吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007产嗜铁素的相关基因克隆及条件优化

为了明确吡咯伯克霍尔德氏菌Burkholderia Pyrrocinia JK-SH007是否产嗜铁素，揭示其生防机制，本文通过CAS检测该菌株产嗜铁素的能力，并对其嗜铁素合成相关基因cepR进行克隆及序列分析，同时采用单因素试验及响应面法对菌株JK-SH007产嗜铁素条件进行优化。结果表明，菌株JK-SH007具有明显的产嗜铁素能力，其嗜铁素合成相关基因cepR大小为720 bp，与B.pyrrocinia（EU034001）的亲缘关系最近，同源性为99%，两者序列相似性为97%，13个位点出现SNP；另外菌株JK-SH007 cepR基因编码的氨基酸序列有3个氨基酸发生了替换，两者一致性为97%。该菌产嗜铁素最优培养时间是15 h、pH 8、转速200 r/min、最佳碳源和氮源分别是甘油和氯化铵；PB试验筛选出影响该菌株产嗜铁素的关键性因素分别是pH、加碳量、加氮量；CCD试验结果显示，pH和加氮量的交互作用较明显；最终采用Design-Expert软件分析出菌株JK-SH007产嗜铁素最佳方案为碳源加入量15.00 g/L、氮源加入量10.50 g/L、温度30℃、pH 7.36，优化后菌株产嗜铁素能力由18.59提升到37.86，响应面优化产嗜铁素条件的效果是显著的，嗜铁素产量得到明显提高。     

群体感应信号物质对吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007在杨树内定殖的影响

为了明确杨树溃疡病生防菌吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007的群体感应系统是否与其内生定殖相关，本文通过群体感应指示菌紫色杆菌CV026和液相色谱串联四级杆飞行时间质谱技术（HPLC-Q-TOF-MS）确定其群体感应信号物质种类，并利用结晶紫染色、菌体回收、GFP标记等技术，研究其群体感应信号物质对该菌株生物膜及在杨树苗内的定殖能力的影响。结果表明，菌株JK-SH007产生的群体感应信号物质为含8个碳原子酰基侧链的辛酰基-L-高丝氨酸内酯（C₈-HSL）。群体感应信号物质C₈-HSL的添加对该菌株生物膜及在杨树苗内的定殖能力有影响，并且呈现低浓度促进，较高浓度抑制的规律。C₈-HSL的添加与菌株JK-SH007生物膜的OD值和菌体量具有显著相关性，相关系数分别为0.923和0.756。当添加1.0% C₈-HSL终浓度达到5×10^{-8 g/L}时，菌株JK-SH007生物膜的形成量达到峰值。荧光显微镜镜检发现，当添加100 μL C₈-HSL时，杨树组培苗根和茎中GFP荧光标记的菌株JK-SH007的定殖数量明显较CK多。菌株JK-SH007的群体感应与其在杨树内的内生定殖能力密切相关，群体感应信号物质C₈-HSL具有增强菌株JK-SH007内生定殖的能力，同时也表明该物质有利于该菌株生防效果的发挥。     

猕猴桃溃疡病菌biovar 3群体MLVA分型技术的建立与应用

 丁香假单胞菌猕猴桃致病变种生物型3(Pseudomonas syringae pv. actinidiae biovar 3,Psa3)是猕猴桃溃疡病菌的世界流行群体,但仅在中国存在复杂的遗传多样性。开发适于Psa3群体分型的MLVA(multilocus variable-number tandem-repeat analysis)技术是探索中国Psa3起源与流行学特性的基础。本研究对7个Psa3菌株进行了全基因组测序,结合已公布的86个全基因组数据,进行比较分析发现,中国Psa3至少存在7个亚群;在各亚群间存在多态性的24个串联重复序列中,其中10个可以通过琼脂糖凝胶电泳区分开且变异指数合适,据此建立了适于Psa3的MLVA技术。采用该技术对分别来自贵州和陕西的62和9个Psa3菌株进行群体分型,分型结果与全基因组分析高度一致,证明该MLVA体系分型准确。MLVA分型结果表明:贵州主产区修文县Psa3有3个MLVA群体,其中亚群4的组内分化明显,代表最早发生的群体;而亚群 1和3的结构单一,且多在新果园发现,是新传入群体。总之,本研究建立了一套可用于Psa3群体分型的MLVA技术,将有助于解析中国各猕猴桃产区Psa3群体结构,以及探索中国Psa3的起源、传播和流行学特征。     

十六个樱桃番茄品种果实风味品质相关指标比较分析

采用高效液相色谱(HPLC)等技术手段,对目前生产上16个主栽樱桃番茄(Solanum lycopersicum Mill. var. cerasiforme)品种的风味评分及相关指标进行测定和比较分析,解析决定樱桃番茄风味的主要影响因素。研究表明,相比其他风味相关指标,不同番茄品种间柠檬酸、苹果酸、V_c和氨基酸含量的差异较大。16个参试品种中,浙江省农业科学院蔬菜研究所的浙樱粉1号、浙樱黄1号,日本金子种苗株式会社的黄妃,及山东省农业科学院蔬菜研究所的天正红珠风味评分排名前4,以上品种的7项风味及营养决定指标参数(可溶性固形物、总糖、有机酸、果糖、葡萄糖、柠檬酸和V_c)均显著高于风味评价排名后4名的参试番茄品种。进一步的相关性分析结果表明,风味评分与可溶性固形物、总糖、有机酸、果糖、葡萄糖和V_c含量显著正相关,而与糖酸比等复合参数无显著相关性。由上述结果可知,番茄风味品质的主要指标为可溶性固形物、总糖(果糖+葡萄糖)、有机酸(主要是柠檬酸)和V_c。此外,氨基酸作为传统意义上的营养物质,可能与番茄风味存在一定关联。     

不同氮素水平下双季稻株型与冠层内光截获特征研究

本文旨在阐明双季稻株型与冠层内光合有效辐射截获的时空分布特征。选用4个不同株型早、晚稻品种,设置4个不同施氮水平,系统观测其植株形态和冠层内光合有效辐射截获率(IPAR)的时空分布状况。结果表明,施氮水平对早、晚稻株高、穗长、叶长和叶基角均有显著影响,均表现为随施氮水平的增加而增大;早、晚稻孕穗期的分层叶面积指数(LAI)和向上累积LAI大于抽穗后12 d,分层LAI呈冠层中部大于上部和下部的分布特征,最大分层LAI出现在0.58相对高度处;冠层上中部分层LAI和向上累积LAI随施氮水平的增加而增大;向上累积LAI随相对高度呈S型曲线分布,可用Logistic方程定量描述(R~2 0.99);早、晚稻孕穗期的冠层IPAR大于抽穗后12 d,且随施氮水平的增加而增大,其日变化表现为正午较小,早晚较大;株型紧凑的早、晚稻品种,冠层IPAR低;冠层IPAR与向下累积LAI之间的关系可用方程IPAR=a (1-e~(-b×LAI))定量描述(R~2 0.88);冠层内IPAR的三维空间分布表现为冠层上中部水平面上IPAR较低,光斑变化大,冠层下部水平面上IPAR较高,光斑变化较平缓,同一冠层高度水平面上的IPAR呈不均匀分布。研究结果可为双季稻高产栽培及理想株型的优化设计提供支撑。     

甘蓝型油菜种子萌发期耐铝毒特性综合评价及其种质筛选

种子萌发是油菜植株形态建成的重要阶段,铝毒是酸性土壤中影响其种子萌发的主要因素之一,因此筛选出种子萌发过程中耐铝毒种质对油菜生产及研究具有重要意义。本研究利用5份甘蓝型油菜品种(系)筛选出油菜萌发期耐铝毒种质资源处理的适宜胁迫浓度为90μg mL~(-1)。并以该浓度处理148份甘蓝型油菜品种(系)种子,于萌发期测定其发芽势、发芽率、鲜重、干重、根长和芽长等指标,通过铝毒胁迫耐性综合评价值(A值)、平均隶属函数值(ASF值)、对铝毒加权耐性系数(WAC值)、相关性、频数、主成分、灰色关联度、聚类和逐步回归分析等鉴定萌发期耐铝性,建立萌发期对铝毒耐性综合评价模型并筛选出适宜的评价鉴定指标。结果表明, 148份甘蓝型油菜的萌发期各指标在品种(系)间存在显著差异;筛选出萌发期耐铝毒甘蓝型油菜品种(系) 01188、WH-20、A109、甲预31棚等。根据灰色关联度及回归分析结果认为,在油菜萌发期测定其根长、芽长、鲜重、发芽率和发芽势,通过回归方程估算其A值,可以初步判断甘蓝型油菜种质的耐铝毒特性。     

一株溶磷菌的分离鉴定及溶磷促生作用

为了提高土壤磷素利用率，为微生物磷肥开发提供高效菌种资源，采用平板分离法从荒漠绿洲过渡带白刺根际土壤分离筛选出一株溶磷能力强的真菌P-1407，对其溶磷特性、产酸特性和耐盐碱特性进行研究。结果表明，液体条件下培养10 d，菌株 P-1407对 Ca₃( PO₄)₂表现出高效的溶解能力，最大溶磷量为557 μg·mL^-1；其溶磷量和pH值变化呈显著负相关，溶磷过程中分泌的有机酸种类主要为葡萄糖酸、草酸及甲酸；在高浓度 NaCl 和较高的pH值条件下仍保持较高的溶磷能力；结合培养性状、显微形态特征和ITS rDNA序列分析，鉴定菌株P-1407为草酸青霉（Penicillium oxalicum）；盆栽试验表明，P-1407菌株对番茄的促生作用较对照显著提高，番茄种子发芽率提高了2.53%，番茄植株的株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重分别增加了109.27%、78.41%、82.95%、121.69%、94.74%和64.71%。因此，P-1407是一株展现良好应用前景的高效溶磷菌种，有望为土壤的改良和生物菌肥的开发提供种质资源。     

Effect of hypercapnia on lysyl oxidase-dependent collagen cross-linking and hypoxia-induced pulmonary hypertension in rat

AIM: To investigate the effect of hypercapnia on hypoxia-induced pulmonary hypertension and the changes of lysyl oxidase (LOX) and extracellular matrix collagen cross-links in the rat. METHODS: Sprague-Dawley rats were randomly divided into 4 groups:normoxia group, hypoxia group, hypercapnia group and hypoxia+hypercapnia group. LOX activity was detected by fluorescence spectrophotometry. LOX protein expression was detected by immunohistochemistry and Western blot. The mRNA expression of LOX in the pulmonary artery was detected by real-time PCR. RESULTS: The levels of mean pulmonary artery pressure (mPAP), RV/(LV+S) and WA/TA in hypoxia group were significantly higher than those in normoxia group (P<0.01). Moreover, the levels of mPAP and RV/(LV+S) in hypoxia+hypercapnia group were significantly lower than those in hypoxia group (P<0.01). However, no significant difference of mPAP and RV/(LV+S) between hypercapnia group and normoxia group was observed. In hypoxia group, the collagen cross-links in the lung tissue was significantly higher than that in normoxia group and hypercapnia group (P<0.01). Importantly, collagen cross-links in the lung tissue of hypoxia+hypercapnia group was significantly lower than that in hypoxia group (P<0.01). There was no significant difference in collagen cross-links between hypercapnia group and normoxia group. The expression of LOX at mRNA and protein levels and its activity in the pulmonary arteries of hypoxia group were significantly increased as compared with normoxia group (P<0.01). Furthermore, the expression of LOX at mRNA and protein levels and its activity in the pulmonary arteries in hypoxia+hypercapnia group were lower than those in hypoxia group (P<0.01). CONCLUSION: Hypoxia not only up-regulates LOX but also promotes collagen cross-linking in the rat lung, which contributes to the development of pulmonary hypertension. Hypercapnia inhibits hypoxia-induced LOX expression and collagen cross-linking, therefore impairing the progress in hypoxia-induced pulmonary hypertension.     

玉米衰老相关基因在2个杂交种及其亲本中的表达分析

以玉米杂交种先玉335和郑单958及其亲本为材料,分析了叶片和子粒在授粉后不同时期衰老相关基因表达的变化规律。结果表明,2个叶绿体绿色保持基因SGR1和SGR2在杂交种先玉335和郑单958及其亲本穗三叶中的表达随着授粉后时间的延长整体上呈现上升趋势,但是先玉335的基因表达量要高于郑单958。叶片衰老诱导基因SAP1在叶片发育过程中上调表达,SAP2则表现出先增后减的趋势。以不同生长发育时期的子粒为材料,分析了子粒发育中衰老相关基因SAG1,SAG2和SAG3的表达规律。结果表明,SAG1基因的表达水平随着子粒的发育而降低,而SAG2和SAG3基因则在子粒的成熟过程中表达量呈现上升的趋势。     

日光温室蔬菜栽培废弃基质露地还田对土壤理化性质及辣椒生理特性和产量的影响

为了研究基质还田对大田土壤和辣椒生长生产的影响,以日光温室连续栽培蔬菜6年的废弃基质还施露地种植辣椒,测定了不同施用量(0,45,90,135 m~3/hm~2)的土壤理化性质及辣椒生理特性和产量。结果表明:基质还田能够减少土壤pH变化,减小土壤容重、略微增加土壤孔隙度、保持土壤气水比,改善了土壤的理化性状,促进辣椒植株的生长且利于其干物质积累,其中株高、茎粗及干物质积累量均以T2最好。提升了辣椒叶片光合荧光的表现,T2的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、Fv/Fm、ΦPSⅡ均为最高,T1的q P最高,NPQ为T3最低。提高了辣椒果实的品质及产量,T2产量达67.04 t/hm~2,可溶性糖含量以T2最高,为2.21%,Vc含量T3最高,为1.97 mg/g,T1的可溶性蛋白含量最高、硝酸盐含量最低,分别为2.07,204.93 mg/kg。而与此同时,较大的还田施用量(135 m~3/hm~2)在辣椒生长的中前期造成了一定的毒害现象,在生育后期此现象消失,最终各项指标全面优于未还田处理。废弃基质露地还田这样的重复利用方式切实有效,(在种植同科作物的情况下)还田施用量宜选择90 m~3/hm~2。