芝麻产量相关性状的多位点全基因组关联分析及候选基因预测

【目的】通过对芝麻产量相关性状的全基因组关联分析,挖掘与产量性状关联的SNP位点及预测候选基因,为通过分子标记辅助选择育种等方式提高芝麻产量提供技术基础。【方法】以363份不同遗传背景和地理来源的芝麻种质资源构成的自然群体为研究对象,调查2年2点4环境下8个产量相关性状（单株产量、单株蒴数、蒴粒数、千粒重、株高、主茎果轴长、始蒴高度和表观收获指数）的表型值,借助覆盖全基因组的42 781个SNP标记,利用多位点SNP随机效应混合线性模型（multi-locus random-SNP-effect mixed linear model,mrMLM）对8个产量相关性状进行全基因组关联分析,检测与产量相关性状显著关联的SNP位点,并预测候选基因。【结果】在4个不同环境下,8个产量相关性状表现出广泛的表型变异,变异系数为6.51%—33.57%;相关性分析表明单株产量与单株蒴数、株高、主茎果轴长、表观收获指数呈极显著正相关;方差分析表明产量相关性状的基因型效应、环境效应、基因型与环境互作效应均达到了极显著水平。通过多位点全基因组关联分析共检测到210个与产量相关性状显著关联的SNP,在2018年南阳环境下检测到47个SNP,解释表型变异的1.63%—17.29%;在2019年南阳环境下检测到35个SNP,解释表型变异的1.94%—11.90%;在2018年平舆环境下检测到35个SNP,解释表型变异的2.15%—15.90%;在2019年平舆环境下检测到53个SNP,解释表型变异的1.25%—11.13%;在4个环境的综合BLUP条件下检测到75个SNP,解释表型变异的1.44%—13.58%。上述210个SNP涉及到175个位点,其中10个位点在3个及以上环境中被重复检测到。在这10个位点基因组区域内,共鉴定到214个候选基因,其中156个候选基因具有功能注释,主要涉及植物代谢、生物调控、生长发育等生物学过程。根据功能注释筛选出4个可能与芝麻产量相关的候选基因,其中SIN_1006338编码1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶3（1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase 3-like）,参与乙烯的生物合成;SIN_1024330编码碱性螺旋-环-螺旋（basic helix-loop-helix）转录因子,负向调控植物细胞和器官的伸长;SIN_1014512编码吲哚-3-乙酸-酰胺合成酶GH3.6（indole-3-acetic acid-amido synthetase GH3.6）,参与调控茎和下胚轴细胞的伸长生长;SIN_1011473编码泛素受体蛋白DA1（protein DA1-like）,参与调节植物细胞增殖周期。【结论】通过多位点SNP随机效应混合线性模型的全基因组关联分析,检测到175个与产量相关性状显著关联的位点,筛选出4个可能与产量相关的重要候选基因。     

欧盟共同农业政策:绿色生态转型、改革趋向与发展启示

农业是引发温室气体增多、生物多样性下降以及水体污染等生态安全事件的主要产业之一。在种种生态安全事件的挑战下,农业应该朝着绿色生态的方向进行转型已经成为多数国家的共识。欧盟的共同农业政策是世界上较早提倡农业绿色发展的农业政策之一。从1992年开始的麦克萨里改革到已经达成的《2023—2027年共同农业政策》临时协议,欧盟共同农业政策绿色生态转型体现出政策支持更加明确、以农民利益保护为重点、自愿性与强制性措施相结合、以数字技术为支撑以及多政策配套实施等改革趋向。在强调绿色发展与转型的新时代,欧盟共同农业政策的改革历程及发展趋向可以为中国农业政策改革提供一定的经验及启示,通过优化顶层设计、健全补贴机制、坚持弹性原则、提高科技能力、增加政策协同等措施来推进农业的绿色生态转型。     

渝西地区兔球虫病流行情况调查及虫种鉴定

【目的】掌握渝西地区兔球虫病的流行情况和兔球虫种类,为该地区兔球虫病的防治提供依据。 【方法】采用饱和食盐水漂浮法和麦克马斯特氏计数法检测渝西荣昌、永川、大足等 8 个区 14 个兔场共 1 273 份 粪样本,并收集卵囊,鉴定兔球虫种类。【结果】发现 14 个兔场均有感染球虫,平均感染率为 90.65%,璧山 和江津的感染率最高,为 100%,2 月龄以下兔感染率极显著高于 2~4 月龄、4~9 月龄及 9 月龄以上年龄段兔, 感染率为 98.19%。小型养殖场兔球虫感染率极显著低于大型规模化养殖场,感染率为 86.53%。8 个区的克粪便 虫卵数（Oocysts Per Gram,OPG）为 9.65×103 ~6.56×104 ,其中 2~4 月龄 OPG 最高、为 6.31×104 。对药物使 用情况调查显示,未使用球虫药养殖场的感染率为 92.31%,OPG 为 4.42×104 ; 使用球虫药养殖场的感染率为 89.19%,OPG 为 2.75×104 。在 14 个兔场共鉴定了 10 种艾美耳球虫,其中优势虫种为穿孔艾美耳球虫（Eimeria perforans）、大型艾美耳球虫（E. magna）、盲肠艾美耳球虫（E. coecicola）和中型艾美耳球虫（E. media）, 检出率分别为 25.20%、23.38%、11.96%、10.02%。【结论】渝西地区普遍感染兔球虫,且多为混合感染,因此 应加强该地区兔球虫病的防治。     

浙江种子植物资料增补(Ⅷ)

报道了在浙江种子植物分类研究中的若干新发现:(1)湿生冷水花Pilea aquarum Dunn、圆叶野扁豆Dunbaria rotundifolia (Lour.) Merr.和阴生沿阶草Ophiopogon umbraticola Hance系浙江植物分布新记录,确认了歪头菜Vicia unijuga A. Braun在浙江的分布;(2)描述了3个新变型:紫花天目木兰Magnolia amoena Cheng form. purpurascens F. Y. Zhang et X. Y. Ye,白花天目木兰M. amoena Cheng form. alba H. L. Lin et G. Y. Li和斑叶野扇花Sarcococca orientalis C.Y.Wu ex M.Cheng form.variegata X.D.Mei,Z.H.Chenet G.Y.Li;(3)将腺栝楼Trichosanthes glandulosa G. Q. Zhu, H.Z. Peng et X. H. Liu作为长萼栝楼T. laceribractea Hayata的新异名。     

基于新遗传连锁图谱的豇豆抗豆象QTL定位

【目的】豆象是危害豇豆最主要的仓储害虫。发掘豇豆抗豆象基因为抗性品种的选育,以及减少豆象对豇豆生产的危害奠定基础。【方法】以中豇1号（感）和Pant-lobia-1（抗）为亲本构建的包含282个株系的RIL群体为研究材料,利用人工接种法分别对282个株系接种绿豆象和四纹豆象,进行抗豆象表型鉴定,并利用两亲本对3 992个来源于绿豆、小豆和豇豆的SSR标记进行多态性筛选,然后利用筛选到的多态性标记对282个株系进行基因型分析,最后结合RIL群体各株系抗豆象表型鉴定数据和基因型分型数据,采用完备区间作图法（ICIM-ADD）进行抗豆象QTL定位分析,在此基础上构建遗传连锁图谱,并定位豇豆抗豆象基因。【结果】中豇1号和F₁籽粒的被害率均为100%,Pant-lobia-1籽粒的被害率分别为22.5%和42.5%。推测Pant-lobia-1对绿豆象和四纹豆象的抗性均为隐性遗传;筛选到182个多态性标记,利用这些多态性标记构建了一个包含11个连锁群的豇豆遗传连锁图谱,图谱总长1 065.23 cM,相邻标记间平均遗传距离为5.85 cM;经2种豆象处理,分别在连锁群1和连锁群5上检测到2个稳定的QTL位点,暂定名为vubr1-1和vubr5-1,其中vubr1-1位于标记XD11-44和HAAS_VR_2274之间,标记间的遗传距离为7.6 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的7.16%和6.92%;vubr5-1位于标记XD1-14和CP185之间,标记间的遗传距离为2.90 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的6.96%和6.37%。【结论】构建了一个包含11个连锁群、182个多态性标记的豇豆遗传连锁图谱,检测到2个与抗豆象相关的QTL位点。     

UV-C处理穿心莲转录组分析及穿心莲内酯合成相关基因挖掘

【目的】对紫外线C（UV-C）处理的穿心莲叶片进行转录组测序分析,挖掘穿心莲内酯合成相关基因,为深入探究穿心莲内酯合成相关基因的调控机制和生物学功能提供理论参考。【方法】选用生长60 d的穿心莲幼苗为材料,经UV-C照射2 h后,利用Illumina HiSeq二代测序平台进行转录组测序,并结合生物信息学软件和实时荧光定量PCR （qRT-PCR）对所得序列进行功能注释和相对表达水平验证,挖掘响应UV-C的穿心莲内酯合成相关基因。【结果】共注释到21545个穿心莲基因,有2137个基因呈显著差异表达模式,其中,1147个基因显著上调表达,990个基因显著下调表达。GO功能注释结果显示,UV-C处理造成了氧化胁迫,线粒体氧化磷酸化电子传递链的NADH脱氢酶基因上调表达。KEGG代谢通路富集结果显示,二萜类物质穿心莲内酯的前体（E,E,E）-香叶基香叶基二磷酸（GGPP）合成途径[甲羟戊酸（MVA）途径和2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸（MEP）途径]差异表达基因显著富集。转录组测序结果和实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测结果均显示,MVA途径的4种合成酶基因HMGS（CXN00016849）、HMGR（CXN00000058）、MVK（CXN00002900）和MVD（CXN00004398）及GGPP合成关键酶基因FPS的表达量显著上调;MEP途径中,仅DXS（CXN00013302）的表达量显著下调。蛋白互作预测结果显示,2个途径中的差异表达基因编码蛋白之间存在互作,HMGS与CYP71家族成员之间,以及FPS1与UGT71、UGT73和UGT76之间的互作网络丰富。【结论】 UV-C照射调控穿心莲重要生命进程,其中,次生代谢、氧化磷酸化、光合作用等途径基因转录本的相对表达量呈UV-C特异性响应模式。合成穿心莲内酯前体GGPP的细胞质MVA途径基因显著上调表达,推测UV-C诱导穿心莲内酯合成的主要场所为细胞质。穿心莲MVA途径基因及CYP71、UGT71、UGT73和UGT76可作为穿心莲内酯合成途径研究的候选分子靶标。     

2010—2020年我国果实评价的文献分析

为了解近十年来我国果实评价研究现状,以中国知网全文数据库为数据来源,采用文献计量学统计方法,对国内发表的有关果实评价研究文献,从主题分布、不同年份的文献发文量、不同学科类别发文量、不同文献来源分布、基金项目支持等方面进行了分析.结果表明:2010—2020年的413篇果实评价研究文献中,集中在果实品质为主要主题的发文量最多,为130篇.从不同年份的文献发文量看,2018年发文量最多,为58篇;选取发文量前10位来看,不同学科的分类中,园艺发文量最多,为302篇,占70.73％;在发文量前10位的文献来源中,果树学报发文量最多,为16篇,占13.79％;从基金项目看,国家自然科学基金发文量最多为38篇;从机构上看,西北农林科技大学发文量最多,为19篇.     

土壤中有机肥源抗生素抗性基因环境归趋与风险管理研究进展

抗生素抗性基因——一类新型污染物,已对人类健康和环境安全构成威胁,如何有效应对日益严峻的耐药性危机已成为一项全球性挑战。有机肥源抗生素抗性基因是土壤抗生素抗性基因的主要来源,而土壤参与并主导不同环境单元中抗生素抗性基因演化的多元交互作用,因此,有必要厘清有机肥源抗生素抗性基因在土壤和其他环境介质中的命运、归趋与风险。本文综述了近年来有机肥源抗生素抗性基因在土壤中的分布特征、环境归趋、人体暴露风险以及风险管理方面的研究进展,并提出建议与展望,以期为有效减轻抗生素抗性基因在环境中的危害,遏制抗生素抗性基因的增殖与传播提供理论依据与决策参考。     

药用植物连作障碍研究进展

中医是我国特有的传统文化和产业,优质中药材是关系国计民生的战略性资源.近年来随着国内外对中药材需求的日益增长,人工栽培药用植物的种类和面积大幅增加,由于耕地有限、种植条件及道地性等因素的限制,在药用植物集约化种植过程中,普遍存在严重的连作障碍问题,在以块根类入药的药用植物上表现尤为严重.目前连作障碍已经成为制约中药材产量和品质的关键因素,严重阻碍中药材规范化种植和产业化发展.从药用植物连作障碍危害、形成机理以及调控措施的最新研究进展进行总结,指出连作障碍问题主要是植物-土壤-微生物三者共同作用的结果,分析了当前药用植物连作障碍形成的3个主要原因,包括土壤养分亏缺和失衡、化感自毒作用以及根际微生态破坏导致土传病害加重.提出了连作障碍的调控措施,包括优良品系选育、土壤灭菌、建立合理的耕种制度、施用微生物菌肥,并对未来研究的方向和重点进行了探讨,以期为克服药用植物连作障碍的栽培管理提供科学参考.     

番茄茎秆浸提液对番茄生长和风味品质的影响

为探究番茄茎秆资源化应用技术及效果,本研究利用番茄茎杆有氧发酵浸提液(EX1)和番茄茎杆厌氧发酵浸提液(EX2)水培番茄,以山崎营养液处理为对照(CK),对番茄植株的生长形态、果实营养品质和挥发性物质等相关指标进行分析。结果表明:1)EX1和EX2处理的株高、茎粗、叶面积和生物量等指标低于CK处理,但番茄果实可溶性固形物、糖酸比、可溶性蛋白和维生素C等指标均优于CK处理,并以EX2处理表现最佳;2)EX1、EX2和CK处理检测到挥发性物质数量依次是39、34和27种;3)EX1、EX2和CK处理的挥发性物质总含量依次是1 403.35、1 931.10和1 368.40μg/kg;4)EX1、EX2和CK处理的番茄特征挥发性物质总量依次是953.82、1 256.60和1 055.06μg/kg。说明单纯使用番茄茎杆浸提液水培番茄,虽然在生长上稍显弱势,但可显著改善果实营养和风味品质。本研究一定程度上使番茄茎秆得到了有效利用,也为其他蔬菜茎秆资源化技术提供理论参考,具有较为广阔的前景。