全球植物科学领域发展态势分析

基于农业科技创新的发展需求,为农业科技资源的有效配置提供支撑,从文献计量角度对全球植物科学领域研究现状及态势进行分析。利用定性、定量相结合的方法构建检索策略,基于Web of Science数据库及文献计量分析工具,对文献发表量、文献主要贡献国家、机构、期刊及发文量较高的作者H指数进行统计分析。结果表明,1995—2018年植物科学领域的文章发表量整体上呈现稳定增长趋势,学科呈现蓬勃发展的整体势头。美国和中国是文献主要贡献国家,文献量和总被引频次显著高于其他国家,但美国及欧洲国家的篇均被引数量高于中国。从全球来看,中国科研机构在发文数量占有绝对优势,而德国马克思普朗克的文章篇均被引数量高,达到10以上。对2016—2018年的高被引文献(Top10)进行内容分析,并通过高频词共现主题聚类可视化分析。从论文影响力及主题词规模2个维度表征领域内研究方向。结果表明,“植物应对生物及非生物胁迫”、“基因编辑技术”、“基因组学分析”、“植物生殖发育调控”是近年来植物科学的高关注度研究方向,主题内容与前期的需求调研相符,初步预测这些研究方向将对农业创新发展起到重要推动作用。     

白屈菜CmFAD2基因的克隆及植物转化载体构建

通过对白屈菜低温应答过程的转录组分析发现膜脂不饱和化相关基因的表达在一定过程中发生变化,脂肪酸去饱和酶基因FAD2在随温度的变化趋势为正"V"型,且表达量变化显著。利用NCBI等在线软件对序列进行相关生物学信息分析,并对白屈菜FAD家族成员FAD2基因的完整开放阅读框(ORF)进行克隆,并命名为CmFAD2。选用克隆载体pMD-19-T,转化大肠杆菌DH5α,测序验证序列正确性及完整性。将目的基因与植物表达载体pRI-201-AN连接构建重组DNA pRI-201-AN-Cm FAD2,电击法转化农杆菌LBA4404,利用菌液PCR法验证成功。该基因可作为药用植物抗寒品种创制的候选基因。     

贵州省食用菌产业现状与可持续性发展分析

笔者分析了贵州省食用菌产业特点与产业优势,认为贵州食用菌产业在自然条件、交通条件以及政策条件等方面均具有较大优势;全省食用菌规模逐渐扩大,品牌效应凸显。进一步总结了贵州省食用菌产业存在的问题,即缺乏行业规范,产品结构较为单一,行业人才匮乏。继而提出了贵州省食用菌产业可持续性发展建议,即加大食用菌产业的开发程度,加强科技支撑及专业人才培养,政府统筹,建立行业标准,重视菌渣的综合开发利用,以实现本省食用菌产业的后发赶超和可持续性发展。     

An investigation on the effect of heat-moisture treatment on baking quality of wheat by using response surface methodology

Effect of heat-moisture treatment on quality properties of two bread wheats (cvs. Tosunbey and Bayraktar) were investigated by using response surface methodology (RSM). Temperature and moisture conditions in the experimental design were in the range of 55–95 °C and 13–19%. Heat-moisture treated grains were milled into flour and quality properties were determined. The optimum moisture-temperature combination for the highest dry gluten, Zeleny sedimentation, Alveograph W and bread volume values were estimated as 14%-63 °C for Tosunbey and 19%-55 °C for Bayraktar samples. Alveograph W seems to be a good indicator of baking quality for wheats treated at higher temperatures. In order to describe the relationship between the dependent and independent variables (moisture, temperature), the response values were fitted by second order polynomial models. Significance analysis showed that the effect of both moisture and temperature on dry gluten content, sedimentation and falling number values for Tosunbey; falling number and damaged starch values for Bayraktar were significant (p < 0.05). The effect of temperature on Farinograph water absorption, W and P/G, bread volume and firmness values were significant for both cultivars (p < 0.05). It can be concluded that improvement in baking quality can be achieved and flours with different properties can be produced by heat-moisture treatments on wheat.     

Zerumbone attenuates MPP+-induced cytotoxicity in human neuroblastoma SH-SY5Y cells by inhibition of oxidative stress

AIM: To investigate the role of zerumbone (ZER) in 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP⁺)-induced cytotoxicity of human neuroblastoma SH-SY5Y cells. METHODS: Human neuroblastoma SH-SY5Y cells were cultured in vitro and the protective effect of ZER against MPP⁺-induced cytotoxicity was measured by CCK-8 assay. Flow cytometry was used to determine the apoptosis and reactive oxygen species (ROS). The expression of Parkinson disease protein 7 (PARK7) was knocked-down by using PARK7-specific short hairpin RNA (shRNA). The protein levels of PARK7, nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) and heme oxygenase-1 (HO-1) were determined by Western blot. RESULTS: MMP⁺ remarkably reduced the cell viability in a dose-dependent and time-dependent manner. The SH-SY5Y cell injury model was established by treatment with MPP⁺ at 600 μmol/L for 24 h. ZER up-regulated the protein levels of PARK7 and Nrf2 (P<0.05), alleviated apoptosis (P<0.05), and reduced ROS production (P<0.05) in the SH-SY5Y cell injury model. Meanwhile, N-acetyl-L-cysteine (NAC) had the similar functions. Moreover, significant reductions in the protein levels of Nrf2 and HO-1 (P<0.05), and obvious increases in apoptosis (P<0.05) and ROS level (P<0.05) were demonstrated in PARK7-knockdown cells. CONCLUSION: ZER protects SH-SY5Y cells against MPP⁺-induced cytotoxi-city, which may be related to activation of PARK7/Nrf2/HO-1 pathway, and subsequent attenuation of oxidative stress and apoptosis.     

全国水土保持功能年度价值评价研究

依据《中华人民共和国水土保持法释义》对水土保持功能的定义,分析了水土保持设施、地貌植被所发挥或蕴藏的有利于保护水土资源、防灾减灾、改善生态、促进社会进步等作用的内涵。在借鉴国内外先进经验和研究成果基础上,结合我国水土流失特点、水土保持现状,界定出水土保持功能价值概念。采用生态经济学计量方法,结合实际调研情况,分析各个指标之间的逻辑关系,建立了水土保持功能价值评价模型。按照国家水土保持区划一级分区,适当考虑二级分区和三级分区,以及全国水土流失动态监测站网分布概况,收集39个典型县(市、区)2016年度的土壤、水文、气象等观测资料,测算出其水土保持功能价值,进而推算至全类型区,再从8个水土保持一级分区的水土保持功能价值推算出2016年度全国水土保持功能价值,并在对测算结果进行分析讨论的基础上,对国家制定水土保持生态文明对策提出了建议。     

品种间大豆脂肪氧化酶活性差异及β-胡萝卜素漂白性研究

为了解东北地区大豆品种间大豆脂肪氧化酶(LOX)活性差异规律,整理适于东北地区种植的大豆种质资源307份(6份半野生品种,17份地方品种及4份国外品种,其余为栽培品种),统一种植,秋季收获后,测定各品种成熟籽粒脂肪氧化酶总活性。分析品种间脂肪氧化酶总活性分布规律、大豆脂肪氧化酶总活性与β-胡萝卜素漂白性之间关系。结果表明,307份大豆品种间脂肪氧化酶总活性差异极显著,平均值为21.68 U·mL~(-1),最小值为2.51 U·mL~(-1),最大值为42.38 U·mL~(-1)。根据脂肪氧化酶总活性差异,通过聚类分析将307份大豆品种分为3类。低活性品种占总量43.65%,脂肪氧化酶总活性平均值为15.25 U·mL~(-1);中等活性品种占总量43.97%,脂肪氧化酶活性平均值为24.64 U·mL~(-1);高活性品种占总量12.38%,脂肪氧化酶总活性平均值为33.87 U·mL~(-1)。脂肪氧化酶总活性与油分含量呈正相关,与蛋白含量呈负相关,与漂白性呈正相关。     

基于森林健康理念的森林康养产业发展研究

阐述了森林健康理念和森林康养的基本概念,介绍了森林健康理念和森林康养的发展现状,分析了森林健康与森林康养产业之间的关系。结果表明:森林康养产业的理论基础就是基于森林健康理念继承发展来的,必然会促进森林健康产业的发展。运用森林健康理念指导森林康养产业发展是森林康养产业可持续发展的有效途径,森林健康理念在中国会不断完善和发展,也更有利于中国森林康养产业的发展。展望康养产业,会形成一种新的经济形态,成为国民福祉。     

欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’NAC基因DRL1负向调节植物抗旱性

以欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’（Vitis vinifera‘Yatomo Rose’）为材料，利用荧光定量PCR技术和转基因技术研究葡萄NAC转录因子DRL1基因对逆境的响应。欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’在激素和逆境胁迫下，DRL1表达呈下降趋势，其中以ABA和干旱胁迫处理最为显著。在ABA处理下DRL1转基因烟草株系种子萌发率和根长均高于野生型。干旱处理下，转基因植株对干旱的耐受性降低，同时胁迫相关基因NtLEA5、NtP5CR1、NtPSCS1、NtERD10C和NtDREB3的表达水平比野生型显著下降。此外，DRL1转基因烟草茎中柱发育受到抑制，尤其是导管横切面积仅为野生型的58%。以上结果表明，DRL1基因可能作为1个负向调节子参与植物的干旱胁迫。     

大花君子兰叶绿体基因组及其特征

采用Illumina MiSeq测序平台对大花君子兰（Clivia miniata）叶片总DNA进行测序，通过组装获得了其叶绿体基因组（cpDNA）全长序列（158 114 bp）。对其cpDNA注释得到135个基因，包含87个蛋白编码基因、40个tRNA基因和8个rRNA基因。采用生物信息学方法对获得的cpDNA进行简单序列重复（SSR）分析和密码子偏好性分析。结果显示：①大花君子兰cpDNA中共有61个SSR位点，其中单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复数分别为38、9、2、8、3和1个，多数SSR分布在基因间隔区；②大花君子兰cpDNA密码子偏爱以A或U（T）结尾，亮氨酸使用频率最高，半胱氨酸使用频率最低。基于24种植物的cpDNA全长和23种植物的叶绿体ycf2基因序列进行系统发育分析，结果显示大花君子兰与石蒜科植物在同一分支，显示最近的亲缘关系，支持大花君子兰属于石蒜科。基于叶绿体ycf2的系统发育分析结果与基于cpDNA全长的系统发育分析研究结果大部分相同，支持ycf2基因可以代替cpDNA全长用于植物系统发育分析。