黄土丘陵沟壑区坡体稳定性影响因素分析

选取黄土丘陵沟壑区纸坊沟小流域为研究区,利用高精度遥感影像(分辨率0.068 m)和DEM (分辨率0.34 m)数据,结合野外调查,对崩塌、滑塌、滑坡、脱落和陷穴等失稳体进行识别,通过统计学、敏感系数方法,利用识别失稳体数据,分析不同类型失稳体空间分布状况,定量研究不同类型失稳体的影响因子敏感程度,揭示不同类型失稳体的主控因子,进一步阐明流域坡体失稳体的空间分布规律和影响坡体稳定性的主控因子。结果表明:(1)利用高精度遥感影像,获取流域失稳体,主要是以小规模和浅层的脱落、崩塌和滑塌为主,三者面积合计为0.417 km²,占流域总面积的5.04%。(2)评价因子内部中,土壤母质的红黏土、土地利用的天然灌木林地和草地、地貌部位的沟坡、坡度＞35°、地形起伏度为0.74~3.34 m是坡体失稳发生的高敏感区域,也是崩塌、滑塌、脱落和陷穴发育共有的敏感区域。(3)影响坡体稳定性主控因子权重由大到小为土壤母质、地形起伏度、坡度、土地利用和坡向。崩塌、滑塌和脱落的主控因子与整体坡体稳定性的主控因子相同,但因子内部权重存在差异。崩塌与整体坡体稳定性影响因子顺序分布一致。滑塌主控因子权重由大到小为土壤母质＞地形起伏度＝坡度＞土地利用＞坡向＞地貌部位。脱落主控因子权重由大到小为土壤母质＞土地利用＞地形起伏度＞坡度＝坡向＞地貌部位。滑坡的主控因子为坡度和地形起伏度。陷穴的主控因子权重由大到小为土壤母质＞地形起伏度＞坡度＞坡向。     

丛枝菌根真菌AMF提高植物抗逆性的组学技术研究进展

  【目的】  丛枝菌根真菌(AMF)可以显著提高植物对逆境胁迫的抵抗能力,本文综述了国内外针对代表性组学技术(转录组学、蛋白质组学和代谢组学)在AMF提高植物抗逆领域(干旱、温度、盐碱、重金属)的研究进展,分析了在逆境胁迫下,植物–菌根共生体在分子层面上的应答调控机理,为深入理解AMF提高植物耐逆的分子机理提供一定的科学依据。  主要进展  植物主要通过根系与AMF建立共生关系,进而从土壤中吸收更多的水分和营养物质,提高植物对非生物胁迫的抵抗能力。菌根植物在转录、翻译以及表观遗传层面应答非生物胁迫。AMF在不同程度上上调或下调某些与非生物胁迫相关基因的转录或蛋白的翻译及降解,从而提高植物对非生物胁迫的抵抗能力,维持植物的生长发育,提高其对水分和营养物质的吸收和利用效率。通过转录组学、蛋白质组学和代谢组学分析关键基因、蛋白及代谢物的变化,为深入挖掘AMF提高植物抗逆机理提供理论依据。  研究展望  揭示丛枝菌根共生体抗逆机理的组学技术研究仍处于起步阶段,单一组学的应用限制了信息表达的完整性和深层次网络调控机理的精确性。随着测序技术和手段在速度、精度等方面的提高以及生物信息学的更新发展,AMF提高植物抗逆性组学的研究将朝着多组学结合的方向发展,使研究者能够从多角度全面探究植物相关研究的分子机理,这有助于更全面地理解植物相关生命活动的分子调控规律。     

荔枝P型ATP酶基因家族鉴定及其在采后贮藏过程中响应拮抗菌N-1的表达模式分析

P型ATP酶是植物体内一种重要的膜转运蛋白,在果实能量代谢和酸代谢中发挥重要作用,并广泛参与植物离子运输、抗逆、细胞信号转导等各项生命活动,然而在荔枝或其他无患子科植物中尚未对P型ATP酶基因家族进行全面分析,本研究基于‘妃子笑’荔枝转录组数据,通过对这些基因进行生理生化分析、生物信息学分析和表达分析,共鉴定了28个P型ATP酶基因家族成员基因,探讨P型ATP酶在荔枝采后贮藏过程中的潜在功能。结构和系统发育分析表明该基因可以分为5个亚家族,同一亚族的基因在基因结构和motif基序方面具有很大的相似性,其蛋白二级结构主要以α-螺旋为主,亚细胞定位预测分析发现LcPAs多定位于线粒体（21/28）。通过转录组分析,在采后贮藏期间,荔枝P型ATP酶家族基因中上调表达的基因明显高于下调表达基因,暗示其可能在荔枝采后品质劣变过程中发挥着积极的抵御作用。使用拮抗菌N-1处理荔枝可以有效抑制其果实采后褐变和病害的发生,结合RT-qPCR结果,发现拮抗菌N-1处理能诱导LcPA1、LcPA7、LcPA8和LcPA19在整个贮藏过程中的上调表达,并维持了较高的ATP酶活性,进一步说明P型ATP酶家族基因在抑制荔枝病变过程中发挥着重要作用。本研究为了解荔枝P型ATP酶基因家族基因的进化和功能分析提供了参考,为深入了解拮抗菌N-1保鲜机理的分子调控机理提供新的证据。     

施用钼肥对大豆生长性状、产量和品质影响的Meta分析

为在已有研究进展的基础上整体分析施用钼肥对大豆生长性状、产量和品质的影响,系统量化分析种植地区、气候特征、土壤特性、品种和施肥播种措施等影响因子对大豆产量和品质的影响程度,从而为构建合理钼肥施用策略提供理论依据,本研究收集并整理1971—2021年发表的钼肥施用种植大豆相关文献,以Meta分析方法定量统计,整体分析施用钼肥对大豆生长性状、产量因子和品质性状的影响,系统分析不同区域、自然条件和田间管理措施下施用钼肥对大豆产量和品质的影响。结果表明：本研究共收集到98篇文献,6 612组数据。与不施钼肥相比,施用钼肥可显著增加大豆地上部干重(17.9%)、叶面积指数(15.52%)、茎粗(13.77%)、叶绿素含量(12.06%)、分枝数(8.95%)、主茎节数(1.35%)、根瘤数(26.05%)、根干重(23.37%)、根系活力(19.54%)、侧根数(9.22%)、单株荚数(16.72%)、单株粒数(13.21%)、百粒重(3.83%)、产量(16.99%)和蛋白质含量(7.25%)。华中、华北和西北地区施用钼肥对增加产量、蛋白质和脂肪含量效果最好,分别增加23.62%、10.37%...     

雌马酚对慢性睡眠干扰所致小鼠抑郁样行为的改善作用

为探究雌马酚对慢性睡眠干扰所致小鼠抑郁样行为的改善作用,根据体重将60只ICR雄性小鼠随机分为空白对照组、慢性睡眠干扰模型组、雌马酚低剂量组(10 mg·kg^-1)、雌马酚中剂量组(20 mg·kg^-1)和雌马酚高剂量组(40 mg·kg^-1)。睡眠干扰造模15 d后,依次进行空场实验、悬尾实验和强迫游泳实验3种动物行为学实验,对小鼠海马组织中的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、肿瘤坏死因子α、白细胞介素-1β水平和小鼠血清中的皮质酮水平进行测定。结果显示：雌马酚给药组小鼠在悬尾和强迫游泳实验中的不动时间显著减少,海马组织中的SOD、CAT水平提高,海马组织中的IL-1β、TNF-α和血清中的皮质酮含量降低。该结果表明雌马酚可以显著改善慢性睡眠干扰所致的小鼠抑郁样行为,且该改善作用可能与雌马酚可提高小鼠抗氧化能力、下调脑内促炎因子水平、调节下丘脑-垂体-肾上腺轴功能有关。     

气象因子对甘蔗种茎出苗率以及苗期生长的影响

为了探明影响广西甘蔗种茎出苗及苗期生长的气象因子,本研究选用2个广西当家甘蔗品种‘新台糖22号’（T22）和‘桂糖42号’（G42）为研究对象,从2—5月开展甘蔗分期播种试验,每半个月播种1期。通过观测每期甘蔗的出苗率、苗期生长状况以及同期的气象因子（降雨量、平均气温）,并对数据进行相关统计分析。结果表明,T22、G42蔗种的出苗率与播种后20 d的累积降雨量呈显著正相关,而与播种后10 d的累积降雨量呈正相关,差异未达显著水平。由播种后20 d的累积降雨量与甘蔗出苗率的对数函数方程进一步显示,为了使甘蔗种茎出苗率达80%以上,甘蔗播种后20 d的累积降雨量要达到75 mm以上;播种后的平均气温、降水量和日照时数与甘蔗苗茎伸长期株高/茎粗相关性达到5%显著性水平以上,进一步逐步回归分析显示,降水量是影响甘蔗茎伸长期株高/茎粗的显著性自变量。推断甘蔗播种后10~20 d的累积降雨量是决定甘蔗出苗的关键气象因子,在甘蔗苗期生长过程中,降雨量对甘蔗生长至关重要,可以通过降雨量预测甘蔗苗期株高/茎粗。鉴于以上研究结果,在广西甘蔗生产过程中,为了提高甘蔗出苗率,要加强甘蔗种植后20 d内的水分管理,在这期间累积降雨量需达到75 mm以上才能达到甘蔗齐苗的目的,甘蔗出苗后也需加强水分管理,利于苗期快速生长,从而提高蔗苗质量。     

水稻幼穗响应稻曲病菌毒素胁迫早期的转录组分析

【目的】由稻曲病菌引起的稻曲病不仅造成水稻减产,而且还会产生对动物和植物有毒的真菌毒素。探明水稻幼穗对稻曲病菌毒素胁迫响应的分子机制,可为发掘水稻抗稻曲病基因以及抗病分子育种开辟新的思路。【方法】用稻曲病菌毒素处理水稻幼穗,采用转录组测序技术对水稻幼穗进行转录组测序,以水稻9311基因组作为参考基因组进行对比,利用TPM法计算基因表达量,设定参数（差异倍数的绝对值不小于2,且q值不大于0.05）筛选差异表达基因。结合基因差异表达分析、富集功能分析,鉴定水稻响应胁迫的关键基因,并利用实时荧光定量PCR技术对差异表达基因进行验证。【结果】在稻曲病菌毒素胁迫12 h后,水稻幼穗出现2526个差异表达基因（DEG）;通过GO富集、KEGG代谢途经和KOG功能分析,将差异基因划分为GO功能下的64个条目、32个代谢途径和KOG功能下23个类别,包括淀粉和蔗糖代谢、苯丙类生物合成、碳代谢、糖酵解/糖异生、氨基糖和核苷酸糖代谢等生物学过程。DEG中有66个植物转录因子,分属7种植物转录因子家族,包括WRKY和Myb两大转录因子。分析二萜类生物合成与淀粉和蔗糖代谢途径相关基因发现,OsCPS2、OsKSL4和细胞色素P450等基因表达量上调,而淀粉酶、β-呋喃果糖苷酶和UDP-焦磷酸化酶等基因表达量下调,推测这些基因在水稻响应稻曲病菌毒素胁迫时发挥重要的作用。【结论】稻曲病菌毒素作为非生物胁迫因素对水稻幼穗具有毒性;通过干扰淀粉和蔗糖代谢等途径而影响种子营养物质的合成,降低水稻抵抗病原菌侵染水稻的能力。     

气象因子对黄淮海区粒收玉米子粒灌浆与脱水特性的影响

以宜子粒收获玉米品种“浚单1668”为材料,2018～2020年在鹤壁开展子粒灌浆试验,分析子粒灌浆及脱水特性,探讨粒重、子粒灌浆参数和子粒脱水速率与气象因子之间的关系,揭示宜子粒收获玉米产量形成机制。结果表明,不同年份间玉米子粒产量、百粒重和收获时含水率差异显著。玉米产量的差异主要由粒重引起,粒重与灌浆速率显著正相关,与灌浆时间相关性不显著;日照时数和有效积温是影响灌浆速率和粒重的主要气象因子,日照时数和日温差是影响脱水速率的主要气象因子。结果还表明,子粒收获玉米浚单1668吐丝后积温达到769.1～905.0℃·d时,玉米子粒生理成熟,生理成熟时子粒含水量20.67%～25.33%。黄淮海区域玉米生产过程中,通过适时早播,增加吐丝后日照时数和有效积温,玉米获得最大粒重和产量的同时,可有效降低子粒收获时含水量。     

花生蛋白突变体籽粒不同发育时期转录组分析

花生是优质的食用蛋白资源,在食品工业中有广泛的应用。本研究通过对潍花8号进行EMS诱变获得蛋白质含量显著增加的突变体,并对潍花8号突变体及其野生型开花后20天、40天和60天的籽粒分别进行转录组测序,构建野生型（P05-20、P05-40、P05-60）和突变体（P06-20、P06-40、P06-60）样品文库。将野生型与突变体3个不同发育时期测序结果进行比对,分别获得2936、3329、2849个差异表达基因,上调的差异表达基因为1599、2471、707个,下调的差异表达基因为1337、858、2142个。对差异基因进行KEGG富集分析,分别得到26、23、31条具有显著差异的代谢通路,其中与蛋白质合成相关的通路有糖酵解/糖异生、脂肪酸生物合成、丙酮酸代谢,并在其中筛选到15个与蛋白质合成相关的候选基因。该转录组测序结果有利于揭示花生籽仁中蛋白质合成调控的相关基因,为更好地理解油料作物蛋白质合成机制提供了理论依据。     

基于RNA-seq技术分析野生大麦穗部发育基因的表达谱及其转录动态

为明确野生大麦穗部发育过程中基因表达的动态变化,以来自以色列的野生大麦Mehula 1-2为材料,对其在穗部发育的4个关键时期（开花后3、8、13和18 d)进行RNA-seq分析,并与栽培大麦穗部的基因表达谱进行了比较。结果表明,在野生大麦穗发育的4个时间点共鉴定到17 163个基因,其中11 273个为差异表达基因,包括635个转录因子相关基因;功能富集分析表明,这些差异基因主要富集到物质合成、代谢过程、物质运输、抗逆等相关过程或通路上;野生大麦和栽培大麦穗部基因的表达谱比较分析发现,两者共同表达的基因显著富集到细胞器、催化、代谢、调节及抗逆等相关通路上,而在特异表达基因方面,栽培大麦主要集中于甲基转移酶、次生壁生物合成、核糖体蛋白等相关基因,野生大麦主要集中于逆境抗性、花青素合成、钙调蛋白等相关基因。本研究发掘的与穗部发育相关的关键基因,丰富了大麦穗部遗传改良基因资源,为进一步解析野生大麦穗部发育关键基因的表达特性和调控机制奠定了基础。