2014年美国玉米高产竞赛简报

从产量、品种等方面分析2014年美国玉米高产竞赛特点,提出美国玉米高产竞赛对我国玉米生产的启示与建议。     

水氮互作对花生根系生长及产量的影响

【目的】明确不同水分处理下氮肥对不同抗旱性品种根系生长及产量的影响,探讨花生根系对水分和氮肥的反应机理,为花生水肥管理提供理论依据。【方法】防雨棚旱池内进行土柱栽培试验,在中度干旱胁迫（W0,45%-50%田间持水量）和充足灌水（W1,70%-75%田间持水量）两个水分处理下设置N0（不施氮）、N1（中氮,90 kg×hm^-2)、N2（高氮,180 kg×hm^-2) 3个施氮水平,研究抗旱型品种花育22号和干旱敏感型品种花育23号2个不同抗旱性花生品种根系生物量、根长、根系表面积、根系伤流量及产量变化。分别采集0-20 cm、20-40 cm和40 cm以下土层根系样品,采用WinRhizo Pro Vision 5.0a分析程序对扫描根系图像进行分析。【结果】不同抗旱性花生品种根系发育在不同水分条件下对施用氮肥的响应不同。对于抗旱型花生品种花育22号,与不施氮肥相比,干旱胁迫处理下施用氮肥降低其总根长、总根系表面积和0-20 cm土层内根长和根系表面积,增加了40 cm以下土层内根系生物量、根长和根系表面积;正常供水处理下施用氮肥处理降低其0-20 cm土层内根系生物量、根长和根系表面积,但增加40 cm以下土层内根系性状。干旱敏感型品种花育23号的根系对水分和氮肥的响应与抗旱型品种花育22号不同：干旱胁迫处理下,施用氮肥增加其总根系生物量和总根长和40 cm以下土层内根系生物量、根长和根系表面积;正常供水处理下,施用氮肥降低其40 cm以下土层内根长和根系表面积。不同抗旱性花生品种根系伤流强度对水氮互作的响应一致,与正常供水处理相比,两品种干旱胁迫下根系伤流强度均降低,干旱敏感型品种花育23号的降低幅度大于抗旱型品种花育22号。施用氮肥增加两品种干旱胁迫处理下的根系伤流强度,提高其干旱胁迫下产量;正常供水处理下中氮处理增加抗旱型品种花育22号的产量,对干旱敏感型品种花育23号的产量无显著影响。两年试验条件下水分和氮肥处理对产量的互作效应均达显著差异水平。相关性分析表明,干旱胁迫处理下40 cm以下土层内根长、根系表面积与产量间的相关性达显著或极显著水平;正常供水处理下20-40 cm土层内根系表面积与产量达显著相关;两种水分条件下根系伤流量均与产量达显著相关水平。【结论】干旱胁迫处理下增施氮肥能提高花生产量,改善花生根系的生长,增加40 cm以下土层内的根系生物量、根长和根系表面积,提高花生根系伤流强度。     

烟草骨干亲本主要病毒病抗性鉴定及遗传多样性分析

【目的】评价烟草骨干亲本主要病毒病抗性,分析抗病骨干亲本间的遗传多样性,明确不同抗源间的亲缘关系,为烟草病毒病抗性改良的亲本选择提供理论依据。【方法】在温室条件下采用苗期人工接种方法,对中国烟草育种过程中73份骨干亲本进行CMV、TMV和PVY 3种病毒病抗性鉴定,以CMV高抗、或TMV免疫、或PVY免疫为筛选标准,筛选抗病骨干亲本;并利用条带单一清晰、多态性稳定且分布在烟草24条连锁群上的103对SSR引物,对筛选出的抗病骨干亲本和烟草育种常用的4个主体优质亲本进行遗传多样性、聚类和主坐标分析。【结果】（1）不同供试材料间3种病毒病抗性存在显著性差异。在筛选出的29份病毒病高抗或免疫的烟草种质中,有23份种质对CMV表现为高抗,6份种质对TMV表现为免疫,5份种质对PVY表现为免疫。同时,在29份筛选出的烟草病毒病抗病种质中,龙烟1号和FC8对TMV和PVY都表现为免疫,CV87、T.T.11、抗88、CV91、胎里富1060、革新5号和T.I.245等7份种质对3种病毒病都表现为高抗。（2）对鉴定出的29份抗病骨干亲本以及K326、NC89、Speight G-28和净叶黄等4个烟草育种最常用主体亲本进行基因型分析,共筛选出322个等位位点,每对引物的等位变异为2-6个,平均为3.106个;基因型多样性变化范围是0.059-0.716,平均为0.387;引物多态性信息（PIC）含量为0.057-0.661,平均为0.343。当遗传相似系在0.672取值作切割线时,系统聚类分析将33份供试材料分为7个类群;当遗传相似系数在0.714取值作切割线时,第1类群又被分为4个亚群,其中第1亚群包括了全部供试外引抗病亲本种质和育种最常用外引亲本K326、NC89和Speight G-28,而国内抗病亲本种质分类相对较多。主坐标分析可将33份材料分为6个类群,外引抗病种质被分在第1类群和第2类群中,其中第1类群包括了8份引进抗病亲本种质和3份育种最常用外引亲本K326、NC89和Speight G-28,第2类群有3份外引种质和11份国内种质;而国内抗病亲本种质分类较多。聚类分析结果和主坐标分析结果基本一致,与种质亲缘关系吻合度较高。【结论】苗期人工接种方法对烟草骨干亲本的病毒病抗性鉴定准确,筛选出29份烟草病毒病抗病骨干亲本;外引抗病骨干亲本种质与K326、NC89和Speight G-28的亲缘关系较近,遗传背景狭窄;中国抗病种质地理来源广泛,遗传背景复杂,遗传基础较为丰富。     

对动物饲料中禁用抗菌促生长剂的反思

欧盟国家对饲用抗菌促生长剂禁令的颁布引起了国际社会的广泛争议。文章综合动物源细菌耐药性监测数据和风险评估结果,对饲料中禁用抗菌促生长剂进行了反思,结果发现：（1）某些饲用抗菌促生长剂（如大环内酯类促生长剂泰乐菌素和链阳性菌素类促生长剂维吉尼亚霉素等）对人类健康的耐药性风险似乎被人为夸大,系统的风险评估结论认为,养殖动物中泰乐菌素等大环内酯类促生长剂的使用对人类弯曲杆菌耐药性的风险是可以忽略的,维吉尼亚霉素促生长剂的应用也几乎不会对人类肠球菌耐药性造成很大的风险;（2）“病原菌耐药性从农场到餐桌转移”的命题似乎缺乏科学证据,目前虽然有证据显示动物体耐药菌会直接传播给那些与动物密切接触的人群,但动物体耐药菌通过食物链环节传播给人的证据尚不充分;（3）禁用抗菌促生长剂并没有改变耐药模式,特别是禁用糖肽类阿伏帕星、氟喹诺酮类恩诺沙星和四环素类金霉素等促生长剂后,动物体和人体耐药菌数量仍然有增无减、持续上升,其原因可能归咎于万古霉素耐药屎肠球菌较强的传播特性和氟喹诺酮类耐药弯曲杆菌较强的适应性,而四环素类治疗用药的增加也必然增加肠道细菌的耐药性;（4）禁用抗菌促生长剂对动物养殖业带了一定的损失,比如,使产气荚膜梭菌引起的坏死性肠炎的发病率升高,使养殖动物治疗性抗生素的使用量增加,使养殖原料和场地相应增加等;（5）禁用抗菌促生长剂对动物源性食品安全和人类公共健康造成了一定的影响,比如,影响动物体肠道菌群发酵从而增加了有害气体的排放,提高了食品加工过程中的细菌污染几率从而增加了人体食源性病原菌的发病率。总而言之,决策的制定需要权衡利弊、因地因时制宜,综合考虑禁用抗菌促生长剂对耐药性风险的控制作用以及对动物养殖业和人类公共健康的影响。结合中国动物养殖业发展现状及全球动物性产品需要程度,需要开展深入的科学研究,寻找耐药性控制新措施;开展系统的风险评估,有的放矢地制定风险控制策略;加强政府监管力度,避免药物滥用,促进合理用药以延缓耐药性产生。     

瓜类细菌性果斑病菌hrcN基因的生物学功能分析

以分离自西瓜上的Aac5菌株为例,通过同源重组的方法,构建了hrc N基因插入缺失突变体,通过PCR方法和Southern blot验证突变菌株,对突变体进行致病性、致敏性、生长曲线和运动性测定。为明确hrc N基因与其他基因的关系,通过实时荧光定量PCR法定量检测了hrp A、hrc V、hrc U、Lux I、LuxR 5个基因的表达量。结果显示:与野生型相比,突变体致病力和致敏性明显减弱,致病时间延迟,群体感应信号减弱,生长能力明显下降,运动性减弱,互补菌株只能恢复部分功能;5个基因在突变体中的表达量均上调,hrc N基因与这5个基因之间均为负调控关系。说明hrc N基因在果斑病菌致病能力上发挥重要作用。     

英国薰衣草叶盘遗传转化体系的创建

[目的]以英国薰衣草叶片为材料,创建稳定高效的农杆菌介导薰衣草的遗传转化体系.[方法]未经预培养的英国薰衣草叶片,在OD600=0.4的根癌农杆菌菌液中浸染10 min,共培养1d后,在Cef抑菌浓度为300 mg/L、Kan筛选浓度为30 mg/L的选择培养基上诱导芽分化,抗性芽在Kan浓度为10 mg/L生根培养基上诱导生根.[结果]对筛选得到的65株抗性苗进行PCR检测,获得2株阳性植株,转化率达到3.00;.[结论]建立了稳定高效的农杆菌介导英国薰衣草的遗传转化体系.     

京海黄鸡杂交组合亲本鸡球虫抗性指标的比较

为研究京海黄鸡杂交组合亲本BB鸡与FF鸡鸡球虫病抗性的差异,试验选取BB和FF公鸡各30只,饲养至9日龄时,每个群体随机分为免疫组(n=15)和非免疫对照组(n=15),分组当天免疫组京海黄鸡杂交组合亲本按正典鸡球虫病四价活疫苗说明书要求接种鸡球虫疫苗,疫苗免疫后第8天采用生物素双抗体酶联免疫吸附法(ELISA)测定免疫组和非免疫对照组8个血浆球虫抗性指标,并进行差异显著性检验.结果显示,BB鸡免疫组过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和白介素17(IL-17)的含量显著高于FF鸡免疫组(P <0.05);BB杂交组合亲本免疫组CAT含量极显著高于对照组(P <0.01),SOD含量显著高于对照组(P <0.05);FF杂交组合亲本免疫组CAT和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)含量均显著高于对照组(P <0.05).综合分析结果表明,BB鸡免疫效果优于FF鸡群体,BB鸡球虫病抗性优于FF鸡群体.     

不同检测材料对ELISA检测禽白血病病毒-p27抗原结果的影响

为探讨不同检测材料对ELISA检测禽白血病病毒(ALV)-p27抗原结果的影响,试验首先对180日龄地方品种母鸡的泄殖腔棉拭子ALV-p27抗原进行ELISA检测,选取部分阳性鸡和阴性鸡进行分组试验,采用ELISA对试验鸡血清、蛋清和病毒分离的细胞培养液进行ALV-p27抗原检测,采用RT-PCR方法检测血液ALV特异性基因。结果显示,阳性组中以血清、蛋清和细胞培养液作为ELISA ALV-p27抗原检测材料,其检测阳性率均低于泄殖腔棉拭子,血清检测的阳性个体包含全部蛋清和细胞培养液ELISA检测的阳性个体。ELISA检测数据的相关性分析显示,只有血清和细胞培养液检测数据间存在显著性相关,线性关系方程为Y(细胞上清)=1.8439X(血清)-0.1469,R²=0.937;阳性组中ALV-p27基因检测阳性率低于泄殖腔棉拭子,但高于血清、蛋清和细胞培养液,其包含所有血清ELISA检测的阳性样品;外源性ALV-J gp85基因阳性率仅为29.17%,且阳性样品均属于血清ELISA阳性样品。综上所述,成年鸡以泄殖腔棉拭子作为ELISA ALV-p27抗原检测材料存在假阳性结果,蛋清和细胞培养液作为检测材料存在漏检的可能,血清作为ELISA检测材能够更准确地反映成年鸡群ALV感染状态。     

Generation of CRISPR/Cas9-mediated lactoferrin-targeted mice by pronuclear injection of plasmid pX330

Lactoferrin is a member of the transferrin family of multifunctional iron binding glycoproteins. While numerous physiological functions have been described for lactoferrin, the mechanisms underlying these functions are not clear. To further study the functions and mechanisms of lactoferrin, we modified the lactoferrin promoter of mice using the CRISPR/Cas9 system to reduce or eliminate lactoferrin expression. Seven mice with lactoferrin promoter mutations were obtained with an efficiency of 24% (7/29) by injecting the plasmid pX330, expressing a small guide RNA and human codon-optimized SpCas9, into fertilized eggs of mice. Plasmid integration and off-targeting of pX330 were not detected. These results confirmed that pronuclear injection of a circular plasmid is a feasible and efficient method for targeted mutagenesis in mice.     

光照历史对小檗碱化感抑藻效应的影响

蓝藻水华频发严重制约淡水养殖业的健康发展,铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosa)为富营养化水体中的优势种;中草药黄连的主要化感物质小檗碱(C20H18NO4)能够有效抑制铜绿微囊藻的生长,并具有环境友好和毒副作用小的特点,光照强度会影响小檗碱对铜绿微囊藻的抑杀效果。将铜绿微囊藻在光照和黑暗条件下分别培养8 d后重新接种至相同的初始密度,添加不同浓度小檗碱(2 mg/L和4 mg/L)后置于光照条件下继续培养6 d,通过分析测定铜绿微囊藻细胞密度和叶绿素荧光参数,研究施药前光照历史对小檗碱化感抑藻效应的影响。结果表明,铜绿微囊藻在黑暗胁迫8 d后表现出超补偿生长效应;2 mg/L小檗碱不能有效抑杀铜绿微囊藻,藻细胞密度和叶绿素荧光参数(Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETRmax、Yield’)均随培养时间延长先下降后升高,6 d时施药前黑暗处理组的藻细胞密度显著高于施药前光照处理组(P<0.05);4 mg/L小檗碱能够有效抑藻,6 d时藻细胞全部死亡,且施药前黑暗处理组与施药前光照处理组藻细胞密度和叶绿素荧光参数下降趋势相同;黑暗胁迫诱导的超补偿生长效应不会影响高浓度(4 mg/L)小檗碱的化感抑藻效应,但会影响低浓度(2 mg/L)小檗碱的化感抑藻效应。