白叶枯病菌效应子XopN在拥有OsSWEET11同源基因的水稻品种上发挥毒性作用

【目的】黄单胞菌细胞外泌蛋白质(Xanthomonas outer proteins, Xops)是植物病原黄单胞菌高度保守的毒性效应子或毒性辅助组分,通过细菌Ⅲ型分泌系统分泌到细菌细胞外部,然后转入植物细胞而发挥病理作用。水稻黄单胞菌水稻致病变种即水稻白叶枯病菌的标准菌株PXO99^A分泌的XopN是一种毒性效应子,通过影响寄主免疫反应而使水稻发病。但是,XopN对病菌毒性的影响是否因水稻品种的不同而异,还有待研究。【方法】利用同源双交换技术,先敲除了PXO99^A的XopN基因,获得了∆XopN突变体,又经过遗传互补,得到了回补菌株∆XopN/XopN。通过营养肉汤液体培养,测定了XopN对病菌繁殖能力的影响;根据文献选用14个水稻品种,通过接种实验,测定了PXO99^A对这些品种的毒性与XopN敲除或回补的影响;在XopN发挥毒性作用的水稻品种上,测定了隐性抗病基因OsSWEET11/xa13与显性感病基因OsSWEET11/Xa13受病菌侵染而表达的情况,分析了XopN敲除或回补的影响。【结果】在营养肉汤液体培养过程中,病菌突变体菌株∆XopN的繁殖速度明显低于野生型PXO99^A。PXO99^A、∆XopN和∆XopN/XopN接种水稻后,根据其在水稻叶片组织内的繁殖量及随后产生的白叶枯病症状的严重程度,将供试的14个水稻品种分为两种情况。一是感病程度与病菌XopN是否敲除或回补无关,这有10个水稻品种（IRBB1、IRBB3、IRBB8、IRBB10、IRBB14、IR24、IRBB203、IRBB204、IRBB205和IRBB211）,PXO99^A、∆XopN和∆XopN/XopN对它们的毒性无明显差别。二是XopN对病菌毒性发挥作用的水稻品种,包括高度感病的3个品种（IRBB208、Asominori和日本晴）和低感品种IRBB13。与PXO99^A或∆XopN/XopN相比,∆XopN对这4个水稻品种的毒性大为降低。在IRBB13上,病菌侵染对隐性抗病基因OsSWEET11/xa13在叶片内的表达发生抑制作用,这一效应与XopN的毒性功能相关。相反,日本晴显性感病基因OsSWEET11/Xa13却受病菌侵染的诱导,在叶片内的表达水平大幅度提高。IRBB208和Asominori携带OsSWEET11/Xa13同源基因,该同源基因在叶片内的表达水平也因病菌侵染而大幅提高。在这4个水稻品种上,PXO99^A和∆XopN/XopN能够诱导OsSWEET11/Xa13或其同源基因表达,但∆XopN无此作用。另外,XopN对病菌在非寄主植物烟草上诱发过敏反应有量变贡献,相比PXO99^A或∆XopN/XopN,∆XopN引起过敏反应的程度有所降低。【结论】XopN是一个有限广谱性效应子,在拥有OsSWEET11同源基因的水稻品种上发挥毒性作用。XopN也是病菌繁殖所需要的,对病菌在非寄主植物上诱导过敏反应有一定贡献。     

优质高产多抗谷子新品种“郑农谷09-6”的选育

“郑农谷09-6”是以农家种“济源搭过梁”为母本，“冀谷19号”为父本，通过有性杂交和海南异地加代选育成的优质、高产、多抗夏谷新品种。该品种生育期98.8 d，株高114.3 cm，对谷锈病、纹枯病和谷瘟病的抗性均为1级，2014-2015年参加河南省谷子区域试验，平均产量5 660.8 kg·hm^-2。     

覆岩离层动态发育规律的实验研究

煤炭开采过程中,上覆岩层中有离层的产生,而且离层的发育是有一定规律的,正确掌握这一规律对合理进行离层带注浆具有重要意义。通过实测资料和理论分析得出:上覆岩层中会同时存在多个离层,当岩层移动达到拐点即最大下沉速度时,离层迅速发育。在非充分或者极非充分采动条件下,覆岩内的离层会长期存在,注浆后可有效减轻或避免由于流变效应或采区周围采动影响引起的二次沉陷问题。     

超级稻晚稻5优103不同缓/控释肥应用效果研究

[目的]为探索不同缓/控释肥组配模式对超级稻晚稻的应用效果。[方法]以超级稻5优103为供试品种,研究劲久(27-11-12)、劲久(24-14-16)、永笑(22-8-15)、MEISTER 7、MEISTERS 15等在不同组配模式下对水稻产量及其构成因素、肥料利用效率的影响,与“复合肥(25-10-16)+尿素”(常规施肥模式)进行比较。[结果]不同缓/控释肥配施模式下“永笑(22-8-15)+ MEISTER 7”处理的肥料利用效率最高,其水稻根长、分蘖期叶片SPAD值、抽穗期叶片SPAD值、破口期抽穗的整齐度和倒三叶叶面积较常规施肥提高13.9%、4.0%、8.4%、15.2%和19.2%,差异显著；其水稻产量、株高和有效分蘖数较常规释肥提高-1.7%、2.3%、和2.0%,差异不显著。劲久、永笑系列缓/控释肥能有效提高肥料利用效率,氮、磷和钾素利用效率较常规施肥分别提高3.0%~19.9%、2.1%~8.9%和3.2%~13.7%。[结论]本试验条件下,综合稻谷产量、肥料利用效率和水稻群体结构等因素,“永笑(22-8-15)+ MEISTER 7”处理的施肥模式最佳,“永笑(22-8-15)+尿素”处理次之。     

基于改进YOLO v5的橙子果实识别方法

针对自然环境下橙子检测存在枝叶遮挡、相邻果实重叠等情况而导致检测效果差的问题，提出一种改进的YOLO v5方法。首先，在主干网络部分使用RepVGG(re-param VGG)模块替换原始C3模块，加强网络对特征信息的提取能力；其次，在颈部网络使用鬼影混洗卷积(ghost-shuffle convolution)代替原有的标准卷积，能够在保证精度的前提下，降低模型参数量；再次，在预测头前加入ECA(efficient channel attention)注意力模块，能够更加准确定位目标信息；最后，引入EIOU(efficient intersection over union)损失函数加速预测框的收敛，提高其回归精度。改进的YOLO v5网络在自然环境下的橙子检测中平均精度达到90.1%,相比于目前热门的检测网络CenterNet、YOLO v3和YOLO v4其在识别效果方面有一定的提升。可见，所提出的改进网络在橙子检测上更有优势，能为今后智能采摘机器人的研发提供理论支撑和技术参考。     

猪呼吸道疾病综合征的诊断与治疗

现阶段,在我国的生猪养殖行业中,猪呼吸道疫病已经发展为最主要的感染性疾病。其由病毒性、细菌性、霉菌、支原体和寄生虫等病原微生物引起,常混合感染发病,在猪群中的传播范围广泛,使生猪的正常发育受到了严重影响,其死亡率较高,不仅降低了养猪户的经济效益,而且造成了潜在的经济风险。笔者通过分析病猪的发病情况,探讨了其发病原因,并提出了相关的防治措施,以供参考。     

利用CRISPR/Cas9技术创建OsCOL9水稻突变体

CRISPR/Cas9系统可对植物的内源基因进行有效定点编辑,为作物的遗传育种提供了新的方向。以感病水稻品种丽江为材料,抗病基因OsCOL9为靶基因,探索该系统对水稻内源基因定点编辑效率以及获得有研究意义的突变体。OsCOL9基因CDS序列全长1 266 bp,编码一个422 aa蛋白,分子量大小约为45.6 k Da,蛋白质结构的N端含有B-box结构域,C端含有CCT(CONSTANS、CONSTANS-Like、TOC1)结构域。设计4个长20 nt的guide RNAs(gRNAs)靶点,靶向编辑OsCOL9基因的CDS起始区域以及外显子的末端,分别由U3、U6a、U6b以及U6c启动子驱动,提取T1转基因植株的基因组DNA并对编辑位点附近的DNA片段进行序列分析。结果表明,T1材料中OsCOL9的碱基缺失数最多可达59 bp,突变次数最多可达11次,取得较好的基因编辑效果。同时本试验出现了脱靶效应,因此着重探讨了降低脱靶效应的方法。由于CRISPR/Cas9系统在进行基因编辑时没有外源基因的导入,加上该技术的快捷、简便,对生物技术与传统育种的结合具有重要实践意义。     

兰科植物在福州市于山兰花圃中应用

以兰科植物形态分类学为理论基础,从兰科植物的种类、栽培应用形式、兰文化在专类园中的应用等方面,对福州市于山兰圃进行调查,记录兰科植物种类及栽培应用形式等,并拍照记录。调查结果表明福州市于山兰圃中,用于造景的兰科植物共有28属87种,利用地栽、盆栽、附植三种栽培形式与其他园林要素组合搭配,并将兰文化赋予具体的景致之中,从而升华为意境美。旨在为扩大兰科植物在园林造景中的应用和兰科植物专类园的建设提供参考。