甘蔗热带种金属硫蛋白家族基因的克隆及响应重金属胁迫的表达分析

金属硫蛋白是一类富含巯基的低分子量蛋白,在植物的重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面起重要的作用。本研究以甘蔗热带种Badila组培苗为材料,分别测定了其在CdCl2、ZnSO4和CuCl2水溶液培养条件下地上部和地下部的重金属含量,结果显示其对上述3种重金属有较强的耐受与富集能力。继而克隆了ScMT1(登录号为KJ504373)、ScMT2-1-5(登录号为MH191346)和ScMT3(登录号为KJ5043704)3个金属硫蛋白家族基因,它们分别属于植物MT亚家族中的MT1、MT2和MT3型基因。ScMT1含有1个内含子和2个外显子,开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长228 bp,编码75个氨基酸;ScMT2-1-5含有2个内含子和3个外显子,ORF长246 bp,编码81个氨基酸;ScMT3含有1个内含子和2个外显子,ORF长198 bp,编码65个氨基酸。RT-qPCR显示,Cd2+胁迫下,在甘蔗地上部和地下部,ScMT2-1-5均连续显著上调表达,而ScMT1的上调应答出现延迟。ScMT3在地上部的上调应答出现延迟,在地下部呈“扬-抑”趋势,提示甘蔗响应Cd^2+胁迫过程中ScMT2-1-5起更积极的作用,ScMT1参与胁迫后期的分子响应,而ScMT3不起主导作用。Cu^2+胁迫下,地上部ScMT1连续显著上调表达,ScMT2-1-5和ScMT3呈总体上调的表达趋势;地下部,ScMT1和ScMT2-1-5的上调表答均出现延迟,仅在胁迫后期显著上调表达,而ScMT3仅在胁迫前期显著上调表达。该结果提示了ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在Cu2+胁迫响应过程中的协作关系,三者共同参与了地上部的胁迫响应,其中ScMT1起更积极的作用;此外三者还先后参与了地下部对Cu^2+胁迫的分子响应。Zn^2+胁迫下,ScMT1和ScMT3分别仅在地上部和地下部显著上调表达;ScMT2-1-5在地上部和地下部均呈“扬-抑”的应答趋势;提示了在甘蔗响应Cd^2+胁迫应答过程中ScMT1和ScMT3分别在地上部和地下部起主要作用,ScMT2-1-5参与了胁迫前期的分子响应。ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在甘蔗不同组织中及在重金属(Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+)不同累积水平下呈现出相似或互补的应答特性,提示上述甘蔗MT家族不同成员在重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面产生了功能分化,且三者在应对过量Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+对甘蔗组织造成伤害的过程中存在时空上的协同作用。该研究为深入理解多倍体植物甘蔗中MT家族各成员基因在重金属耐受过程中的协同作用机制奠定了基础。     

山东莱州:科技备耕春潮涌 机械作战不误时

玉兰吐蕊,人勤春早。这几天,一股温暖的季风拂面而来,希望的田野上处处勃发出无限生机和活力……在疫情防控关键期,各地迎来了春耕备耕的时节。春耕在即,山东莱州在做好疫情防控确保安全的前提下,采取“隔空授课”、派遣“机械部队”、运用“智慧农机”积极开展科技备耕,做到疫情防控不松懈,春耕备播不耽搁。     

香山静宜园来青轩园林建筑复原设计研究

来青轩在香山公园香山寺下院,为静宜园二十八景之一,来青轩是香山慈幼院建院初期的男校中学生、职业生的校舍。由多个硬山建筑组合而成的一组院落式建筑群。明万历二十八年,万历皇帝祭陵归来,见此轩之匾额后,遂书"来青轩"三个大字。目前来青轩遗址尚存部分单体建筑,其建筑院落的形式及格局仍可分辨。现用作民工临时居住用房。通过实地调研,测量数据并分析现状遗址,参考清朝古建筑营造则例有关书籍《中国古建筑木作营造技术》《中国古建筑营造法式》等以及古画,古迹中的记载,参考同时期建造的古建筑。实现来青轩的复原设计。     

浅谈原政治部机关营院环境园林设计整治工程

位于西湖东岸的原政治部机关营院环境整治工程从设计之初到完成施工,仅用了4个月,是西湖边目前唯一的国防教育主题文化园,也是G20众多改造项目中的代表作,意义重大。本文从设计和细节把握等方面介绍了该项目的设计和建造过程。     

乙酰羟酸合酶抑制剂类除草剂的植物抗性机制

乙酰羟酸合酶(AHAS)抑制剂类除草剂已被广泛用于农业生产,然而使用过程中可能对部分敏感农作物产生药害,因此创制对不同类别除草剂具有抗性的一系列作物新品种至关重要。本文将从AHAS抑制剂类除草剂的类别与特点、AHAS靶酶的特性及其在支链氨基酸合成中的作用、除草剂的靶标抗性与非靶标抗性机制等方面分析国内外研究现状与未来发展动态,以期为农作物除草剂抗性性状的遗传改良和开发应用提供参考。     

植物根系表型信息获取技术研究进展

人口数量增长和全球气候变化加剧了粮食安全供给压力,育种学家亟需培育高产、高效作物品种以满足日益增长的粮食消费需求.基于根性状的品种培育改良可有效提高作物水分、养分利用率,但根系表型观测的困难性极大地限制了育种进程.随着自动化控制、成像和传感器以及图像解译技术的发展,高通量根表型信息系统性收集已成为可能.本文综述了一系列适用于室内或田间的非破坏性或破坏性根系二维或三维结构测定技术;系统阐述了主流的根表型参数提取图像分析技术和软件;探讨了基于根表型平台的根性状筛选应用于新品种培育的成功案例,并对高通量根表型平台的进一步研发进行了展望.     

毛乌素沙地3种典型灌木生物量分配与土壤含水量特征

灌木生物量是评价植被生产力的一个重要参数,研究不同灌木类型的生物量分配规律对指导荒漠生态系统的植被恢复具有重要科学意义。以毛乌素沙地柠条锦鸡儿、油蒿、杨柴3种典型灌木为研究对象,分析了不同灌木的生物量分配与土壤含水量特征。结果表明,3种灌木标准株整株生物量与各器官生物量均为柠条锦鸡儿﹥油蒿﹥杨柴,且均达到了显著性差异(P0.05);在根、茎、叶生物量分配及其比例方面,3种沙生灌木均表现为茎﹥根﹥叶,但各器官分配比例具有明显的差异。在植物含水率方面,杨柴和柠条锦鸡儿两种灌木各器官含水率表现为叶﹥根﹥茎,而油蒿则表现为根﹥茎﹥叶。3种灌木除叶片外(R2=0.45),整株(R2=0.74)和根(R2=0.66)的含水率均与土壤含水量存在着显著的正相关性(P0.05),而茎(R2=0.86)的含水率与土壤含水量之间达到了极显著正相关(P0.01)。3种沙生灌木在形态结构和水分调节利用方面均采取不同的方式来适应干旱生境,但其长效作用机制有待进一步研究。     

普洱熟茶提取物对实验性非酒精性脂肪肝鼠脂代谢指标及肠道菌群的调节作用

非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是与肥胖密切相关,并且以肝脏的炎症和脂肪浸润为特征的一种营养代谢性疾病。近年来,由于高营养的饲养方式,导致在宠物临床上出现了越来越多的犬猫患有NAFLD,因此找到一种切实有效的预防及治疗方法是非常必要的。普洱熟茶作为一种微生物发酵茶,具有明显的抗炎、抗氧化以及降脂减肥功效。为了探讨普洱熟茶提取物(Pu-er tea extract;PTE)对NAFLD的调控作用是否与机体肠道菌群改变有关,试验以C57BL/6N小鼠作为犬猫的实验动物模型,通过高脂饲料诱导NAFLD,然后通过饮水给予PTE。结果显示,经过为期12周的PTE作用,实验动物体质量显著下降,皮下脂肪及附睾脂肪的质量也显著降低。病理切片显示,肝脏的脂肪浸润明显降低;经酶联免疫吸附试验检测血清中脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)及游离脂肪酸的浓度显著下降;荧光定量测定显示,肝脏中与脂代谢相关基因的表达升高。最后对粪便中的微生物通过荧光定量进行检测,结果显示厚壁菌门、拟杆菌门以及减肥细菌Akkermansia都发生了差异性变化。结果表明,PTE对NAFLD的调节作用可能与宿主肠道菌群的改变密切相关,为进一步研究PTE治疗及预防临床宠物的NAFLD奠定基础。