挥发性抑芽物质对马铃薯块茎萌芽的影响及其作用机制

马铃薯块茎过早萌芽会降低商品价值,本试验比较挥发性物质的抑芽效应,并从转录和蛋白水平分析其作用机制。结果表明,抑芽能力薄荷醇(29)樟脑(29)萘,萌芽受抑降低代谢消耗,薄荷醇处理180 d时的重量损失只有对照损失的36%。樟脑处理萌芽块茎3 d引起表达显著上调(或下调)的基因和蛋白分别有1227 (299)和296 (204)个,主要参与响应刺激、防御反应。贮藏期间,果胶代谢基因PEL、PME、PG,角质合成基因CYP77A6、HPFT、WES,乙烯合成基因ACO以及转录因子编码基因GATA4L的表达量随时间升高。樟脑早期不同程度地刺激这些基因表达,中后期则抑制,49d时只有对照的0.68%～23.35%。薄荷醇使上述基因表达保持低水平,但可提高细胞周期负控基因KRP4的表达,为对照的15.9倍。植物病原菌互作通路中的基因WRKY75、STH-2、RBOH表达受樟脑诱导并在后期高表达。樟脑和薄荷醇均能抑制生长发育基因的表达,造成芽死亡,降低贮藏损耗。前者早期能促进合成保护性物质,萌芽时有更强烈的抗菌反应;后者则阻碍细胞分裂。     

三七根际土壤中皂苷类自毒物质降解拮抗细菌的分离筛选

[目的]筛选出既可降解三七皂苷类自毒物质又能拮抗三七锈腐病菌的细菌菌株,为防治三七病害及克服连作障碍提供生防资源.[方法]利用连续稀释法从健康三七根际土壤中分离可培养细菌,测定细菌菌株在以粗皂苷为唯一碳源培养基上的生长情况,以对峙培养法测定细菌菌株对三七锈腐病菌毁灭柱孢菌(Cylindrocarpon destruc-tans)RS006的拮抗活性;结合16S rDNA测序和形态学特征对活性菌株进行分类鉴定,并通过HPLC测定活性菌株在不同时间内对主要皂苷类自毒物质(R1、Rg1、Re、Rb1和Rd)的降解能力.[结果]从三七根际土壤中分离获得91株细菌分离物,其中17株分离物能在以粗皂苷为唯一碳源的培养基上生长、14株分离物对菌株RS006具有拮抗活性;菌株41既能以三七粗皂为唯一碳源生长,又对菌株RS006具有较强抑制活性.综合菌株41的形态特征和16S rDNA分子鉴定结果,将菌株41鉴定为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii),编号为PM-41.菌株PM-41对三七主要皂苷类自毒物质R1、Rg1、Re、Rb1和Rd均存在较明显的降解效果.[结论]蒙氏假单胞菌PM-41既能拮抗毁灭柱孢菌又能有效降解三七皂苷类自毒物质,具有防治三七锈腐病和缓解三七连作障碍的生防潜力.     

企鹅珍珠贝F3选育系的珍珠层颜色及生长性状的比较分析

[目的]评价企鹅珍珠贝金唇选育系和白唇选育系的育种性能,为企鹅珍珠贝良种选育及优质珍珠培育提供参考依据.[方法]以海南(H)和广西(G)群体的金唇(J)、白唇(B)选育群体F2为亲本,构建4个自繁选育系(J-HH、J-GG、B-HH和B-GG)和2个杂交选育系(B-HG和J-GH),观察并统计6个F3选育系的珍珠层边缘颜色变异情况,综合比较6个F3选育系的生长性能及珍珠层颜色差异,并比较金唇选育系和白唇选育系左右壳及不同测量位点颜色的差异.[结果]3个金唇选育系群体的贝壳珍珠层颜色变异率为0,3个白唇选育系群体的贝壳珍珠层颜色变异率为2.0%~5.5%,表明白唇表型相对于金唇表型为显性.金唇选育系左壳较右壳颜色更亮、偏黄红、鲜艳,其色差为2.77;白唇选育系右壳较左壳颜色暗、偏蓝绿,其色差为6.01.不论是金唇选育系还是白唇选育系,都是下测量位点比上测量位点颜色更暗、偏蓝绿,但同壳两测量位点的颜色差异较小.3个金唇选育系群体的体质量均显著大于3个白唇选育系群体(P<0.05,下同),金唇选育系与白唇选育系的贝壳珍珠层边缘颜色参数(L*、a*、b*、C*和ho)均存在显著差异.在金唇选育系中,J-HH选育系生长性状及贝壳珍珠层颜色的综合评价值(Pi)均最高,分别为0.390和0.415;在白唇选育系中,B-HH选育系生长性状及贝壳珍珠层颜色的综合评价值(Pi)均最高,分别为0.108和0.722.[结论]6个企鹅珍珠贝F3选育系的生长性能和珍珠层颜色均存在显著差异,其中,J-HH选育系可作为生长和金唇协同选育的最佳选育系,B-HH选育系可作为生长和白唇协同选育的最佳选育系.     

Quantitative trait loci analysis for root traits in synthetic hexaploid wheat under drought stress conditions

Synthetic hexaploid wheat(SHW), possesses numerous genes for drought that can help breeding for drought-tolerant wheat varieties. We evaluated 10 root traits at seedling stage in 111 F9 recombinant inbred lines derived from a F2 population of a SHW line(SHW-L1) and a common wheat line, under normal(NC) and polyethylene glycol-simulated drought stress conditions(DC). We mapped quantitative trait loci(QTLs) for root traits using an enriched high-density genetic map containing 120 370 single nucleotide polymorphisms(SNPs), 733 diversity arrays technology markers(DArT) and 119 simple sequence repeats(SSRs). With four replicates per treatment, we identified 19 QTLs for root traits under NC and DC, and 12 of them could be consistently detected with three or four replicates. Two novel QTLs for root fresh weight and root diameter under NC explained 9 and 15.7% of the phenotypic variation respectively, and six novel QTLs for root fresh weight, the ratio of root water loss, total root surface area, number of root tips, and number of root forks under DC explained 8.5–14% of the phenotypic variation. Here seven of eight novel QTLs could be consistently detected with more than three replicates. Results provide essential information for fine-mapping QTLs related to drought tolerance that will facilitate breeding drought-tolerant wheat cultivars.     

Protective efficacy of an H5/H7 trivalent inactivated vaccine produced from Re-11, Re-12, and H7-Re2 strains against challenge with different H5 and H7 viruses in chickens

We developed an H5/H7 trivalent inactivated vaccine by using Re-11, Re-12, and H7-Re2 vaccine seed viruses, which were generated by reverse genetics and derived their HA genes from A/duck/Guizhou/S4184/2017(H5 N6)(DK/GZ/S4184/17)(a clade 2.3.4.4 d virus), A/chicken/Liaoning/SD007/2017(H5 N1)(CK/LN/SD007/17)(a clade 2.3.2.1 d virus), and A/chicken/Guangxi/SD098/2017(H7 N9)(CK/GX/SD098/17), respectively. The protective efficacy of this novel vaccine and that of the recently used H5/H7 bivalent inactivated vaccine against different H5 and H7 N9 viruses was evaluated in chickens. We found that the H5/H7 bivalent vaccine provided solid protection against the H7 N9 virus CK/GX/SD098/17, but only 50–60% protection against different H5 viruses. In contrast, the novel H5/H7 trivalent vaccine provided complete protection against the H5 and H7 viruses tested. Our study underscores the importance of timely updating of vaccines for avian influenza control.     

经济作物替代薯稻三熟制早稻对肥料利用、土壤养分和经济效益的影响

为缩短“薯-稻-稻”三熟制作物早稻的生育期,促进“薯-稻-稻”茬口顺畅衔接,提高整体经济效益,本研究以不同经济作物替代早稻,分别在2016年惠东县和2017年白云区试点进行田间试验,共设置5个处理:休耕T₀(空白对照,不种任何作物)、常规处理T_CK(早稻)、T₁(黄瓜)、T₂(豆角)、T₃(甜玉米),探究不同春播经济作物生育期、产量、种植效益和肥料效率及土壤酶活的差异。结果表明,种植黄瓜、豆角和甜玉米替代早稻均可明显增加经济效益和缩短生育期。其中,T₃效果最优,与T_CK相比,单位面积种植效益增加了1.32~3.72 元·m^-2,生育期缩短了37~43 d,收获指数提高了18.6%~20.1%;同时,增加了土壤有效磷和速效钾含量,增强了土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性。综上,甜玉米等经济作物代替早稻形成的“经济作物-中晚稻-冬种马铃薯”三熟轮作模式可以使作物茬口衔接更加顺畅,提升三季作物的整体经济效益,对农民增收具有积极作用。本研究为优化广东乃至华南“薯-稻-稻”三熟区的种植模式提供了理论基础和实践依据。     

镉和模拟酸雨胁迫对苦楝幼苗镉含量及叶片抗氧化系统的影响

为探讨苦楝在重金属Cd和酸雨的单一及复合胁迫下的生理响应特征,采用人工配置土壤盆栽试验,研究不同浓度Cd(0、30、60、90、120、150、180 mg·kg^-1)和3个梯度模拟酸雨(pH值5.6、4.5、3.5)单一及复合处理对苦楝幼苗生物量、Cd含量及叶片保护性酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性和抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH)的影响。结果表明,除低浓度Cd(≤30 mg·kg^-1)单一及其与pH值4.5酸雨复合处理对幼苗地上部、地下部生物量有促进作用外,其他处理均表现出抑制作用,其中复合处理对苦楝幼苗的抑制作用更明显,表现为叠加效应;单一Cd处理时,随着Cd浓度的增加,幼苗根、茎、叶中Cd含量逐渐升高,且根系大于茎叶,复合处理抑制了植物对Cd的积累,对叶片的抑制作用最强;Cd和酸雨单一及复合处理下叶片SOD、CAT和POD活性均有所增加,分别在60 mg·kg^-1 Cd、pH值5.6,60 mg·kg^-1 Cd、pH值4.5和90 mg·kg^-1Cd、pH值4.5时出现阈值;在AsA-GSH循环中,单一Cd处理下,AsA、GSH含量和抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均随着Cd浓度的增加呈先上升后下降的趋势,单一酸雨处理对上述4个指标的影响不尽一致,而复合处理下上述指标在Cd浓度≤60 mg·kg^-1、pH值≥4.5时均能保持较高值,且随着胁迫程度的加深均出现了阈值。综上所述,苦楝对重金属Cd和酸雨胁迫具有一定的耐性,可在Cd浓度≤60 mg·kg^-1和pH值≥4.5的酸雨双重污染区域正常生长。本研究结果为土壤Cd污染的酸雨区域的修复植物筛选提供了理论基础和参考依据。     

碱胁迫下榆叶梅差异基因表达分析

为了解榆叶梅(Prumus triloba Lindl.)在短期碱胁迫下的分子响应机制,本研究采用Illumina HiSeq^TM2500高通量测序技术对其在0、1、3、6、12 h碱胁迫下的叶片进行了de novo转录组测序,以此鉴定与碱胁迫相关的差异表达基因(DEGs)。结果表明,从5 960万条raw reads中获得了约5 300万条高质量clean reads,经从头组装后获得了124 786条榆叶梅unigenes。基于8 948个 unigenes差异表达(DEGs), GO富集分析发现,其中有28个基因可能在早期碱胁迫响应机制中起着重要作用; KEGG富集分析发现,不同碱处理时间下的KEGG途径(pathways)具有显著差异。对7个碱性胁迫反应相关基因进行RT-qPCR验证,所得基因的表达模式与RNA-Seq数据结果一致,证实了RNA-Seq结果的可靠性。本研究首次对碱胁迫下的榆叶梅叶片进行了转录组分析,获得的序列数据极大地丰富了榆叶梅可利用的基因资源,深入了解了榆叶梅碱胁迫的分子响应机制,同时为研究以榆叶梅为砧木的中国李(Prunus salicina)在碱胁迫下的适应机制奠定了分子研究基础。     

60Co-γ射线和电子束辐照灭菌对葛根提取物抗氧化活性及指纹图谱的影响

为评价⁶⁰Co-γ射线和电子束辐照灭菌对葛根提取物品质的影响效应及其差异性,采用不同剂量的⁶⁰Co-γ射线(0、2.8、5.7、8.3、10.6 kGy)和电子束(0、2.4、5.1、7.7、10.3 kGy)辐照处理葛根提取物,研究辐照对其微生物总数、抗氧化活性及指纹图谱的影响。结果表明,⁶⁰Co-γ射线和电子束辐照均能有效降低葛根提取物中需氧菌总数、霉菌和酵母菌总数,随着吸收剂量增大,抑制作用增强。⁶⁰Co-γ射线和电子束辐照吸收剂量分别为5.7 kGy和5.1 kGy时,葛根提取物均达到《中国药典》所规定的微生物限度标准(需氧菌总数为10³ CFU·g^-1、霉菌和酵母菌总数为10² CFU·g^-1);吸收剂量分别为5.7 kGy和7.7 kGy时,需氧菌总数、霉菌和酵母菌总数均降至10 CFU·g^-1以下。此外,大肠埃希氏菌(Escherichia coli)与沙门氏菌(Salmonella)均未检出。2种辐照方式均对葛根提取物的DPPH自由基(DPPH·)清除率、羟自由基(·OH)清除率以及总还原能力无显著影响(P>0.05)。不同剂量⁶⁰Co-γ射线和电子束辐照处理葛根提取物特征峰的相似度达到1.0,且相对保留时间的相对标准差(RSD)均小于0.5%,表明2种辐照方式对葛根提取物指纹图谱均无显著影响(P>0.05)。综上所述,⁶⁰Co-γ射线和电子束辐照对葛根提取物微生物具有较强的抑制作用,2种辐照方式均不会对葛根提取物的抗氧化活性及指纹图谱产生显著影响,不影响葛根提取物的有效性及质量稳定性。该研究为2种辐照技术,特别是电子束辐照在葛根药材、饮片及其中成药制剂灭菌中的合理应用提供了科学参考。     

辐照协同甲酸分离油茶壳中纤维素、木质素和木糖的工艺研究

为了提高油菜壳木质纤维素分离效率,本试验以油茶壳为原料,研究不同辐照剂量(0、200、400、600、800 kGy)处理后其粉碎能耗、粒度分布和化学组分的变化,同时开展辐照协同甲酸分离油茶壳木质纤维素的工艺研究。结果表明,辐照处理后油茶壳粉碎能耗降低,粉碎后细颗粒样品所占比例增加,经400 kGy剂量辐照处理的油茶壳粉碎能耗比对照节约43.59%,800 kGy剂量辐照处理的油茶壳粉碎后粒径<0.075 mm的颗粒占比达到41.38%。辐照处理后油茶壳木质纤维素发生降解,水溶性组分、水溶性单糖、聚糖含量均增加。辐照协同甲酸分离油茶壳纤维素、木质素和木糖的最佳工艺为:辐照剂量400 kGy,反应温度100℃,反应时间3 h,在此条件下分离获得的油茶壳纤维素、木质素、木糖的提取率分别为89.94%、47.74%和96.37%,纤维素和木质素纯度分别为45.05%和91.92%。本研究结果对油茶壳木质纤维素全组分的高效分离和应用具有重要意义。