酵母单杂交文库构建及巨峰葡萄VvFT基因启动子上游调控因子筛选

[目的]利用酵母单杂交文库筛选巨峰葡萄VvFT基因启动子上游调控因子,挖掘参与调控葡萄开花时间的因子,为揭示花期转变代谢通路和定向改良葡萄品种提供理论参考.[方法]利用PlantCARE分析预测VvFT基因启动子顺式作用元件,并以VvFT基因启动子为诱饵,利用酵母单杂交文库筛选技术,筛选作用在VvFT基因启动子上游的调控因子.[结果]葡萄VvFT基因启动子区域存在13种启动子顺式作用元件,包括A-box、CAAT-box和TATA-box组成型调控元件;光响应调控元件ATC-motif、Box 4、G-Box和GT1-motif;茉莉酸甲酯(MeJA)响应调控元件CGTCA-motif和TGACG-motif;干旱诱导的MYB结合位点元件MBS;玉米蛋白代谢必需的调控元件O2-site;参与生物钟控制的调控元件circadian;厌氧诱导必需调控元件ARE.以VvFT基因启动子为诱饵,筛选获得34条表达序列标签(EST),其中有21条为未知功能,有13条在植物生长、抗逆防御、信号转导、转录调控、蛋白酶等方面均有已知或预测的功能,包括转录抑制因子ft41、GRF1互作因子ft44、NAP1相关蛋白ft64及ft70分子伴侣DnaJ10.酵母单杂交点对点验证结果表明VvDnaJ10和VvFT基因启动子之间有相互作用.[结论]通过酵母单杂交文库筛选获取13条候选EST,虽然大部分EST功能预测分析结果与VvFT调控开花时间无明显的直接关系,但研究结果为进一步探索VvFT转录或表达水平控制葡萄开花时间的分子机制提供侯选基因.     

稻虱缨小蜂耐热品系的生物和生态学特征

稻虱缨小蜂Anagrus nilaparvatae Pang et Wang是控制稻飞虱种群暴发的主要寄生性天敌之一，高温是制约其种群动态的重要因子。为了解35℃高温驯化获得的稻虱缨小蜂耐热品系（NR品系）的生防潜力，对不同温度下该品系的发育历期、有效积温、寄主卵选择、产卵量以及极端高温胁迫参数进行了测定。结果发现，与未经高温驯化的稻虱缨小蜂品系（HZ品系）相比，20℃时，NR品系雄蜂的发育速率显著高于HZ品系，这一差异主要表现在卵-幼虫中期和蛹期的发育时间明显缩短。NR品系在高温下能维持正常的产卵能力，35℃下NR品系产卵量仍能达到18.80粒/雌。NR品系有更强的耐极端温度的能力，50℃下NR品系雄蜂的热击倒时间为15.19 min，比HZ品系雄蜂长3.03 min。补充不同营养对NR品系的产卵量存在影响，35℃条件下补充10%蔗糖既能延长其寿命，也能提高产卵量。以上研究结果表明高温驯化得到的稻虱缨小蜂品系在35℃高温环境中能维持正常的生长发育和寄生能力，具备适应稻田夏季高温环境的潜力。     

Aux/IAA基因家族鉴定及对大豆茎尖发育的调控作用分析

Aux/IAA 基因家族在植物茎尖发育过程发挥重要作用。为了探究大豆Aux/IAA 基因家族在大豆茎尖发育过程的调控作用，本文以拟南芥Aux/IAA 基因家族蛋白序列为参照鉴定了大豆全基因组Aux/IAA 家族基因，包括63个成员；然后以拟南芥、鹰嘴豆和大豆的Aux/IAA 家族为研究对象，比对这些基因全长氨基酸序列并构建进化树，结果表明三种作物的Aux/IAA 家族成员间亲缘关系差异明显，进化过程中同源重组频率不同；进而利用RNA-seq技术分析东农594（DN）、Charleston（CH）及二者杂交后代的RIL群体的高矮秆池（WH、WS）和F2群体的高矮秆池（JH、JS）的差异表达基因及其功能，共有17个Aux/IAA 基因在3组材料中差异表达。CHvsDN组有15个差异表达基因，JHvsJS组有2个，WHvsWS组只有1个；其中，Glyma.10G180100 在JHvsJS组和WHvsWS组均差异表达，这些结果为进一步研究大豆Aux/IAA 基因家族的功能及调控茎尖发育提供理论依据。     

用“五力”应对全球疫情下的粮食安全危机

通过对中国粮食安全从古至今的大回顾,从农田到餐桌的大写照,从国内到国际的大观察,从战略到路径的大梳理,从理论到实践的大总结,用历史思维、系统思维、辩证思维、战略思维、底线思维,将粮食安全置于国民经济发展全局和全球粮食安全视野之中,对中国粮食安全进行系统性的新思考,并提出了保障中国粮食安全的“五力”模型,即资源支撑力:粮食安全与土地资源优化配置统筹推进;农业生产力:粮食安全与工业化及三农问题相互驱动;改革创新力:粮食安全与市场改革协调一致;国家调控力:粮食安全与宏观调控相互支撑;国际竞争力:粮食安全与国际话语权共同提升。“五力”相互作用、相互影响,并产生协同效应,实现保障粮食安全与促进国家经济社会发展共赢。     

早春低温之前喷施外源调控物质对冬小麦的干物质转运、产量和品质的影响

为明确外源调控物质对冬小麦早春低温抵御能力的调控效应，以济麦22为试验材料，在拔节期倒春寒来临前以喷施清水为对照（CK），设喷施氨基酸水溶肥（200倍液，T1）、蔗糖（500倍液，T2）、0.004%芸苔素内酯（800倍液，T3）及其等倍混合液（200倍液氨基酸水溶肥+500倍液蔗糖+800倍液芸苔素内酯，T4）4个调控处理，分析了拔节期发生倒春寒条件下不同调控处理间冬小麦干物质积累、转运、分配、产量及其构成和籽粒品质的差异。结果表明，T4处理下冬小麦开花期、成熟期干物质积累量较CK显著增加，且成熟期籽粒、穗轴及颖壳、茎鞘及叶的干物质积累量均高于其他处理；T2、T3、T4处理使小麦结实率均显著提高；T4处理在不降低穗粒数和穗数的前提下，显著提高千粒重和籽粒产量；T1处理有利于提高小麦籽粒蛋白质含量。由此得出，在冬小麦拔节期倒春寒来临前，喷施氨基酸水溶肥+蔗糖+0.004%芸苔素内酯混合液有助于提高小麦抵御低温逆境的能力，实现抗逆稳产。     

实现母牛一年一胎关键技术

多数母牛的妊娠期平均为270~280d,只有让母牛在产犊后的100d内发情、配种、妊娠,即胎间距控制在370d内,才能实现真正意义上的一年一胎. 1 一年一胎技术的理论依据 产后母牛完成子宫内膜的完全再生一般需要30~45d.而产后乏情是由于哺乳行为对乳头的刺激使乳头的感受器兴奋,然后发出冲动经传人神经传到下丘脑,传入神经元末梢分泌神经递质,使下丘脑神经元对雌激素的负反馈作用的敏感性增加,从而降低脉冲发生器的功能,促性腺激素释放激素GnRH的分泌受到抑制,使促卵泡素FSH、促黄体素LH处于低水平,卵泡发育受阻,因而造成了母牛乏情.当然,母牛的饲养管理,产后管理不当等因素,也会导致母牛乏情.     

‘库尔勒香梨’果实发育过程中石细胞形成与细胞凋亡的关系研究

【目的】探讨‘库尔勒香梨’果实发育过程中石细胞的形成与细胞凋亡(PCD)之间可能存在的关系,为调控‘库尔勒香梨’果实石细胞含量、改善果实品质提供科学依据。【方法】以15 a(年)生‘库尔勒香梨’(Pyrus sinkiangensis Yü)为试材,通过显微观察和含量测定,研究果实发育过程中石细胞的形成规律和活性氧(ROS)的积累特性,同时用3种不同细胞凋亡的检测方法检测了果肉细胞细胞核浓缩情况、DNA的片段化现象。【结果】‘库尔勒香梨’果实发育过程中,石细胞含量呈先上升后下降趋势,最大值出现在花后50 d,为20.22%。随后,石细胞含量随着果实的膨大迅速下降;到花后120 d,石细胞含量降低到3.37%。石细胞的染色结果表明,花后10～20 d大部分石细胞还处于松散聚集的初始阶段,一部分石细胞团已经成型,但未达到最大体积,花后30 d石细胞开始大量聚簇,形成石细胞团,至花后50 d石细胞数量和大小趋于稳定。ROS含量变化与果实中石细胞含量变化相一致,果实发育前期积累多,后期逐渐减少。细胞凋亡检测显示,香梨果实发育过程中确实出现细胞凋亡现象。TUNEL、DAPI和Hoechst染色都表明,果实发育早期阶段(花后10～40 d)是‘库尔勒香梨’果肉细胞发生凋亡的关键时期,花后75 d开始,PCD荧光信号较弱或基本检测不到凋亡信号。【结论】‘库尔勒香梨’果实石细胞形成的关键时期是花后10～50 d。PCD发生时期和ROS积累时期与石细胞形成时期基本重叠。     

含氨基酸水溶肥料在柑橘上的应用效果

含氨基酸水溶肥料(氨基酸≥100g/L,Fe+Mn+Zn+B≥20g/L)是由陕西上格之路生物科学有限公司研制生产的一种新型水剂肥料,能有效促进成花和果实发育,可提高坐果率,改善果品质量。为了加快含氨基酸水溶肥在柑橘上的推广应用,笔者于2019年4—10月,在柑橘主产区进行了试验研究,以便掌握含氨基酸水溶肥在柑橘上的合理使用方法,为推广应用提供科学依据。     

园艺作物挥发物合成及其生物学功能研究进展

植物挥发物作为其重要的次生代谢物,主要包括绿叶挥发物、萜类挥发物和苯环类化合物,对调节植物-植食性昆虫-天敌间的三级营养关系具有重要意义。研究其合成调控机理,对探索其在植物防御以及生长发育上的应用具有重要的指导意义。园艺作物挥发物是影响其品质、功能性及病虫害绿色防控的重要成分。为此,本文对园艺植物挥发物的种类、合成途径以及调控机制方面进行了综述,并阐述了其生物学方面的功能及其应用前景。