不同香稻品种种子萌发和苗期对NaCl胁迫的响应

【目的】研究不同香稻品种的耐盐性,筛选出适应新疆盐渍化稻区的香稻耐盐品种。【方法】分析不同NaCl浓度(0、3、6、9和12 g/L)对20个香型水稻品种种子萌发和幼苗生长的影响。【结果】不同香稻品种的发芽势、发芽率、芽长、根长、根数、成活率及叶片成活率均随着NaCl浓度的增加呈下降的趋势;中、高盐浓度(9、12 g/L)显著抑制种子的萌发,降低种子的发芽势和发芽率,缩短芽长和根长,减少根数,致使盐害指数增加;同一盐浓度处理下,不同水稻材料的耐盐表现有差异。【结论】香型水稻品种的芽期和苗期的适宜筛选NaCl盐浓度可为6 g/L,超过其浓度对水稻的萌发及苗期生长均不利;粮香6-4香型品种的芽期和苗期的综合耐盐性好,97-4-3、粮香2-1、新策粳1号、新粳香1号、新粳香83号和新粳香8号的芽期耐盐性强,以上香稻品种可作为耐盐的香稻品种或资源进行利用。     

肉牛自动化无应激动态称重系统的设计与试验

【目的】牛只体重数据是衡量牛体健康生长发育的重要指标,定期对牛只称重对实施精细化养殖有重要意义。【方法】采用带围栏的地磅称重、月龄推算、体尺估算测量以及采用保定架等方法对肉牛进行静态称重。【结果】可以实现肉牛全程无障碍通过,在肉牛自然行走状态下监测出肉牛体重信息,有效避免了肉牛产生应激反应;称重效率高,系统锁定肉牛有效体重数据在2~4 s。平均每头牛从进入通道排队到称重结束,时间在10 s之内。肉牛速度较快通过称重平台时,误差在0.5%以下;肉牛在行走—停顿运动状态和平稳行走运动状态下,误差在0.2%以下。【结论】肉牛无应激自动化动态称重系统,主要由主体机械结构框架、RFID无线射频识别系统、供电系统、称重系统、数据传输5部分组成。     

外源ALA对NaCl胁迫下酸枣幼苗叶绿素合成的影响

【目的】研究外源ALA对NaCl胁迫下酸枣幼苗叶绿素合成的影响。【方法】以酸枣水培幼苗为材料,研究外源ALA对NaCl胁迫下酸枣幼苗叶片内源ALA含量、胆色素原含量、原卟啉Ⅸ含量、Mg-原卟啉Ⅸ含量、原叶绿酸酯含量以及叶绿素总含量的影响。【结果】与150 mmol/L NaCl处理相比,外施100 mg/L ALA显著提高了酸枣幼苗的内源ALA含量、胆色素原含量、原卟啉Ⅸ含量、Mg-原卟啉Ⅸ含量、原叶绿酸酯含量、叶绿素a、b含量以及叶绿素总含量,较NaCl处理分别提高44.8%、20.8%、21.2%、26.4%、36.5%、36.0%、38.4%和41.2%;且叶绿素合成受阻位点在ALA向PBG转化过程。【结论】外源ALA可以促进NaCl胁迫下酸枣幼苗叶绿素的合成,促进幼苗生长。     

蕾期低温胁迫对棉花叶绿素荧光特性的影响

【目的】 分析棉花蕾期不同低温胁迫对不同棉花品种的叶绿素荧光特性的影响,研究棉花蕾期的抗冷响应规律,筛选棉花蕾期耐冷性相关的指标,为耐冷资源鉴定、耐冷棉花品种选育提供依据。【方法】 于棉花蕾期设置3个低温梯度：T₁（20℃/15℃,昼/夜）、T₂（15℃/10℃）、T₃（10℃/5℃）和对CK（28℃/20℃）处理。【结果】 蕾期棉花在低温胁迫条件叶绿素荧光参数Fv、Fm 、Fv/F₀、qP、SPAD下降,NPQ、F₀上升。而Fv/Fm在20℃/15℃以上低温和15℃/10℃低温初期升高;10℃/5℃以下低温和15℃/10℃低温后期下降。【结论】 可根据蕾期棉花的Fm、F₀等荧光参数来判断其受到的低温胁迫程度。     

外源水杨酸对单盐胁迫下哈密瓜叶片解剖结构的影响

【目的】 研究外源水杨酸（SA）对单盐胁迫（NaCl）下哈密瓜叶片解剖结构的影响。【方法】 以哈密瓜新品种纳斯密为材料,采用种子发芽试验,筛选NaCl和SA最适浓度。运用石蜡切片技术,观察2个处理下哈密瓜幼苗叶片横切面,分析叶片厚度、上下表皮厚度及栅栏组织、海绵组织的变化,计算栅海比、叶片组织结构疏松度（SR）以及叶片组织结构紧密度（CTR）,分析相关性。【结果】 NaCl胁迫下,哈密瓜叶片厚度、上下表皮厚度均出现了不断增加的趋势,栅栏组织排列疏松,叶肉间隙越来越大。而叶面喷施SA通过提高叶片上下表皮厚度、叶片厚度、栅栏组织厚度、栅海比,减小海绵组织厚度、SR,来缓解NaCl胁迫。2个处理下,栅栏组织厚度和CTR成极显著正相关,海绵组织厚度和SR成极显著正相关（P<0.01）。【结论】 100 mmol/LNaCl作为胁迫的浓度,0.25 mmol/LSA作为缓解浓度。SA处理可通过调节叶表皮和叶肉解剖结构的相关指标来缓解NaCl胁迫。     

淹水对13种乔木柳插条表型和生理指标的影响

为筛选优良的耐淹林木品种以满足我国湿地生态发展的需求,选取了13种乔木柳1年生插条实行淹水胁迫试验,通过测定根叶长、干鲜重等表型指标,丙二醛含量、叶绿素含量生理指标并对测定的数据进行分析,以对乔木柳品种耐淹性进行分型。结果表明,淹水对13种乔木柳根、叶的生长均有抑制作用,其中丙二醛含量在J1010中相对于对照组增加了4倍,在苏柳172中为2.4倍,叶绿素含量均出现明显降低,J2087仅为对照组的16.1%,竹柳为对照组的50%。另外总根长、总生根数、最长根长、叶片数、总萌枝长、叶鲜重、叶干重、根鲜重和根干重之间呈极显著正相关（P<0.01）,而总萌枝数与其他指标之间没有相关性。通过对表型指标和生理指标进行聚类分析、主成分分析和耐淹系数计算,可将13种乔木柳分成3类:竹柳、苏柳795、龙爪柳、苏柳172为强耐淹品种;渤海柳1号和苏柳932为中度耐淹品种;J2087、J2187、287、盐柳1号、东营1号、J1010和紫杆柳为弱耐淹品种。研究结论可为湿地耐淹林木的筛选提供依据,为柳树耐淹评价体系建立和耐淹机理研究奠定基础。     

番茄SlβCA3在防御丁香假单胞菌番茄致病变种中的功能

【背景】在全球气候变化的背景下,大气CO₂浓度的升高会影响植物病害的发生,进而影响农业生产。β型碳酸酐酶（β- carbonic anhydrase,βCA）是植物CO₂感应和浓缩系统中的重要组成元件,参与拟南芥和烟草的植物免疫过程,但在番茄（Solanum lycopersicum）等园艺作物中的研究较少。【目的】通过探究番茄SlβCA3在抵御植物病害中的作用及机制,为番茄生产中的抗性调控提供科学依据。【方法】以拟南芥AtβCA氨基酸系列为参考序列,在番茄Sol genomics network 数据库中鉴定到4个SlβCA。进一步以野生型（wild-type,WT）番茄‘Ailsa Craig’（AC）为材料接种丁香假单胞菌番茄致病变种（Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000,Pst DC3000）,利用qRT-PCR技术测定叶片中SlβCA的表达量,筛选出受Pst DC3000诱导表达的基因SlβCA3。在此基础上,以AC为背景,利用农杆菌介导法进行番茄遗传转化,构建SlβCA3稳定过表达植株（OE-SlβCA3）。通过观察OE-SlβCA3植株接种Pst DC3000后的抗性表型,明确SlβCA3在番茄抵御Pst DC3000过程中的作用。为了研究SlβCA3调控植物抗病性的内在机制,比较WT和OE-SlβCA3植株接种Pst DC3000与对照条件下转录组的变化,并利用KEGG数据库对差异基因进行功能分析,推测糖代谢与SlβCA3介导的免疫反应有关。最后,通过测定WT和OE-SlβCA3植株糖代谢及其信号途径相关基因表达量以及葡萄糖、果糖和蔗糖含量,对转录组结果进行验证及分析。【结果】OE-SlβCA3植株对Pst DC3000的抗性增强,接种Pst DC3000后,叶片中的细菌生长量、病斑数以及死细胞积累量明显减少。转录组测序结果显示,正常条件下,OE-SlβCA3植株转录谱没有发生明显变化;接种Pst DC3000后,在WT和OE-SlβCA3植株中检测到2 100个Pst DC3000诱导基因,其中有63.3%的基因在OE-SlβCA3植株中表达量更高。KEGG分析结果显示,依赖于SlβCA3过表达的Pst DC3000诱导基因富集在糖代谢相关路径中,包括淀粉和蔗糖代谢,内质网中的蛋白质加工（糖基化）,氨基糖和核苷酸糖代谢,真核生物中的核糖体生物合成以及光合作用等路径。糖代谢与糖信号密不可分,qRT-PCR及糖含量测定结果显示,接种Pst DC3000后,OE-SlβCA3植株叶片中糖代谢及其信号传导途径相关基因表达量与葡萄糖、果糖和蔗糖的含量较WT更高。【结论】番茄SlβCA3的过表达增强了植株对Pst DC3000的抗性,该过程可能与糖代谢及其信号通路在植物免疫中的作用有关。     

飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5′的抗体制备及组织定位

【目的】LmKnickkopf3-5′(LmKnk3-5′)是飞蝗（Locusta migratoria）蜕皮发育中重要的表皮蛋白。本文旨在制备LmKnk3-5′特异抗体并对其进行组织定位,为LmKnk3-5′生物学功能研究提供蛋白水平的证据,同时为进一步深入探究LmKnk3-5′与其他表皮蛋白在飞蝗表皮形成过程中的协同作用打下基础。【方法】首先比对飞蝗Knickkopf(Knk)家族4个基因LmKnk、LmKnk2、LmKnk3-FL和LmKnk3-5′的氨基酸序列,选取LmKnk3-5′的3段特异抗原序列R1、R2和R3,设计包含BamH I、Hind III酶切位点的引物,以LmKnk3-5′全长cDNA为模板,PCR获得LmKnk3-5′的特异抗原片段;然后将特异抗原片段与pET-32a经双酶切、T4连接酶连接、测序验证、成功构建重组质粒后,转入BL21（DE3）表达菌株中,加入IPTG（终浓度0.5 mmol·L^-1）低温（16℃）诱导重组蛋白表达,SDS-PAGE检测重组蛋白表达情况;接着扩大培养可在菌体裂解液的上清中表达重组融合蛋白的大肠杆菌,提取蛋白并用Ni-NTA对其进行纯化,之后再用纯化后的重组特异抗原免疫小鼠4次,获得anti-LmKnk3-5′多克隆抗体,ELISA法对其进行效价检测,并用Western blot法检测其特异性。取飞蝗5龄若虫第8天表皮,制备石蜡切片,通过免疫组化法对LmKnk3-5′蛋白进行组织定位。【结果】通过氨基酸序列比对,选取LmKnk3-5′的特异抗原区域R1、R2和R3,分别包含208、147和131个氨基酸残基,蛋白理论分子量分别为24.0、17.0和14.8 kD。酶切连接后,成功获得 pET-32a-R1、pET-32a-R2 和pET-32a-R3重组质粒。诱导表达检测,发现只有含pET-32a-R2的表达菌在菌体裂解液的上清液中大量表达重组蛋白。将其扩大培养纯化后获得 R2重组融合蛋白,免疫小鼠取抗血清进行效价检测,抗体效价高达1﹕512 000,可满足抗体使用需求。Western blot结果表明,注射dsLmKnk3-5′后飞蝗体壁LmKnk3-5′的蛋白表达显著减少,表明anti-LmKnk3-5′抗体特异性良好。免疫组化试验结果表明,表皮蛋白LmKnk3-5′在飞蝗腹部体壁皮细胞及新表皮中均有分布,特别是新合成的外表皮顶端。【结论】成功获得飞蝗LmKnk3-5′多克隆抗体,证明其特异性良好。LmKnk3-5′在飞蝗腹部体壁新合成的外表皮顶端分布较多。研究结果为飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5′功能研究提供了蛋白水平的证据。     

热应激对肉鸡回肠菌群的影响因素研究

【目的】 探究热应激如何影响肉鸡的肠道微生物组成和结构,为研究缓解热应激的不利影响提供依据。【方法】 将144羽体重接近（1 771±40）g的35日龄AA雄性肉鸡随机分为3个处理组。3个处理组分别为适温对照组（TC）、高温组（HT）和适温采食配对组（PF）。TC组舱内温度维持（21±1）℃,肉鸡自由采食;HT组舱内温度维持（31±1）℃,自由采食;PF组舱内温度维持（21±1）℃,根据HT肉鸡的采食量饲喂。温度及限饲处理共持续7 d。【结果】 研究发现,与TC组相比,HT组肉鸡的采食量和日增重显著降低（P<0.01）,料重比显著提高（P<0.01）,PF组肉鸡采食量和日增重显著降低（P<0.01）。HT组的采食量与PF组相似,但日增重显著低于PF组（P<0.05）,料重比高于PF组（P<0.05）。表明即使采食量相同,高温仍显著降低肉鸡体增重,这与高温降低饲料转化效率有关。与TC组相比,HT组肉鸡的体核温度（P=0.079）和血清皮质酮水平（P=0.071）有升高趋势,PF组肉鸡体核温度和血清皮质酮水平与TC组相似（P>0.05）。与TC组相比,HT组和PF组肉鸡回肠前段菌群sobs、Chao1和Shannon指数均显著升高（P<0.05）,而HT组和PF组的α多样性指数无显著性差异。主坐标分析（PCoA）显示,HT组和PF组基本聚集在一起,与TC组有明显的分离。相似性分析也证实了这一趋势。相关分析发现,肉鸡的采食量和PCoA的主坐标1之间存在显著相关（R = 0.786, P<0.001）,而肉鸡体核温度或血清皮质酮和主坐标1之间无显著相关（P>0.05）。LEfSe分析发现（Score ≥3）,HT组和TC组之间存在18个特异属。PF组肉鸡回肠中这18个属的相对丰度与HT组接近,与TC组同样存在显著差异。另外,回肠前段优势菌属中（TOP50）,采食量与其中30个属的相对丰度显著相关,而体核温度和血清皮质酮仅与其中个别属的相对丰度相关。【结论】 HT组与PF组肉鸡的体核温度和血清皮质酮存在明显差异,但采食量相同,结果回肠菌群的结构和组成相似;TC组与PF组肉鸡的体核温度和血清皮质酮相似,仅采食量显著不同,结果回肠菌群的结构和组成明显不同。表明持续热应激对肉鸡回肠前段菌群的影响主要与采食量降低有关,与体温或血清皮质酮升高无显著关系。相关分析的结果也证明了这一结论。     

辣椒CaHsfA2上游转录因子的筛选及耐热功能分析

【背景】辣椒作为一种在世界范围内普遍栽培的蔬菜,具有喜温不耐热的特性。随着近些年极端高温天气出现日渐频繁,热胁迫已经成为影响辣椒生产的主要环境因素之一,明确辣椒的耐热机制进而培育耐热品种对辣椒生产具有重要的意义。【目的】热激转录因子HsfA2在植物耐热性中发挥重要作用,筛选辣椒CaHsfA2上游的转录因子,并分析后者在辣椒耐热性形成中的作用,为进一步阐明辣椒耐热分子机制提供理论依据。【方法】以CaHsfA2起始密码子上游的955 bp启动子序列为诱饵,利用酵母单杂交（Y1H）技术,筛选CaHsfA2的上游转录因子,并通过Y1H点对点杂交、双荧光素酶报告系统（Dual-Luciferase）与萤火素酶互补技术（LCA）进一步验证二者之间的互作关系。利用qRT-PCR技术分析热胁迫下CaHsfA2上游转录因子在辣椒耐热品系‘R9’中的动态表达模式;利用基因瞬时表达技术分析上游转录因子的亚细胞定位;利用病毒诱导的基因沉默技术（VIGS）分析CaHsfA2上游转录因子的耐热功能。【结果】筛选获得了CaHsfA2上游转录因子CaBES1,验证了二者的互作关系,通过分析双荧光素酶报告系统的结果及CaBES1沉默辣椒植株中CaHsfA2的表达量发现,转录因子CaBES1对CaHsfA2具有转录抑制作用。亚细胞定位结果表明,CaBES1在细胞膜和细胞核上均有表达,热胁迫处理后细胞核内的荧光信号增强,符合其发挥生物学功能时由细胞质向细胞核转移的特性;动态表达模式分析表明,热胁迫下,CaBES1表达水平呈现先降低后升高的变化趋势,这也说明CaBES1可以响应热信号,为下一步对其耐热功能研究提供了支撑。辣椒CaBES1被沉默后,通过对比分析沉默植株和对照植株的表型、相对电导率、叶绿素含量等指标发现,CaBES1的沉默表达提高了CaHsfA2表达量并增强了辣椒的耐热性。【结论】CaBES1通过负调控CaHsfA2表达而抑制辣椒的耐热性。