利用CRISPR/Cas9系统编辑日本结缕草ZjSGR基因技术研究

日本结缕草(Zoysia japonica)是一种常见的具有众多优良性状的暖季型草种,秋冬季节在我国北方地区会较早出现叶片脱绿现象,在一定程度上限制了日本结缕草在北方的大面积使用。ZjSGR是从结缕草中分离出来的一种衰老诱导基因,负调控叶片滞绿性状。本研究利用CRISPR/Cas9系统,通过基因枪介导的遗传转化方法实现对日本结缕草ZjSGR基因的编辑,经测序验证获得1株单碱基缺失突变植株。突变植株叶片深绿,在正常生长温度(28~30℃)条件下,和对照相比,叶绿素含量更高(P<0.05)。本研究为进一步阐述ZjSGR基因在日本结缕草滞绿性状调控中的作用机理提供了基础研究材料,也为培育日本结缕草滞绿品种育种工作奠定了基础。     

矮凤梨短营养生长期突变材料‘14-1’的性状鉴定

菠萝栽培种(Ananas comosus var. comosus)的营养生长期较长,制约了其新品种选育效率。收集和筛选营养生长期较短的种质,可为短营养生长期菠萝新品种的选育创制中间材料。从境外收集了23份易成花的野生种质材料,自2008年起进行栽培、繁殖和性状鉴定。通过对营养生长期的比较和观察,从矮凤梨(A. comosus var. nanus)的体胚苗中发现了1份营养生长期显著缩短的突变材料‘14-1’,其营养生长期约6个月(原品种约12个月),1年开花2次,具有极易成花等特点。‘14-1’无性繁殖后代遗传性状稳定,可作为短营养生长期菠萝育种的亲本资源。     

基于CPM和Moran's I指数的国家农业科技园区创新能力评价与空间格局研究——160家国家农业科技园区的创新能力监测数据

本文基于创新过程理论和农业科技园区的战略功能定位,提出创新资源集聚、创新服务支撑、创新成果产出和创新综合绩效4个维度的农业科技园区创新能力评价体系;并依据全国160家农业科技园区2016—2018年的监测数据,基于突变级数法对农业科技园区的创新能力进行综合测算与排名。在此基础上,采用空间自相关分析研究了农业科技园区创新能力的空间格局。研究结果表明:①园区的综合创新能力发展总体平稳,在2017年略有下降后,2018年又有一定程度的提升。东部园区在综合绩效方面领先全国,中部园区发展最为成熟、西部园区建设初显成效,东北园区总体发展水平亟待提升。②农业科技园区的创新能力呈现出"总体空间正向关联,局部‘高高'聚集为主,东中西部能力失衡"的空间格局。③东部和中部地区形成了"鲁-苏-皖-豫"和"鄂-湘-赣"两大农业科技的创新密集区,其通过空间联动效应的加强更好地实现了园区的协同创新发展。     

播娘蒿对双氟磺草胺的抗性水平及靶标抗性分子机理

为明确麦田杂草播娘蒿对双氟磺草胺的抗性水平及靶标抗性分子机理，采用整株-剂量响应法测定了播娘蒿对双氟磺草胺的抗性水平，通过克隆测序进行了靶标乙酰乳酸合成酶(ALS)基因序列比对分析，并通过测定靶标酶离体活性，分析了抗性和敏感种群播娘蒿ALS对双氟磺草胺的敏感性。结果显示，与敏感种群TS 相比，抗性种群G₁₃₀ 对双氟磺草胺产生了高水平抗性，抗药性指数为108.6；在G₁₃₀种群中随机抽取100株，对其ALS基因进行测序，比对分析发现，33%植株ALS 的第197位脯氨酸突变为苏氨酸，40%植株ALS 的第574位色氨酸突变为亮氨酸，27%植株的ALS 同时存在上述两种突变。ALS 离体活性测定结果表明，双氟磺草胺对抗性种群ALS 的活性抑制中浓度为敏感种群的137.8倍。这说明，播娘蒿抗性种群ALS 关键位点氨基酸的突变可能是导致其对双氟磺草胺产生高水平抗性的重要原因之一。     

1959-2017年安徽省夏季降水的时空变化及其影响因素研究

【目的】探究安徽省区域水热动态变化趋势,对区域水旱灾害发生的夏季降水时空分布变化特点、分配特征及变化规律进行分析。【方法】利用1959―2017年安徽省16个气象站逐月降水资料,采用气候倾向率法、滑动平均法、Mann-Kendall突变检验法并基于克里金插值法,对安徽省1959-2017年夏季降水的时空分布特征及影响因素进行分析。【结果】研究区年均夏季降水540.1 mm,占年均降水总量45.9%,夏季降水量变幅为275.7~1 137.0 mm;1959-2017研究区年均降水量和夏季降水量总体上都呈增加趋势,其中夏季降水量变化率为23.01 mm/10 a,略高于年均降水变化速率(21.31mm/10a);夏季降水作为年降水极值的重要构成,在1975年存在显著突变点,20世纪70年代末到20世纪90年代中期突变情况复杂多变,存在多个突变年份,突变年份与厄尔尼诺年具有较强关系。安徽省夏季降水与年降水在空间分布上都呈现出南多北少的同步趋势;年降水量呈现237.0~753.2 mm的降水梯度,夏季降水出现426.4~1 045 mm的降水梯度。【结论】安徽省夏季降水变化特点表现为集中性和突变性共存的特点,降水呈现增多趋势是全球气候变暖背景下复杂的水热响应关系以及以厄尔尼诺现象为代表的异常气候事件共同作用的结果;安徽省区域气候过渡性和复杂下垫面地形条件造成了区域降水显著分异。     

口蹄疫O型重组病毒的构建及其生物学特性分析

传统灭活疫苗的免疫接种是预防和控制口蹄疫的重要手段,但口蹄疫病毒极易发生变异而常导致新突变株的产生,从而使现有疫苗不能有效防控当前流行的口蹄疫,经常需要筛选与当前流行毒株抗原匹配性好、免疫原性和复制特性优良的疫苗候选毒株。在比对分析Cathay和Pan-Asia谱系不同时间经典疫苗毒株和我国当前主要流行毒株(SEA-Mya98谱系)VP1结构蛋白的基础上,借助反向遗传操作技术,在已构建含当前流行毒株VP1基因全长感染性克隆的骨架上,引入2个氨基酸的替换(VP1 H28Q+S47Q),构建重组全长质粒,并通过转染表达T7RNA聚合酶的BSR/T7细胞成功拯救到活的重组病毒。重组病毒具有和亲本病毒相似的噬斑表型和一步生长曲线,却降低热稳定性,增强了对乳鼠的致病力。研究结果为进一步开发与当前流行毒株抗原匹配性好、免疫原性和复制特性优良的FMD疫苗候选毒株奠定了基础。     

恩诺沙星对大肠杆菌突变耐药菌产生和富增影响的研究

耐药性是细菌适应性进化的结果,不合理的给药方案将导致耐药菌的过快增长,为了明确给药方案在突变耐药菌产生和富增上所发挥的作用,本试验利用体外药动模型研究了恩诺沙星不同给药方案对大肠杆菌突变耐药菌产生和富增的影响,结果表明,在药物消除半衰期和给药间隔相同的情况下,如果药物不能杀灭全部的病原菌,则给药浓度越高,耐药菌出现越早,且耐药强度越高。在药物浓度和给药间隔相同的情况下,药物消除越快,就更早地富集出耐药菌。耐药菌的耐药强度随着用药时间的延长而增强,且有阶梯增强的表现。在药物浓度高到一定值时,细菌会被全部杀死。且即使再提高药物浓度,也不能再加快杀灭细菌的速度。分析认为,给药方案和药动学特征对耐药菌的产生和富集都可能产生影响,这可能涉及很多复杂的细菌进化机制,需要进一步研究。