不同刈割强度下羊草转录组研究

刈割是一种重要的草地管理措施,刈割留茬高度直接影响草地生产力及群落结构,在牧草生产中具有重要意义。为研究羊草在不同刈割强度下的转录响应,利用Illumina HiSeq-PE150高通量测序技术,对不同刈割留茬高度(0,2,4,8,12 cm)处理下羊草再生叶片进行了转录组测序。共得到139767803条读长(reads),41.94 Gb原始数据。经过过滤、质控与从头组装后,总共得到转录本270207条,总长度为191.6 Mb。通过与多种数据库比对得到48097条单基因簇(Unigene)注释结果。筛选出了所有刈割强度处理与不刈割对照组显著差异基因共2579条,经过生物信息分析,将其定位到碳水化合物代谢、损伤应答、过氧化氢分解、植物激素信号转导等功能与代谢通路。利用聚类方法得到了随着刈割强度增强,表达量规律变化的基因,分别富集到了过氧化物酶体、光合作用等代谢途径。对羊草在不同刈割高度下的转录组进行了研究,为草本植物分子生物学研究提供了宝贵的数据资源,对于解析羊草响应刈割的分子调控机制及相关基因挖掘具有重要指导意义。     

野榆钱菠菜三种异型种子幼苗的生长特性

野榆钱菠菜是新疆重要的荒漠野生牧草资源,具有褐色(非休眠类型)、黑色大、黑色小(休眠类型)3种异型种子。以种子异型性植物野榆钱菠菜为材料,对3种异型种子在自然条件下进行培育,对比观察研究3种异型种子的萌发物候及幼苗的生长特性。结果表明:1) 异型种子萌发物候不同步,萌发策略不同,褐色种子集中萌发,出苗率为74.30%,萌发期为3 d;两种黑色种子萌发期长,分散萌发,出苗率分别为6.58%(黑色大种子)和1.55%(黑色小种子),萌发期分别为21和17 d。2) 异型种子子叶存留时间长,但存留时间有差异,种子越小子叶存留时间越短。3) 褐色种子幼苗在初期其子叶长宽、根长、地上地下生物量均显著大于黑色种子幼苗,但随着幼苗的生长,3种异型种子幼苗在这些指标方面的差异逐渐缩小。4) 异型种子幼苗具有不同的生物量分配策略,褐色种子幼苗主要将养分输送到地上部分,两种黑色种子幼苗主要将养分输送到地下部分,这种不同的生物量分配策略能够使种子异型性植物在面对荒漠异质环境时具有不同的应对方式,是种子异型性植物能够长期适应荒漠异质环境的重要生态适应机制。研究结果为揭示种子异型性植物长期适应荒漠异质环境提供新的科学依据,也为“两头下注”对策理论提供新的理论基础。     

乙烯对匍匐翦股颖ISR抗病反应中AsA-GSH循环及胼胝质沉积的影响

以匍匐翦股颖品种“Penn-A4”为试验材料,侵染立枯丝核菌后,经丁二醇(BDO)诱导产生系统抗性(ISR),喷施不同浓度的乙烯合成抑制剂氯化钴(CoCl₂)和促进剂1-氨基环丙烷羧酸(ACC)后,检测抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量及相关酶活性的变化,并观察匍匐翦股颖ISR反应中胼胝质沉积的变化。结果表明,乙烯抑制剂处理下,匍匐翦股颖幼苗中AsA含量较低,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性下降,大量GSH被催化还原为氧化型谷胱甘肽(GSSG),GSSG大量积累,同时谷胱甘肽还原酶(GR)活性较低,GSSG经GR少量还原为GSH。乙烯促进剂处理下,AsA含量较高,APX活性升高,GSSG在高活性GR作用下催化还原为GSH,使得GSH大量积累。因此在匍匐翦股颖ISR抗病反应中,高浓度乙烯促进AsA和GSH的大量积累,它们不仅参与了活性氧的代谢平衡,同时也作为信号分子在ISR抗病反应中起着重要作用。匍匐翦股颖感染褐斑病后,胼胝质主要沉积在厚壁细胞、韧皮部、木质部和表皮组织,其中厚壁细胞胼胝质沉积最多,表皮组织沉积最少。此外,胼胝质沉积面积在不同乙烯信号分子处理间存在差异,但随着处理时间的延长差异不显著。一定浓度的乙烯对ISR反应中胼胝质的沉积具有一定的影响,随着处理时间的延长显著增加,在100 μmol·L^-1ACC处理5 d后,胼胝质沉积总面积仅为9.916 mm²,处理10 d后升至最高,为38.396 mm²,但在病害侵染后期,胼胝质数量减少,在100 μmol·L^-1ACC处理15 d后,胼胝质沉积总面积降至20.052 mm²,反映了乙烯信号分子对胼胝质沉积的影响是一种短期效应,短期内可提高匍匐翦股颖植株抗病性,具有信号分子的短时效特点。研究结果为探清匍匐翦股颖ISR抗病响应中ET信号分子如何调控抗病生理特性提供了理论基础。     

耕作方式和秸秆覆盖对旱地麦豆轮作下小麦籽粒产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响

为明确耕作方式和秸秆覆盖对旱地麦豆轮作下小麦籽粒产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响,2014年10月-2016年6月,利用设置在豫西典型旱作区的麦豆轮作栽培模式长期定位试验,选取传统翻耕、翻耕覆盖、旋耕和旋耕覆盖4个处理,比较了小麦氮素吸收利用、籽粒产量、蛋白质含量以及土壤硝态氮残留量。结果表明,与翻耕相比,旋耕不影响小麦产量,但花后氮素积累量、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量分别降低60.0%、8.6%和13.0%,而成熟期0~200 cm土层硝态氮残留量显著提高28.6%。同一耕作方式下,秸秆覆盖较无覆盖不仅显著提高了穗数、穗粒数、千粒重和收获指数,还提高了拔节前和开花后的氮素积累量,促进了营养器官氮素向籽粒中转运,从而使翻耕覆盖的籽粒产量、氮素吸收效率、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量较翻耕分别提高11.5%、13.5%、7.4%和21.3%,旋耕覆盖较旋耕也分别提高23.0%、39.5%、12.8%和38.5%。在试验进行7年后的小麦成熟期,翻耕覆盖0~200 cm土层硝态氮残留量较翻耕降低31.3%,旋耕覆盖较旋耕也降低51.4%。因此,秸秆覆盖不仅可提高旱地麦豆轮作下小麦产量、蛋白质含量和氮素吸收效率,还能降低土壤硝态氮的残留量,是兼顾旱地小麦高产优质和环境友好生产的有效途径,尤其以旋耕覆盖效果突出。     

四倍体鸭茅产量及其构成因素的QTL定位

产量相关性状是复杂的数量性状,对鸭茅的单株产量及构成因素进行QTL分析,可提高育种中对产量性状优良基因选择的效率,同时为鸭茅遗传改良、基因克隆及分子标记辅助育种提供理论依据。以四倍体鸭茅“楷模”和“01436”为亲本杂交而成的作图群体为试验材料,于2014年对洪雅、宝兴两个不同生境下鸭茅株高、旗叶长、倒二叶长、旗叶宽、倒二叶宽、茎粗、花序长、分蘖数、单株干重等9个产量相关性状进行了表型鉴定及相关性分析。此外,在已构建的高密度鸭茅分子遗传图谱的基础上,采用MapQTL 5.0进一步对这些性状QTL定位分析。结果表明,绝大多数性状在亲本间呈显著差异且都整体表现出连续变异,符合数量性状遗传的特征;相关性分析表明,大多数产量相关性状均与干重极显著正相关,与单株干重相关性最好的依次为分蘖、株高;QTL分析发现,控制该9个农艺性状的QTL共60个,洪雅38个,宝兴22个,这些QTL分别定位于分子连锁图谱的1、2、3、4、5共5个连锁群上,单个QTL的贡献率为5.7%~24.7%,单个性状QTL个数为2~15个。其中,控制株高、花序长的QTL各12个,控制倒二叶长、茎粗的QTL各4个,控制旗叶宽、倒二叶宽的QTL各2个,控制单株干重的QTL有6个,影响分蘖的QTL为3个,与旗叶长相关的QTL最多15个。     

AtSOS基因在紫花苜蓿中的表达及其耐盐性研究

本研究采用基因工程技术改良紫花苜蓿耐盐性,通过种植转基因耐盐紫花苜蓿达到改良土壤的目的。以紫花苜蓿子叶节为外植体,通过农杆菌介导法将来源于拟南芥的AtSOS1-AtSOS2-AtSOS3多基因表达载体导入阿尔冈金紫花苜蓿中,经PCR检测、抗除草剂筛选和RT-PCR鉴定,获得了能稳定表达的转基因株系。以转基因的紫花苜蓿和野生型紫花苜蓿为材料进行盐处理,每个处理重复3次,测定其生理生化指标、株高、Na⁺和K⁺含量、细胞膜透性、叶绿素含量。结果显示,在不同盐浓度处理下,所有植株的株高均有所增长,但在100和200 mmol·L^-1的NaCl处理下,转基因植株的长势显著高于野生型植株;随着处理时间的增加,所有植株的叶绿素含量均呈先上升后下降的趋势,且野生型植株叶绿素含量均低于转基因植株;在100和200 mmol·L^-1的NaCl处理下,转基因植株的细胞膜透性、超氧化物歧化酶活性和脯氨酸含量的增加量均小于野生型植株,而过氧化物酶、过氧化氢酶活性和可溶性糖含量的增加量均大于野生型;各植株中丙二醛含量均下降,且野生型植株下降的更为明显;盐处理后,转基因植株根系中Na⁺的积累比野生型植株少,而K⁺的吸收多于野生型植株。转AtSOS基因的紫花苜蓿通过发挥AtSOS途径的作用,促进了植物体将细胞内的Na⁺外排,从而减轻盐胁迫对植物体的伤害,提高了转基因植株的耐盐性。     

新疆沙尔套山四季放牧草地主要牧草营养价值变化特征研究

以新疆昭苏县域内沙尔套山分布的12种主要牧草为研究对象,对其营养物质和瘤胃体外消化率特征进行分析,以期揭示各牧草营养物质和消化率的季节性变化规律。结果表明,各牧草的营养物质含量和消化率特征指标均存在明显的季节性变化规律。通过模糊相似优先比分析,综合营养物质(干物质、粗蛋白、中/酸性洗涤纤维、粗脂肪、粗灰分)和瘤胃体外消化率特征(有机物消化率、代谢能)的8项指标进行综合营养价值评价,主要结论为:1)研究区放牧草地12种主要牧草中针茅、芨芨草、紫花鸢尾综合营养价值最佳季节在春季营养生长期(6月),其余牧草均为夏季开花期(7月)。2)春季营养生长期(6月)和秋季果后营养期(9月),综合营养价值最好的均为鸭茅;夏季开花期(7月),综合价值最好的牧草为西伯利亚羽衣草;秋季结实期(8月),综合营养价值最好的牧草为红花车轴草;冬季停止生长(10月)和枯草期(11月),综合营养价值最好的分别为针茅和紫花鸢尾。     

Equine pituitary pars intermedia dysfunction: current understanding and recommendations from the Australian and New Zealand Equine Endocrine Group

The purpose of this article is to provide a review of the current knowledge and opinions about the epidemiology, clinical findings (including sequelae), diagnosis, treatment and monitoring of equine pituitary pars intermedia dysfunction, particularly in the Australian context. This information and the recommendations provided will assist practitioners in making informed decisions regarding the diagnosis and management of this disorder.     

Effects of continuous low dose infusion of lipopolysaccharide on inflammatory responses,milk production and milk quality in dairy cows

The objective of this study was to evaluate the effects of continuous low dose infusion of lipopolysaccharide (LPS) on inflammatory responses and milk production and quality in lactating dairy cows. Eight Holstein cows were assigned to two treatments in a cross‐over experimental design. Cows were infused intravenously either with saline solution or with saline solution containing LPS from Escherichia coli O111:B4 at a dose of 0.01 μg LPS/kg body weight for approximately 6 hr each day during a seven‐day trial. The clinical symptoms and milk production performance were observed. Milk samples were analysed for conventional components, fatty acids and amino acids. And jugular vein and mammary vein plasma samples were analysed for concentrations of cytokines and acute phase proteins. LPS infusion decreased feed intake and milk yield. An increase in body temperature was observed after LPS infusion. LPS infusion also increased plasma concentrations of interleukin‐1β, serum amyloid A, LPS‐binding protein, C‐reactive protein and haptoglobin. LPS infusion decreased the contents of some fatty acids, such as C17:1, C18:0, C18:1n9 (trans) and C18:2n6 (trans), and most amino acids except for methionine, threonine, histidine, cysteine, tyrosine and proline in the milk. The results indicated that a continued low dose infusion of LPS can induce an inflammatory response, decrease milk production and reduce milk quality.