华北地区十字花科芸薹属蔬菜上立枯丝核菌的病原生物学研究

 由丝核菌引起的十字花科蔬菜叶腐和茎基腐病在中国华北地区普遍发生,其中以河北、内蒙以及北京较为严重。2011~2018年,从华北地区不同省份具有典型叶腐和茎基腐症状的芸苔属蔬菜上分离获得95个丝核菌(Rhizoctonia spp.)分离物,大多数分离自发病植株的叶部,少数分离自茎基部。通过细胞核染色,87株菌属于多核丝核菌,另外8株属于双核丝核菌;经菌丝融合鉴定、rDNA-ITS区及TEF-1α(translation elongation factor 1-alpha, TEF-1α)序列分析,大多数多核丝核菌属于立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)AG-2-1(74％),其他少数分别属于AG-1-IB(16％)、AG-4-HG II(2％)和双核丝核菌AG-A(8％)。温室条件下进行寄主范围致病力测定,各分离物对原寄主都表现出致病力,呈现典型叶腐或茎基腐症状;对其他作物的致病力差异较大。不同融合群(Anastomosis group,AG)的菌株对寄主致病力大小存在差异,AG-2-1致病力最强,只有AG-A对叶部没有致病力。AG-2-1对寄主叶部的致病力和对茎基部的致病力呈显著正相关,AG-1-IB对寄主叶部的致病力和对茎基部的致病力无显著相关性。     

PPARγ mediates effects of diosgenin on proliferation and apoptosis in human glioblastoma U87MG cells

AIM:To investigate the effect of diosgenin (Dio) on the proliferation, apoptosis and expression of peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) in human glioblastoma U87MG cells and its possible mechanism. METHODS:Human astrocytes (HA) and U87MG cells were cultured in vitro and treated with Dio (0, 10, 20, 30, 40 and 50 μmol/L) and GW9662 (5 μmol/L) for 48 h, and then the cell viability was detected by CCK-8 assay. Cell colony formation assay was used to assess the proliferation potential. Flow cytometry was used to analyze the cell cycle distribution and apoptosis. The mRNA expression level of PPARγ was measured by RT-PCR. Western blot was used to determine the protein levels of PPARγ, cyclin D1, cyclin E1, Bcl-2 and Bax. RESULTS:Dio had no significant influence on the viabi-lity of HA (P>0.05). However, Dio remarkably reduced the viability of U87MG cells in a dose-dependent manner (P<0.05) with IC₅₀ of 24.31 μmol/L. Meanwhile, Dio remarkably diminished colony formation ability (P<0.05), induced G₀/G₁ phase arrest of the cell cycle and apoptosis (P<0.05), up-regulated the expression of PPARγ at mRNA and protein levels, increased the protein level of Bax (P<0.05), and down-regulated the protein levels of cyclin D1, cyclin E1 and Bcl-2 (P<0.05) in a dose-dependent manner. However, these effects induced by Dio were inhibited by GW9662 (P<0.05), a specific inhibitor of PPARγ. CONCLUSION:Dio may inhibit proliferation and induce apoptosis in human glioblastoma U87MG cells most likely via up-regulating the expression of PPARγ, and then down-regulating the protein levels of cyclin D1, cyclin E1 and Bcl-2, and up-regulating the protein level of Bax.     

“金花散茶”及“金花菌粉”对被动吸烟小鼠肺组织JAK2/STAT3炎性及磷酸化蛋白表达的影响

为探究“金花散茶”及其“金花菌粉”对被动吸烟(Cigarette smoking environment,CSE)小鼠肺组织受损的预防及修复机制,建立C57BL/6小鼠CSE模型,以600 mg∙kg^-1剂量的金花散茶茶汤(Eurotium cristatum tea extract,ECTE)及金花菌粉浸提液(Eurotium cristatum powder extract,ECPE)进行灌喂处理。与CSE模型组相比,小鼠灌喂ECPE和ECTE后,肺组织病理学切片显示其可保护小鼠肺组织形态结构完整;酶联免疫分析显示,灌喂ECPE和ECTE可显著抑制小鼠血清IL-6、IL-8、IL-1β、IFN-γ和TNF-α表达量上调;Western blot结果表明,灌喂ECPE和ECTE对小鼠肺组织p-JAK2、p-STAT3、p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3高表达起到抑制作用。以上研究结果表明,灌喂ECPE、ECTE对CSE肺受损小鼠具有明显保护作用,总体趋势为ECPE组优于ECTE组、预防组优于治疗组。     

伐地那非增加EGCG-β-乳球蛋白纳米粒对肝癌细胞的抑制作用

较高浓度的EGCG才能抑制癌细胞的增殖,通过纳米化和EGCG与其他药物的联合使用是提高EGCG生物活性的重要策略。本研究将EGCG和伐地那非（VD）同时包埋于β-乳球蛋白（β-Lg）纳米载体中,制备出EGCG-VD-β-Lg纳米粒（EVβ-NPs）,体外试验证实,EVβ-NPs能提高人肝癌细胞（HepG2细胞）中Caspase-3活性,使HepG2细胞在S期产生明显的阻滞,诱发细胞核分裂,从而导致HepG2细胞凋亡。研究结果表明,将EGCG与微量的VD联合使用,并通过纳米化包埋可以显著提高EGCG的抗癌活性。这一方法在EGCG抗癌制品的开发方面具有潜在的价值。     

不同限水条件下施肥方式对小麦产量构成因素的影响

为了提高水分和肥料的利用效率,2015~2016年进行了限水条件下施肥方式对产量构成因素影响的试验。结果表明:底施三元素复合肥+春季浇2水(拔节水+开花水)的产量最高;在相同水分或肥力条件下对穗数的影响较小,穗粒数、不孕小穗数随着水肥条件的不同变化较大,说明在小麦生产中水分和养分是制约小麦生产的主要因素。     

水稻抽穗期基因OsDof6功能的初步研究

【目的】以前期通过穗发育芯片筛选到一个水稻Dof家族转录因子OsDof6为研究对象,进一步探究OsDof6的表达模式与生物学功能。【方法】对OsDof6的基因、蛋白及启动子序列进行生物信息学分析,利用CRISPR/Cas9技术对该基因进行定点编辑,通过实时定量PCR和亚细胞定位技术分析该基因的表达模式。【结果】对该基因的启动子序列分析表明,该基因启动子中存在大量与光响应、激素响应及胁迫响应相关的顺式调控元件。利用CRISPR/Cas9技术获得了2种不同突变类型的功能缺失突变体9522^Dof6-3和9522^Dof6-4。对突变体T₁株系进行表型观察发现,相较于对照,两种突变体在营养生长阶段分蘖数明显降低,转入生殖生长阶段后,两种突变体的抽穗时间推迟约3 d。实时定量PCR结果显示OsDof6在水稻根、茎、叶和穗中均有不同程度的表达,在穗发育后期相对表达量明显提高;通过亚细胞定位分析发现OsDof6定位于细胞核。【结论】初步判断OsDof6基因会影响水稻分蘖数与抽穗期。     

麦/油-稻轮作下秸秆还田与氮肥管理对直播杂交稻氮素利用特征的影响

【目的】探明秸秆还田和氮肥管理对麦/油后直播杂交稻氮素积累、转运、氮肥利用效率及籽粒产量的影响。【方法】选用优质三系杂交稻宜香优2115,采用二因素裂区设计,麦、油茬田同步开展试验,处理完全一致。主区为麦/油秸秆全量翻埋还田(M₁)和秸秆不还田(对照,M₀),副区设4个氮肥管理,即不施氮对照(N₀)、m_基肥∶m_分蘖肥∶m_促花肥∶m_保花肥比例分别为1∶0∶0∶0(N₁)、3∶3∶2∶2(N₂)、2∶2∶3∶3(N₃),测定了直播杂交稻主要生育时期各器官的氮素积累量及籽粒产量。【结果】结果表明,两种轮作方式下,氮肥管理对直播杂交稻主要生育时期的氮素积累、齐穗后茎鞘、叶片的氮素转运及稻株氮素利用效率均存在显著或极显著的调控效应。秸秆还田显著提高麦/油茬杂交稻中后期的氮素积累量、茎鞘和叶片的氮素转运量以及氮肥利用效率,其中,氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和氮肥表观利用率较秸秆不还田分别提高了34.96%/28.76%、2.52%/2.61%和31.91%/22.30%。同时,油菜秸秆还田下直播杂交稻各生育时期氮素积累和产量较麦秆还田表现更好,籽粒产量提高481 kg/hm²(5.22%)。M₁N₂处理、M₀N₃处理下,直播杂交稻各阶段的氮素积累速率明显加大,促进结实期茎鞘和叶片的氮素向穗部转运,成熟期稻株氮素积累量优势明显且有较高的氮素利用效率(麦/油茬稻氮肥农学利用率、偏生产力和表观利用率分别达17.87 kg∙kg^-1/17.85 kg∙kg^-1、67.27 kg∙kg^-1/71.28 kg∙kg^-1、74.93%/75.05%),最终实现高产。【结论】在麦/油-稻轮作下秸秆全量还田,配合N₂氮肥管理,可有效提高直播杂交稻氮素吸收、利用效率,增加籽粒产量,尤以油菜秸杆还田的效果更好。     

秸秆还田对东北半干旱区玉米‖花生轮作系统土壤水热特性及作物产量的影响

以东北半干旱区玉米‖花生轮作系统为研究对象,试验设传统玉米单作、花生单作、不同秸秆还田量下(30%、60%和100%)玉米‖花生轮作5个处理。通过连续3年田间定位试验,研究玉米秸秆不同还田量对农田土壤水热特性、产量及土地当量比(LER)的影响。结果表明,与传统单作相比,秸秆还田处理玉米区播前0～40 cm土壤平均含水量提高了1.9%～3.9%,花生区提高了11.0%～13.9%;成熟期,秸秆还田花生区0:00～8:00平均地温比传统单作提高了0.2℃～1.1℃,10:00～22:00平均地温较传统单作降低了0.5℃～1.0℃。2016年和2017年玉米‖花生轮作系统LER为1.05～1.16,2018年各处理LER均小于1。吉林半干旱区玉米‖花生轮作系统进行秸秆还田改善了作物播前的土壤水分状况,但对于作物产量的影响在不同年份有所差异。     

华北平原地下水压采区冬小麦种植综合效应探讨

华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟种植模式为维护国家粮食安全发挥了重要作用。但冬小麦生长期正处于华北平原降水较少的干旱季节,实现高产依赖于灌溉,是华北平原地下水超采的主导因素之一。随着国家地下水限采政策的实施,在地下水超采区如何稳定冬小麦的种植面积和产量是面临的一个重要问题。本文通过综述以往研究并结合典型地点田间试验结果,从冬小麦种植可减少休闲期土壤蒸发损失、具有的深根系系统可充分利用土壤储水、可利用微咸水替代淡水灌溉、通过限水灌溉发展优质麦生产、冬春形成覆盖层美化和防沙尘效应等方面论述了华北平原种植冬小麦的优势,提出华北平原冬小麦生产需要转变传统高耗水高产量理念,充分发挥冬小麦抗旱、耐盐能力强的特点,在不实施大规模压缩冬小麦种植面积条件下,通过冬小麦限水灌溉和微咸水利用满足对地下水压采需求,充分发挥华北平原冬小麦种植冬春防风沙、美化环境的生态功能,同时满足区域口粮安全的保障功能。     

基于GIS与RS的北方防沙屏障带生态系统格局演变

研究北方防沙屏障带生态系统格局演变特征,对加强屏障带建设、改善生态环境具有重要意义。以北方防沙屏障带为研究区,根据2005、2010、2015年MODIS遥感影像,将北方防沙屏障带生态系统类型划分为森林、草地、湿地、农田、城镇、荒漠和裸地7类。采用空间统计、转移矩阵、景观指数分析法、PNTIL模型等方法,对北方防沙屏障带2005—2015年生态系统类型时空演变特征进行分析。结果表明,2005—2015年北方防沙屏障带生态系统整体呈稳定状态;从分屏障带看,内蒙古防沙屏障带荒漠面积明显减少,塔里木防沙屏障带森林面积迅速增加,而河西走廊防沙屏障带草地面积明显增加;从正/逆转换方向来看,屏障带内农田、城镇、荒漠及裸地生态系统正向转换率高于逆向转换率。10年间,在景观水平上,北方防沙屏障带斑块数量、斑块密度呈减少趋势;在类型水平上荒漠景观整体呈现破碎化萎缩的趋势特征,森林、草地向形状简单化的方向发展。研究表明,2005—2015年,北方防沙屏障带生态总体向好,治沙效果明显,但局部仍面临较大压力。