基于农艺性状和ISSR标记的秀珍菇遗传多样性分析

【目的】分析评价秀珍菇菌株的农艺性状与遗传多样性,为秀珍菇种质资源分类鉴定、遗传育种等提供理论参考。【方法】通过ISSR分子标记技术对10个秀珍菇菌株进行PCR产物扩增电泳检测,以ISSR聚类图谱分析不同菌株间的亲缘关系;对各菌株开展品比试验,观测各菌株的菌丝生长、子实体农艺性状和产量等农艺性状,并对其进行综合分析。【结果】聚类分析结果表明,10个秀珍菇菌株遗传相似水平为0.47~0.92,在0.69水平上可分为4个类群;依据农艺性状的遗传多样性分析表明,各性状的遗传多样性指数变化幅度为0.496~1.828,变异系数为7.76%~25.21%,存在着丰富的遗传多样性。Pearson相关分析发现,秀珍菇菌株的产量与菌丝生长速度呈极显著正相关（P<0.01,下同）,而菌盖宽度与菌盖厚度、菌柄直径呈显著正相关（P<0.05）,菌盖厚度与菌柄直径呈极显著正相关。主成分分析表明,4个主成分的特征值均大于1,累积贡献率为84.891%,主成分为菌柄直径、菌盖厚度、产量、菌盖颜色和黄菇病,能较好地解释所有变量包含的全部遗传信息。【结论】依据菌株农艺性状与分子标记分析结果,台秀1号、秀珍菇12和中农秀珍菇菌株可作为品种选育的亲本使用,其中秀珍菇12和中农秀珍菇菌株各项农艺性状均表现较好,可在浙江地区进行推广栽培。     

水稻幼苗响应褐飞虱和稻瘿蚊的转录组分析

【目的】筛选出同时响应褐飞虱和稻瘿蚊取食的基因,揭示水稻幼苗应对2种害虫时基因表达层面的差异,为后续挖掘广谱抗虫基因和解析水稻抗虫机制打下理论基础。【方法】以水稻品种9311为供试植物,分别对15日龄的水稻幼苗进行褐飞虱和稻瘿蚊接虫处理,观测幼苗表型,并通过转录组测序技术分别对褐飞虱接入后24 h和稻瘿蚊接入后7 d的水稻幼苗进行转录组测序。以水稻日本晴基因组作为参考基因组进行对比,利用FPKM法计算基因表达量,设定参数（|log₂ FC|>1且P<0.05）筛选差异表达基因。结合基因差异表达分析和功能富集分析,研究水稻响应2种害虫的机制异同点。【结果】鉴定出响应褐飞虱取食的差异表达基因3963个,响应稻瘿蚊取食的差异表达基因1206个,有251个差异表达基因同时响应2种害虫,其中108个具有相同表达模式,143个具有相反表达模式。GO功能注释分析表明,褐飞虱取食显著影响植物体内细胞壁合成和缺水响应,而稻瘿蚊取食则对植物光合作用的影响更显著,具有相同表达模式的差异表达基因主要富集在光合作用、水杨酸合成、茉莉酸信号转导和伤害响应等生物学功能,而具有相反表达模式的差异表达基因仅富集在乙醛酸循环。KEGG信号通路富集分析表明,褐飞虱和稻瘿蚊取食均显著影响植物体内次生代谢物的合成,相同表达模式的差异表达基因富集到MAPK信号通路、植物激素信号转导通路及光合作用等6个通路,而相反表达模式的差异表达基因没有富集的通路。【结论】水稻应对褐飞虱和稻瘿蚊的基因表达调控存在相同点和不同之处,共响应2种害虫的调控通路可能在水稻抗虫过程中发挥重要作用。     

生姜主栽品种枯萎病抗性评价及抗病性鉴定指标筛选

【目的】筛选抗枯萎病的生姜品种,建立抗病评价体系,为生姜枯萎病抗病品种选育及抗病机理研究提供理论参考。【方法】选取5个生姜主产区的主栽品种,采用室内人工接种法测定枯萎病菌(腐皮镰刀菌)侵染对不同生姜品种超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶(CHI)、β-1,3-葡聚糖苷酶(GLU)活性及次生抗菌物质含量、超氧阴离子(O₂-·)、过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)含量等的影响,结合抗病系数、主成分分析、聚类分析、相关分析和隶属函数对5个生姜品种幼苗的抗病性进行综合评价。【结果】山东大姜病情指数最低(4.0)、发病率最低(4%)、发病周期最长(24 d),表现出较强的抗病性;罗平小黄姜病情指数最高(45.2)、发病周期最短(7 d),表现抗病性较弱。不同生姜品种幼苗接菌后的生理生化指标均出现不同程度的变化,其中,山东大姜的抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、防御酶(PAL、CHI、GLU)活性和次生抗菌物质(总酚、类黄酮、木质素)含量均高于其他品种,O₂-·、H₂O₂和MDA含量低于其他品种,而罗平小黄姜呈现相反趋势。主成分分析将12个单项生理生化指标转换为3个独立综合指标,聚类分析将5个生姜品种划分为3类,结合隶属函数综合评价结果,5个生姜品种抗病性强弱表现为:山东大姜>凤头姜>竹根姜>贵州黄姜>罗平小黄姜,与人工接种试验中5个品种的发病程度一致。相关分析结果显示,SOD和类黄酮与抗病性综合评价值(D值)呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】5个生姜品种中山东大姜抗病性最强,罗平小黄姜抗病性最弱;SOD和类黄酮可作为生姜枯萎病抗性鉴定的主要参考指标。     

灵芝属真菌线粒体基因组特征及进化

【目的】分析灵芝属（Ganoderma）真菌的线粒体基因组特征及进化,为灵芝属物种分类、分子进化和系统发育分析提供理论依据。【方法】基于灵芝属真菌15个线粒体基因组序列,利用MEGA X、MISA、mVISTA、MAFFT、DnaSP、PAML X和IQ-TREE等生物信息学软件对基因组特征、序列多态性、简单重复序列（SSR）、基因进化和系统发育进行分析。【结果】灵芝属真菌线粒体基因组全长为50603~124588 bp,GC含量为25.4%~27.3%,含有15个保守的蛋白编码基因（PCG）、2个rRNA基因和25~29个tRNA基因。SSR主要由AT构成,单核苷酸重复类型比例最高,其次为三核苷酸重复和四核苷酸重复。种间线粒体基因组序列差异较大,非编码区的变异水平高于编码区,nad6、nad3和cob基因编码序列的变异度较高,内含子长度与线粒体基因组大小呈显著正相关。15个保守的线粒体蛋白编码基因主要受纯化选择影响,其中cob、cox1和nad2基因含有正选择位点。基因编码偏好A/T含量高的密码子,27个高频密码子中,13个以A结尾,14个以T结尾。系统发育分析结果显示,灵芝属真菌主要分为2个聚类组,其中紫芝、狭长孢灵芝和G.wiiroense聚为一组;喜热灵芝、白肉灵芝和铁杉灵芝聚成一支,与树舌灵芝、梅氏灵芝、四川灵芝和亮盖灵芝构成姊妹类群,共同构成另一组。【结论】灵芝属真菌的线粒体基因组在进化过程中发生明显的遗传变异,基因组长度主要与内含子插入和删除有关,蛋白编码基因密码子使用偏性强。     

The peroxisomal matrix shuttling receptor Pex5 plays a role in FB1 production and virulence in Fusarium verticillioides

The peroxisomal matrix oxidase, catalase and peroxidase are imported peroxisomes through the shuttling receptors, which regulates the cellular oxidative homeostasis and function. Here, we report that PTS1 shuttling receptor FvPex5 is involved in the localization of PTS1, utilization of carbon sources and lipids, elimination ROS, cell wall stress, conidiation, fumonisin B₁ (FB₁) production, and virulence in maize pathogen Fusarium verticillioides. Significantly, differential expression of PTS1-, PTS2-, PEX- and FB₁ toxin-related genes in wild type and ΔFvpex5 mutant were examined by RNA-Seq analyses and confirmed by RT-PCR assay. In addition, different expression of PTS1 and PTS2 genes of the ΔFvpex5 mutant were enriched in diverse biochemical pathways, such as carbon metabolism, nitrogen metabolism, lipid metabolism and the oxidation balance by combining GO and KEGG annotations. Overall, we showed that FvPex5 is involved in the regulation of genes associated with PTS, thereby affecting the oxidation balance, FB₁ and virulence in F. verticillioides. The results help to clarify the functional divergence of Pex5 orthologs, and may provide a possible target for controlling F. verticillioides infections and FB₁ biosynthesis.     

水分胁迫与小麦产量性状及籽粒容重的关联度研究

本研究利用相关性分析及灰色关联度分析法,对10个小麦新品种的产量、容重等7个主要性状进行了分析,结果表明：相关性分析结果显示小麦产量性状及容重受水分的影响不同的性状表现不同幅度的减小,灰色关联度结果表明水旱地条件下各性状对单株产量及容重的关联度大小并不一致,各性状对单株产量及容重的关联度大小不同。在沧州地区选择小麦品种时品种的分蘖力和成穗率是首要考虑的条件,穗粒数也要兼顾考虑,小麦籽粒产量及小麦籽粒容重是比较复杂的综合性状,由许多因素相互结合、互相作用。因此,应用灰色关联度分析方法评价性状间的影响程度是客观可行的,可用于今后的育种实践中。     

泸州烤烟单叶重现状分析与生产建议

为了分析泸州烤烟单叶重调查数据,明确的单叶重现状,提出生产建议,在烘烤工场对上、中、下3个部位的烟叶,以及在8个收购站点对X2F、X3F、C2F、C3F、C3L、C4F、B2F、B3F等8个收购等级的烟叶单叶重进行调查,并与我国烤烟单叶重进行对比分析。结果表明,泸州烤烟下部、中部、上部烟叶的单叶重分别在7.0g至9.0g、11.01g至13.0g、12.0g至14.0g之间。下部叶X2F、X3F等2个等级的平均值为8.65g,中部烟叶C2F、C3F、C3L、C4F等4个等级烟叶的单叶重平均值为11.85g,上部叶B2F、B3F等2个等级的平均值为9.39g。本结果说明,泸州烤烟单叶重基本适宜,但上部烟叶单叶重略低,应通过采取平衡施肥、合理密植、适时打顶、科学留叶等农艺措施加以调控。     

纳米氧化物对美托洛尔生物富集的影响研究

为揭示氧化物纳米颗粒（NPs）对离子型有机污染物在水生生物体内富集的影响,本研究考察了两种典型的氧化物NPs对鲤鱼富集β-阻断剂美托洛尔的影响以及美托洛尔在鱼体内各部位的分布,并通过批平衡实验进一步探讨了吸附解吸与生物富集的关系。结果表明：NPs共暴露时,在摄取阶段结束时美托洛尔生物浓缩因子（BCF）值增加了2.39倍（TiO₂ NPs）和3.49倍（SiO₂ NPs）。净化阶段鱼体内的美托洛尔半衰期由20.09d缩短到8.39d（TiO₂ NPs）和6.13d（SiO₂ NPs）,净化结束时鱼体内的美托洛尔残余浓度则略有升高。NPs的共暴露未改变鲤鱼摄取美托洛尔的途径,但显著升高了鱼鳃和内脏中美托洛尔的浓度。相对于TiO₂ NPs,SiO₂ NPs对美托洛尔具有更强的、且不可逆的吸附,使用Freundlich模型拟合的lg K_F值分别为2.21（TiO₂ NPs）和4.47（SiO₂ NPs）。研究表明NPs能够通过吸附载带促进鱼体对美托洛尔的富集,吸附态美托洛尔主要通过摄食和鳃的呼吸作用随NPs进入鱼体内,由NPs携带进入鱼体内的美托洛尔一部分发生解吸从而被鱼体利用,未发生解吸的部分随NPs的排出被排出体外。     

具毒死蜱降解功能的水稻内生菌降解特性及应用

为挖掘毒死蜱降解内生菌资源、强化功能内生菌在农业生产中的应用,通过微生物梯度驯化技术,从农药池周边生长的水稻根组织中分离纯化获得一株能以毒死蜱为唯一碳源的降解内生菌CP40,研究了该菌株的毒死蜱降解特性及对作物中残留毒死蜱降解的影响。基于16S rRNA和细菌形态学特征,将菌株CP40鉴定为芽孢杆菌（Bacillus sp.CP40）。菌株CP40含有机磷降解酶基因opd,异源表达该基因后毒死蜱的降解率达58.4%。降解条件优化实验表明,毒死蜱初始浓度为10 mg·L^-1、温度为30℃、pH为7时,菌株CP40对毒死蜱的降解效果最佳。此外,发现菌株CP40具有促生能力,接种菌株CP40可显著促进水稻生长,并能将水稻体内毒死蜱含量降低30.9%。研究表明,功能内生菌在调控水稻体内毒死蜱的降解过程中可发挥重要作用。     

六出花瓶插过程中乙烯代谢特征及其调控效应

为了探究六出花瓶插过程中乙烯代谢特征及其调控效应,为六出花切花保鲜剂的研发提供理论依据,以花苞期的六出花切花为供试材料,在基础瓶插液( 1 %蔗糖 + 200 mg·L^-1 8-羟基喹啉)中分别加入20 mg·L^-1乙烯利(ETH)、4 mg·L^-1纳米银(NS)、75 mg·L^-1水杨酸(SA)和10 mg·L^-1精胺(SP)配制瓶插液处理六出花切花,分析瓶插过程中切花形态、生理和基因表达3个层面的指标变化。结果表明：（1）含有乙烯利的瓶插液处理显著缩短了六出花切花瓶插寿命,含有纳米银、水杨酸、精胺的瓶插液处理均能延长六出花切花瓶插寿命,其中以含有4 mg·L^-1纳米银的瓶插液处理效果最佳,延长了瓶插期 2 d。（2）含有乙烯利的瓶插液处理显著加速了花枝鲜样质量和花瓣可溶性糖、可溶性蛋白含量的降低,增加了花瓣丙二醛含量和相对电导率,显著提高了花瓣乙烯代谢水平。含有纳米银、水杨酸、精胺的瓶插液处理六出花切花均不同程度地延缓了花枝鲜样质量和花瓣可溶性糖、可溶性蛋白含量的降低,抑制了丙二醛含量和相对电导率的升高,降低了乙烯代谢水平。（3）含有乙烯利的瓶插液处理增加了开花各时期乙烯合成及信号转导关键基因（AlACO、AlACS、AlCTR1、AlERS1和AlEIN3）的表达量;纳米银、水杨酸和精胺均能不同程度地抑制乙烯合成及信号转导关键基因的表达。研究结果显示六出花为乙烯末期上升型花卉,外源施加乙烯抑制剂可以延缓六出花切花衰老,提高瓶插品质,其中以4 mg·L^-1的纳米银效果最佳。