全国蜂产品标准化工作组二届六次工作会议暨ISO/TC34/SC19国内技术对口工作组工作会议在南京召开

初冬的南京,阳光和煦,生机勃勃。全国蜂产品标准化工作组二届六次会议暨ISO/TC34/SC19国内技术对口工作组工作会议于2020年12月17~18日,在古都南京召开。来自全国各地60名余标准化工作组委员欢聚一堂,共议标准化工作大事。     

水稻3-磷脂酰肌醇激酶FAB1/PIKfyve基因家族的鉴定及功能分析

FAB1/PIKfyve是催化3-磷酸磷脂酰肌醇(PtdIns3P)形成3,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PtdIns(3,5)P2)过程的关键酶,其产物PtdIns(3,5)P2在真核细胞发育中发挥重要功能.为探寻PtdIns(3,5)P2在水稻生殖发育过程中的功能,本研究结合生物信息学和遗传学方法,对水稻FAB1/PIKfyve基因进行鉴定,分析其理化性质、基因结构、保守结构域、系统进化、顺式作用元件和组织表达模式并利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得osfab1b突变体.生物信息学分析结果显示,水稻基因组中共鉴定到9个FAB1基因家族成员;基因结构分析显示FAB1家族基因结构存在差异,外显子数量为8～12个;保守结构域分析表明仅OsFAB1A和OsFAB1B含有N端FYVE结构域,其余成员具有Cpn60_TCP1结构域和PIPKc激酶结构域;系统进化分析提示FAB1家族功能在单双子叶植物中具有高度保守性;FAB1基因上游调控区域顺式元件预测发现多种生长发育相关、光响应以及激素和胁迫响应顺式元件;组织表达模式分析显示大多数FAB1基因为泛表达,其中FAB1C亚类基因在内外稃中的高表达提示其可能参与花器官发育.最后通过CRISPR/Cas9系统得到osfab1b突变体,经碘染观察花粉活力无明显异常,暗示FAB1家族在水稻生殖发育调控中存在功能冗余.本研究结果为单子叶模式植物水稻中磷脂酰肌醇调控网络及其生物学功能的研究提供了理论参考.     

盐酸多西环素片在羔羊体内残留消除规律及休药期分析

旨在确定盐酸多西环素片按照给药说明给药后在羔羊体内的残留消除规律及休药期。将盐酸多西环素片根据体重以5 mg·kg^-1内服给药，间隔24 h，连续给药5次。在最后1次给药后，分别在第0（12小时）、1、2、3、5、7和9天时间点采集羔羊脂肪、肌肉、肝和肾，采用建立并验证的HPLC-VWD方法测定组织中多西环素的含量。结果显示：方法学考察结果表明，在50~5 000 ng·mL^-1添加的线性方程和相关系数为y=0.044x-0.414，R²=0.999。试验结果表明，多西环素在羔羊组织中代谢快速，最后1次给药后第9天，在肌肉、肝、肾和脂肪中均未检测到多西环素。本试验以5 mg·kg^-1体重内服给予羔羊盐酸多西环素片后，根据欧洲药品评估机构法规《EMEA/CVMP/036/95》，建议盐酸多西环素片在羔羊组织中的休药期为2 d。     

近自然经营对马尾松林不同发展阶段竞争关系的影响

以实施近自然经营措施8a后的幼龄林、中龄林、近熟林3个不同发展阶段的马尾松(Pinus massoni-ana Lamb.)林为研究对象,根据Hegyi竞争指数,探讨近自然经营对马尾松林竞争关系的影响.结果表明:调查林分中马尾松是数量最多的树种且占据绝对优势地位;实施近自然经营措施的林分中马尾松的优势度较对应的对照林分明显降低,主要伴生树种杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)、枫香(Liquidambar formosana Hance)、白栎(Quercus fabri Hance)、麻栎(Quercus acutissima Carruth)等优势度明显提升.随着径级的增大,马尾松林分整体竞争强度逐渐减小,经营林分更为明显.林木的竞争强度与胸径均符合幂函数关系,竞争强度随着个体的增大而减小;经营林分的趋势线比相应对照林分更平缓,更易达到稳定状态.不同发展阶段各树种的竞争强度均表现为经营林分马尾松的竞争强度与相应对照林分相比明显降低;伴生树种的竞争强度明显提升.综上,近自然经营能够有效改善马尾松林竞争关系,加速林分达到稳定状态.     

日粮不同NDF/NFC水平对周岁后荷斯坦奶牛生产性能、营养物质消化率、瘤胃发酵特征和甲烷排放的影响

本试验研究了日粮中不同中性洗涤纤维/非纤维性碳水化合物（NDF/NFC）水平对周岁后荷斯坦奶牛生产性能、营养物质消化率、瘤胃发酵特征及甲烷产量的影响，并在此基础上建立了甲烷排放预测模型，旨在获得我国生产模型下的甲烷排放规律和甲烷转化因子，为提高奶牛能量利用效率、建立国家或区域性温室气体排放清单和探索减排策略提供科学依据和支撑。将45头体况良好，平均为15月龄的荷斯坦后备奶牛随机分为3组，每组15头牛：低日粮NDF/NFC组（NDF/NFC=0.60）、中日粮NDF/NFC组（NDF/NFC=0.75）和高日粮NDF/NFC组（NDF/NFC=0.90），试验期为70 d，包括14 d的预饲期和56 d的正试期。结果表明：1）提高日粮NDF/NFC水平显著降低了奶牛的干物质采食量、有机物采食量、平均日增重、干物质和粗蛋白的表观消化率（P<0.05）；2）提高日粮NDF/NFC水平显著增加了瘤胃内总挥发性脂肪酸产量、乙酸的相对含量和乙酸/丙酸比例（P<0.05），显著降低了丙酸的相对含量（P<0.05）；3）随着日粮NDF/NFC水平的提高，瘤胃甲烷和甲烷能产量、甲烷/代谢体重、甲烷/干物质采食量、甲烷/有机物采食量、甲烷/中性洗涤纤维采食量显著提高（P<0.05）。甲烷转化因子也随着日粮NDF/NFC水平的增加而显著提高（P<0.05）；4）基于体重、采食量、营养物质含量和NDF/NFC分别建立了甲烷预测模型，其中基于干物质采食量和中性洗涤纤维采食量建立的预测模型的决定系数最高（R²=0.77）。因此，提高日粮中NDF/NFC水平可显著降低周岁后荷斯坦奶牛的生产性能、营养物质消化率和瘤胃内丙酸的相对含量，可显著提高瘤胃甲烷产量和甲烷转化因子。     

Creating a novel herbicide-tolerance OsALS allele using CRISPR/Cas9-mediated gene editing

Weeds and weedy rice plague commercial rice fields in many countries. Developingherbicide-tolerance rice is the most efficient strategy to control weed proliferation. CRISPR/Cas9-mediated gene editing, which generates small InDels and nucleotide substitutions atand around target sites using error-prone non-homologous end joining DNA repairing, hasbeen widely adopted for generation of novel crop germplasm with a wide range of geneticvariation in important agronomic traits. We created a novel herbicide-tolerance allele inrice by targeting the acetolactate synthase (OsALS) gene using CRISPR/Cas9-mediated geneediting. The novel allele (G628W) arose from a G-to-T transversion at position 1882 of OsALSand conferred a high level of herbicide tolerance. Transgene-free progeny carryinghomozygous G628W allele were identified and showed agronomic performance similar tothat of wild-type plants, suggesting that the G628W allele is a valuable resource fordeveloping elite rice varieties with strong herbicide tolerance. To promote use of the G628Wallele and to accelerate introgression and/or pyramiding of the G628W allele with other elitealleles, we developed a DNA marker for the G628W allele that accurately and robustlydistinguished homozygous from heterozygous segregants. Our result further demonstratesthe feasibility of CRISPR/Cas9-mediated gene editing in creating novel genetic variation forcrop breeding.     

家蚕丝素蛋白抗氧化肽的制备及其稳定性研究

利用碱性蛋白酶水解家蚕丝素蛋白制备抗氧化肽,考察水解pH、水解时间、加酶量、底物浓度、水解温度5个因素对水解产物DPPH自由基清除率的影响,在此基础上采用响应面试验优化水解工艺条件,并调查家蚕丝素蛋白抗氧化肽对热、酸、碱和体外肠道消化的稳定性,测定不同分子质量范围的家蚕丝素蛋白水解产物组分的抗氧化活性.结果 表明,碱性蛋白酶水解制备家蚕丝素蛋白抗氧化肽的最优工艺条件为水解pH 8.69、水解时间60 min、加酶量3035 U/g、底物(丝素蛋白)质量浓度26.80 g/L、水解温度53.89℃,在此条件下制备获得的家蚕丝素蛋白抗氧化肽对DPPH自由基的清除率为55.16％.家蚕丝素蛋白抗氧化肽具有良好的热稳定性;在中性环境中抗氧化活性很稳定,但在强酸和强碱环境中抗氧化活性明显降低;经体外模拟胃肠道消化后,对DPPH自由基的清除率比未消化处理对照组提高了9.43百分点.分子质量小于5 kD组分是家蚕丝素蛋白抗氧化肽的主要活性组分.研究结果为家蚕丝素蛋白功能产品的开发提供了试验依据.     

利用CRISPR/Cas9技术编辑BADH2-1/BADH2-2创制香米味道玉米新种质

【目的】香味是作物的重要食味品质之一。2-乙酰-1-吡咯啉（2-acetyl-1-pyrroline,2-AP）是主要香味物。BADH2是控制水稻等作物香味性状的关键基因,敲除该基因可以产生香味稻米。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在北京市农林科学院自育的玉米骨干亲本京724上敲除BADH2同源基因,以期获得有香米味道的玉米新种质材料。【方法】利用Ensembl数据库在线BLAST工具,将水稻OsBADH2蛋白序列在拟南芥、水稻和玉米蛋白序列数据库中进行序列比对,获得上述3个物种的BADH基因家族成员,并利用UniProt蛋白数据库中的结构域信息进行验证。进一步使用MEGA软件进行系统进化分析,获得玉米BADH2同源基因作为候选编辑靶标。基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理,在候选基因的外显子处设计特异性靶点,并构建入CRISPR/Cas9基因编辑载体。再以玉米自交系京724为受体,利用农杆菌介导的遗传转化方法,通过磷酸甘露糖异构酶基因（phosphomannose isomerase,PMI）抗性筛选获得阳性转基因植株。转基因株系经测序明确其在靶基因中产生的突变类型。利用气相色谱质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）检测基因编辑株系T₁籽粒中香米主要香味物质2-AP的含量,以确认京724在基因编辑前后2-AP含量的变化。【结果】系统进化分析发现,玉米中存在2个BADH2同源基因,分别命名为ZmBADH2-1和ZmBADH2-2。ZmBADH2-1位于第4染色体,ZmBADH2-2位于第1染色体。2个基因均包含15个外显子和14个内含子,第4外显子间的核苷酸序列高度同源。在2个基因的第4外显子区域设计靶点并构建入CRISPR/Cas9基因编辑载体,通过遗传转化获得28株转基因株系。PCR扩增及测序分析结果显示,其中10株材料的2个ZmBADH2s在靶点区域均发生突变,突变基因型包括双等位突变和多等位突变,突变类型为不同数量的碱基缺失和插入。质谱检测结果显示玉米ZmBADH2双基因突变体籽粒中存在与香稻同样成分的2-AP。随机选取的4个T₁代基因编辑株系籽粒中,2-AP平均含量分别为438.29、404.63、348.65和161.82 μg·kg^-1,而未经过编辑的京724中未检测到2-AP。【结论】利用CRISPR/Cas9技术对玉米ZmBADH2-1和ZmBADH2-2同时进行定点敲除,创制出籽粒中具有香米味道的玉米骨干亲本新种质材料。     

花生壳黄酮的提取纯化工艺

本文采用酶法预处理结合超声波辅助提取的方式，最大程度地提高了花生壳总黄酮的得率，并优化大孔树脂纯化工艺，提高了有效成分的纯度。花生壳黄酮的最佳提取工艺为：花生壳粉与水混合，半纤维素酶与木聚糖酶按1:1（m/m）复配，用量0.25‰，50℃酶解30 min后，按料液比1:20（m/V）加入乙醇至终浓度60%，于功率1000 W，55℃超声波辅助提取60 min，花生壳总黄酮的得率约为2.5%。选用D101型大孔树脂，上样缓冲液为pH 5.0的60%乙醇溶液，洗脱液为pH 10.0的70% 乙醇溶液，上样与洗脱流速为0.75 BV/h和1.5 BV/h。纯化后的花生壳总黄酮和木犀草素的纯度分别为10.54%和5.85%，提高了90%和120%。