mRNA差异显示法筛选‘砀山酥梨’褐皮芽变相关差异表达基因

【目的】研究‘砀山酥梨’褐皮芽变形成机理。【方法】以‘砀山酥梨’及其褐皮芽变‘锈酥’花后110 d幼果果皮为试材,利用mRNA差异显示技术筛选相关差异表达基因,基于Gene Ontology方法、采用Blast2 Go软件进行基因功能分析,结合real-time RT-PCR技术验证差异表达基因在花后不同时期的表达水平差异。【结果】筛选出的63条目的片段中,60条质量较高、3条质量较低;差异表达基因包含α-微管蛋白、甲基转移酶、甘露糖- 6-磷酸异构酶、液泡膜焦磷酸酶和泛素等数十个基因。花后90—150 d,α-微管蛋白基因在‘锈酥’中表达量均高于‘砀山酥梨’,特别是在花后90和110 d,其表达量分别为‘砀山酥梨’的5倍和3倍。而在花后90和110 d时,Ca2+/CaM基因在‘锈酥’果皮中的表达略高于‘砀山酥梨’;在120—150 d时,Ca2+/CaM依赖的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因在‘锈酥’果皮中的表达明显低于‘砀山酥梨’。除花后130 d,甘露糖- 6-磷酸异构酶基因在‘砀山酥梨’和‘锈酥’果皮中表达差异不明显。【结论】由试验结果推测,α-微管蛋白基因在果实发育全程的增量表达,以及蛋白激酶基因在果实发育后期表达水平下调,使‘锈酥’果皮细胞壁加厚、木栓化程度加大,导致了‘锈酥’褐色果皮的形成。     

L-4F attenuates the injury of lupus nephritis in a lupus mouse model

AIM: To investigate the effects of apolipoprotein A-I mimetic peptide L-4F on the process of nephropathia in apoE-/-Fas-/-C57BL/6 lupus mice. METHODS: The apoE-/-Fas-/-C57BL/6 lupus mice (8~9 weeks old, female) were treated with L-4F by peritoneal injection for 25 weeks. RESULTS: Compared with the vehicle controls, the mice treated with L-4F presented smaller lymph nodes and glomerular tufts (P<0.05), lower serum levels of IgG antibodies to double-stranded DNA (P<0.05) and oxidized phospholipids, as well as lower levels of inflammatory factors including IL-6 and TNF-α (P<0.05). Furthermore, serum adiponectin level in apoE-/-Fas-/-C57BL/6 mice was significantly increased after L-4F treatment for 25 weeks. CONCLUSION: L-4F treatment significantly attenuates the development of lupus nephritis in apoE-/-Fas-/-C57BL/6 lupus mice, indicating a potential clinical value of L-4F in the treatment of lupus nephritis.     

园林废弃物覆盖对园林土壤理化性质的影响

为了综合了解园林废弃物在园林上的应用效果,将园林有机废弃物经过腐熟后覆盖在园林土壤上,覆盖厚度设3、6、9cm及对照(无覆盖),研究一定时间后不同覆盖厚度对土壤各种理化指标的影响。结果表明:园林废弃物覆盖可以显著降低表层(0～20cm)土壤体积质量,提高土壤渗透性,具有显著的保水作用;覆盖园林废弃物1a后土壤有机质和养分含量显著增加;覆盖厚度为6和9cm的土壤pH显著降低。     

华北平原不同粮作模式下作物水分利用

利用田间定位试验的研究方法,对在华北地区通过种植模式调整实现农业节水的潜力进行了研究.通过系统比较3种不同种植模式单季和周年作物水分利用效率以及水量平衡方程,获得如下结论:1)冬小麦-夏玉米一年两熟常规模式(对照)具有显著产量优势,但水分利用率较低,对地下水消耗较大,不利于本地区农业的可持续发展;2)与对照相比,春玉米一熟模式可以实现最小灌溉或者零灌溉,充分利用自然降雨的同时,还有助于地下水的恢复,但周年产量降低较多(降低41％),考虑到粮食安全的需求,该模式不适宜在当前推广;3)与对照相比,两年三熟模式3年总灌溉量降低48％,产量降低11％,节水效果明显,水分利用效率显著提高,该模式进一步完善后可适当推广.本研究结果为在华北平原地区兼顾粮食安全基础上拓展节水农业提供了新的思路,对发展可持续性农业做了有益探索.     

底墒对夏玉米生长发育、水分利用及产量的影响

利用郑单958为材料,探讨播种时底墒差异对夏玉米生长发育、水分利用及产量的影响,以确定适宜的灌水量.试验设置4个处理,播种后不灌水(CK)、播种后立即灌水30 mm(GS-30)、45 mm(GS-45)、60 mm(GS-60).结果表明:1)6月中旬播种灌溉底墒水有其必要性;2)土壤储水量及水分利用效率在不同处理间存在一定的差异,其中GS-60的土壤储水量最多,WUE的差异不显著;3)播种后不灌水(CK)处理下的出苗率显著低于3个灌溉处理,即CK比灌溉处理低27.8％～30.3％;3叶展时CK处理下单株干物重比GS60显著降低了16％,但与其他处理间无显著差异,6叶展时单株干物重以GS-60显著高于其他处理,而各灌溉处理均显著高于CK.6叶展时各处理功能叶SPAD值存在显著差异,SPAD值随灌溉量的增加而增大;4)随着生育进程推移,底墒对夏玉米的LAI影响逐渐降低,至灌浆中期各处理差异不显著,底墒对夏玉米中后期单株干物重的影响与LAI类似;5)籽粒产量为GS-60产量最高,显著高于CK,而与GS-30,GS-45差异不显著.综上,播种后灌溉有利于玉米出苗率稳定及幼苗建成并促进幼苗生长、最终提高产量;同时,能够在一定程度上增加土壤贮水量.     

基于标准化降水蒸散指数研究干旱对北京地区作物产量的影响

利用华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟种植典型区域北京地区1962—2011年逐月降水、温度资料计算多尺度标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI),分析干旱对作物产量的影响。结果显示:1)在过去50年内,SPI与SPEI所评判的干旱演变有巨大的不同,SPEI对气候变暖的响应是造成上述现象的主要原因。2)1990—2011年干旱指数与作物产量的关系显著(P<0.05),短时间尺度的SPI₃-8和SPEI₃-8与玉米气候产量呈曲线关系,所建立的回归方程可以解释60.0%和60.1%的玉米产量变异,适宜的干湿状态在-0.8到3.2(SPI)和-0.9到2.1(SPEI)之间。3)长时间尺度的SPI₂₄-5和SPEI₂₄-5与冬小麦气候产量呈线性相关,可以解释其51.8%和51.2%的产量变异。研究结果符合北京地区玉米以雨养为主、冬小麦以地下水补灌为主的实际情况。4)利用12或24个月尺度的干旱指数判断区域水分状况,可以帮助决断冬小麦返青后的灌水次数和灌水量,在防范产量风险的同时,提高水资源的利用效率。本研究表明,选择适合的时间尺度和月份的SPI和SPEI可以用来评价华北平原旱涝状况对农业生产的影响。降水量缺乏仍然是导致北京地区作物减产的主要因素。但华北平原由于气温升高导致干旱化的趋势明显,未来研究华北平原干旱对作物产量的影响,需更加注重运用综合了降水和蒸散因素的干旱指数,以提高评价干旱对产量影响的准确性。     

Nutrient loading of forest tree seedlings to promote stress resistance and field performance: a Mediterranean perspective

The planting environment of Mediterranean areas is highly challenging as summer drought and winter frost jeopardize survival, and soil infertility limits establishment success. We review the potential for seedling nutrient loading to alleviate these post-planting stresses. A growing body of evidence indicates that nitrogen (N) rich seedlings have improved field performance in Mediterranean environments, due to their ability to grow new roots rapidly and out-compete weeds. In addition, frost resistance during hardening is crucial for relatively cold inland nurseries; recent research shows a positive relationship between N and shoot frost resistance though a knowledge gap exists regarding the influence of nutrition on root frost resistance. Some new evidence also implicates phosphorus as an important driver of seedling response in the Mediterranean due to its influence on root growth and physiology. Nutrient status influences other functional attributes critical to survival in Mediterranean areas, such as drought tolerance, root hydraulic conductivity, and mycorrhization. In light of the apparent benefits of high nutrient reserves for seedling performance in Mediterranean areas, we also review techniques for nursery nutrient loading. Exponential fertilization can be applied when species’ growth patterns match this application regime. However, many Mediterranean species exhibit episodic growth indicating that constant or fall fertilization could be more effective in reaching loading. In particular, late-season fertilization has shown good potential to avert nutrient dilution in the fall and increase frost resistance. Several needs for future research are identified, with special emphasis on the necessity to match fertilization regimes to species ecological traits and planting conditions.     

甘蓝型油菜甜菜碱醛脱氢酶基因(BnBADH-1)的克隆与真核表达载体的构建

根据已知的拟南芥甜菜碱醛脱氢酶基因(BADH1)序列设计特异性引物,利用RT-PCR技术从甘蓝型油菜中克隆出油菜甜菜碱醛脱氢酶基因(BnBADH-1)全长。测序和分析结果表明,BnBADH-1的cDNA全长1506bp,编码一个包含501个氨基酸残基、分子量为55kD、等电点(pI)为5.16的假定蛋白质;核酸序列和氨基酸序列与拟南芥的同源性分别为90.24%和93.41%。利用片段两端的粘性末端酶切位点BamHⅠ和SacⅠ将cDNA片段连接在真核表达载体pBI121上;PCR鉴定表明,过量表达载体pBI121-BnBADH-1已成功构建,为下一步的基因功能分析做好了准备。     

杂交油菜宁杂11号种子纯度SSR标记快速检测方法

本研究以杂交油菜新品种宁杂11号为研究对象,利用SSR分子标记技术,筛选出共显性标记引物Na10-E02,建立了一套油菜杂交种纯度的快速分子检测方法:种子利用夜间萌发,碱裂解法快速提取DNA,PCR反应2h,电泳1.5h,简化的银染法染色10min,从获取样品种子到出检测结果只需要不到一天的时间,一个熟练科技人员每个工作日至少可以完成6×96=576粒种子的检测量。利用这套技术对生产中大面积制种的9个样品纯度检测结果与田间种植鉴定的实际纯度结果极显著正相关,相关系数达到0.984(P<0.01),表明这套技术可以用于宁杂11号杂种纯度的快速准确鉴定。     

PRSV-NIb基因同源dsRNA的原核表达及其在番木瓜叶片原生质体瞬时表达体系中诱导RNA沉默的研究

为探索利用PRSV-NIb基因同源dsRNA的原核表达产物在体外防治番木瓜环斑病毒的可行性,利用较保守的PRSV-NIb基因3’端的312、501和809 bp区段分别构建了含有PDK内含子的3个发夹RNA编码结构,并选用pSP73和M-Jml09LacY分别作为宿主载体和宿主菌构建了高效的dsRNA原核表达工程菌M-Jml09LacY/pSP73-RNAi-N312、M-Jml09LacY/pSP73-RNAi-N501、M-Jm109LacY/pSP73-RNAi-N809,经IPTG诱导成功表达了dsRNA,并证明dsRNA不被DNase I和RNase A降解,稳定性较好.还利用PRSV-NIb基因构建了GFP瞬时植物融合表达载体pNIb-GFP,对经3种dsRNA和GFP瞬时融合表达载体共转化的番木瓜叶片原生质体的共聚焦显微镜观察及通过半定量RT-PCR对其中mRNA表达量的分析,结果表明融合基因NIb-GFP的表达均发生了不同程度的下调,说明dsRNA在原生质体中引发了针对同源基因的沉默.