量，文章基于MaxEnt预测模型，利用环境变量图层及316个毛竹分布点数据研究毛竹地理分布的变化。结果显示：1）限制毛竹分布的主要环境变量为最干月降水量、年均降水量、最冷月最低温、年平均温、温度年较差和海拔；2）当前毛竹的潜在适生区主要位于中国东南部，与亚热带季风气候区大致重叠，高适生区主要位于总适生区的东部和西北部；3）在未来气候情景下，毛竹总适生区面积有所缩减，各不同等级适生区面积变化大，其中高适生区面积大幅度缩减。研究获得的毛竹适生区变化趋势可为毛竹培育、引种以及入侵防治提供参考。     

禽肾炎病毒与鸡细小病毒双重PCR检测方法的建立

为了同时检测禽肾炎病毒(avian nephritis virus,ANV)和鸡细小病毒(chicken parvovirus,ChPV),根据GenBank中ANV的ORF基因和ChPV的NS1基因的保守序列,设计筛选了扩增片段大小分别为511 bp和242 bp的特异性引物,通过反应条件优化、特异性和敏感性试验,建立了一种双重PCR检测方法。该方法最佳引物比例为ANV上下引物各0.4μL(20 mol/L),ChPV上下引物各0.6μL(20 mol/L);最佳退火温度为53.8℃;灵敏度可达到55 fg(ANV)和58 fg(ChPV);对常见鸡病病原体进行检测,结果全为阴性。本研究建立的PCR方法具有特异、敏感、快速、稳定的优点,可用于同时鉴别诊断ANV和ChPV的混合感染。     

捻转血矛线虫GST耐药基因的克隆、表达及生物信息学分析

为探究捻转血矛线虫GST基因的原核表达及其生物信息学特征,以捻转血矛线虫cDNA为模板,设计特异性引物扩增GST基因,构建原核表达载体pET30a(+)-GST转化至E.coil BL21(DE3)感受态细胞,将鉴定正确的重组菌进行表达条件优化后,再通过SDS-PAGE分析蛋白表达的特征,并利用在线软件对GST蛋白进行生物信息学分析。结果表明:捻转血矛线虫GST基因大小为618 bp;诱导后的pET30a(+)-GST重组菌最佳诱导条件为0.05 mmol/L的IPTG在37℃时诱导6 h,以包涵体的形式存在,大小约为29 ku。生物信息学分析表明:GST分子式为C_(1083)H_(1657)N_(277)O_(294)S_6,属于不含信号肽和跨膜区的亲水性蛋白;二级结构主要由α螺旋形成;潜在的抗原表位主要位于25～48、55～63、92～106、113～124、139～147、170～189和195～205位氨基酸附近。本试验成功构建GST基因原核表达系统,优化表达条件下能稳定纯化GST重组蛋白,为进一步探索捻转血矛线虫丙硫咪唑耐药机制及GST蛋白的生物学特性提供研究基础。     

利用关岭牛及其杂交牛生产雪花牛肉的试验研究

选择8～10月龄的关岭牛、西×关杂交牛（西门塔尔牛♂×关岭牛♀）、安×关杂交牛（红安格斯牛♂×关岭牛♀）、利×关杂交牛（利木赞牛♂×关岭牛♀）各8头，进行育肥生产雪花牛肉的试验研究。结果表明：在同一饲养管理条件下，西×关杂的宰前活重、屠宰率、净肉率、肉骨比值、眼肌面积、高档肉块重最高，依次为利×关杂、安×关杂、关岭牛；西×关杂组、利×关杂组、安×关杂组的宰前活重、眼肌面积和高档肉块重差异不显著（P〉0．05），但均显著高于关岭牛组（P〈0．01）；关岭牛组和安X关杂组的肌内雪花状脂肪含量均为3级，优于西×关杂组和利×关杂组；综合评价关岭牛组和安×关杂组的胴体等级均为3A级，西×关杂和利×关杂的胴体等级均为2A级。结果显示，关岭牛虽然产肉性能不高，但机体内并不缺少优秀的遗传基因，具备选育成优质高产肉牛品种的种质基础。     

气吹集排式水稻旱直播机关键部件设计与试验

针对中国水稻直播品种不一、高速作业和大播量的要求,该文设计了一种气吹集排式水稻旱地精量直播机,直播机主要由均匀分种装置、定量排种装置、气力输送装置、同步传动装置、大尺寸集成种箱、开沟覆土镇压装置和支撑悬挂装置组成。从直播机的稻种适应性、作业速度、播量调节等方面研究了气吹集排式分种器的分种机理和分种均匀性。根据不同品种水稻种子的物理特性和气流输送原理,分析了不同种子在持续气流作用下,种子在分种器中的运动轨迹。按照大播量可调要求,设计了播量无级可调槽轮式排种器,槽轮槽形为圆弧状,通过双地轮驱动排种器保证播量同步。设计变速传动装置增加定量排种装置高速作业的适应性,气力输送装置使定量排种装置排出的种子在高速作业下连续排入播种沟。分种器的均匀稳定分种提高了直播机播种的均匀性和稳定性,通过减少排种器数量和使用气力输送种子,降低了伤种率。对比不同籼、粳稻品种在直播过程的运动规律和田间播种效果,得到了适应不同稻种的分种器结构及相关参数。试制了气吹集排式直播机并进行田间试验。田间试验结果表明,气吹集排式直播机的播量在75～375 kg/hm2可调,最高作业速度为14 km/h,10行幅宽2 m和20行幅宽4 m的每行播种量变异系数分别为4.89%和5.06%,田间播种的稻种破损率为0.46%。2017年,在宁夏播种富源4号品种的产量为10 372.5 kg/hm2,在广东播种粤农丝苗品种的产量为7 074kg/hm2,生产试验结果表明,所研制的气吹集排式水稻旱直播机达到了设计目标,满足作业需求。     

菌剂挂膜3D-RBC联合BCO工艺处理养猪沼液废水

针对养猪沼液废水寡营养、高氨氮的水质特征，该研究采用耐高氨氮、适应贫营养生长的异养硝化-好氧反硝化（Heterotrophic Nitrification-Aerobic Denitrification，以下简称HN-AD）菌挂膜启动三维结构生物转盘+生物接触氧化反应器（3D-RBC+BCO）组合工艺对沼液进行处理。该文研究了3D-RBC+BCO组合工艺在真实沼液条件下的启动过程及污染物去除效果，重点考察了溶解氧（Dissolved Oxygen，DO）浓度和C/N比2个关键因素对组合工艺污染物去除效果的影响。同时，借助高通量测序技术对DO和C/N比优化过程中微生物群落结构的变化规律进行解析。结果表明：在真实沼液条件下，采用HN-AD菌剂挂膜启动方法，仅用12和18 d就分别完成3D-RBC和BCO反应器的挂膜启动，同时组合工艺对COD、NH4+-N和TN的去除率分别稳定在94.8%、95.7%和80.1%，出水优于城镇污水厂排放一级B标准。在对3D-RBC反应器DO和C/N比的优化过程中，增设底曝后COD、NH4+-N和TN等指标的去除率分别降低了25.4%、15.4%和15.5%。高通量测序结果显示，增加底曝后3D-RBC盘片生物膜中微生物菌属的数量小幅下降，但HN-AD优势菌属的种类与丰度显著降低，导致脱氮效率下降；贫营养型Acinetobacter、Pseudomonas菌属是3D-RBC可以对真实沼液高效脱氮的关键，提高C/N比会显著降低其丰度，进而影响脱氮效果。