黄瓜耐盐性与耐盐相关基因的研究进展

黄瓜是重要的设施蔬菜之一,由于其根系具有脆弱、好气、分布较浅的特点,对盐渍环境适应性较差,土壤盐渍化已成为影响其产量和品质的主要限制因素。本文主要从光合作用、离子毒害、细胞膜和抗氧化酶等角度阐述了黄瓜对盐胁迫的反应及其基本的耐盐机理,介绍了黄瓜耐盐(包括与Na~+/K~+、植物激素和活性氧的调节)相关基因的研究进展,并指出了黄瓜耐盐性研究中存在的问题,旨在为揭示黄瓜的耐盐机理与耐盐育种提供理论参考。     

草鱼3个6-磷酸葡萄糖酶催化亚基的基因表达分析及高糖饲料对其表达的影响

为了探讨6-磷酸葡萄糖酶催化亚基(glucose-6-phosphatase catalytic subunit,G6PC)在草鱼(Ctenopharyngodon idellus)糖代谢中的作用,采用同源序列比对的方式,在草鱼基因组中获取了3个g6pc基因的序列,通过序列比对和进化树分析,将其分别命名为g6pca、g6pcb1和g6pcb2,其编码的氨基酸序列与斑马鱼(Danio rerio)、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)和人(Homo sapiens)具有较高的同源性,相似度分别为85%～94%、64%～83%和54%～66%。同线性分析表明g6pc在草鱼染色体上的分布与斑马鱼等高度相似,表明草鱼g6pc基因在进化中具有较高的保守性。利用RT-PCR检测3个基因在鳃、脂肪、脑、心脏、肝、肾、前肠、中肠、后肠和肌肉10个组织中的表达,结果显示, g6pca在脑和肝中表达量较高,脂肪组织次之; g6pcb1在肝中表达量最高,中肠次之; g6pcb2在心脏表达量最高,其次为脂肪组织。同时探讨了高糖饲料对草鱼不同g6pc亚型转录水平的影响,以及不同浓度葡萄糖和胰岛素刺激草鱼肝细胞(L8824)后对g6pca转录水平的影响。结果显示,饲喂高糖饲料(7周)后,与对照组相比,草鱼肝脏g6pca mRNA水平显著升高, g6pcb1和g6pcb2 mRNA水平无显著变化。离体情况,与5 mmol/L葡萄糖组相比,15 mmol/L葡萄糖显著增加了L8824的g6pca mRNA水平,且1 mol/L胰岛素可以抑制这种作用; 30 mmol/L葡萄糖对L8824 g6pca mRNA水平无显著性影响。本研究表明,草鱼g6pc发生加倍后存在功能分化,高糖可以诱导g6pca mRNA的表达,而对g6pcb1和g6pcb2的转录水平无影响,其具体功能还需进一步研究。     

基于不同人工鱼巢研究黄颡鱼的产卵偏好性

为探索黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)繁殖时期对人工鱼巢的偏好性, 2018年6—7月开展了不同水温条件下黄颡鱼对不同鱼巢颜色和材质产卵偏好性的对比实验。实验用产卵鱼巢为半球形棕榈空鱼巢(直径25 cm,深12 cm);同规格内部放置4～6枚碎石块的棕榈鱼巢和塑料鱼巢;折叠6层尼龙渔网(30cm×40cm)和棕榈片(30cm×40cm)鱼巢,于水泥池(290 cm×120 cm×100 cm)内开展两种温度区间条件下产卵偏好性实验。实验用黄颡鱼亲本雌雄比例为1:1,雌鱼体长(167.8±19.0)mm,体重(99.9±21.7)g;雄鱼体长(235.1±18.8)mm,体重(188.5±38.1)g。结果表明,在24～26℃水环境下,半球形棕色棕榈(无石子)鱼巢内个体平均附卵量为628.49粒/m2,个体单位面积平均附卵率为2.77%;28～32℃水环境下,半球形棕榈(无石子)个体平均附卵量为225.48粒/m2,个体单位面积平均附卵率为1.40%。结果分析发现, 24～26℃是黄颡鱼产卵的最适水温区间;黄颡鱼对棕色鱼巢产卵偏好显著(P0.05),而对灰色、粉色、黄色和绿色无明显偏好;黄颡鱼对半球形棕榈(无石子)鱼巢产卵偏好显著(P0.05),而对其他材质鱼巢的偏好性依次为:半球形棕榈(有石子)平铺棕榈片悬挂棕榈片半球形塑料水泥池。可见,黄颡鱼产卵的最佳偏好为24～26℃水环境下棕色半球形棕榈鱼巢。本研究结果对黄颡鱼的人工繁殖、产沉黏性卵鱼类产卵场的修复和资源增殖有重要的指导意义。     

超声波辅助提取荷叶多酚工艺及其动力学分析

以微山湖荷叶为试材,用超声波辅助提取荷叶多酚,在单因素试验基础上,采用Box-Behnken响应面法优化提取工艺,并建立4种数学模型对提取过程的动力学进行研究,采用决定系数(R2)、精准因子(Af)、偏差因子(Bf)和根平均方差(RMSE)4种模型评价参数对模型的适用性进行分析。结果表明:当乙醇体积分数68%、料液比1∶25 g·mL-1、提取温度40℃、提取时间38 min时,荷叶多酚得率为3.231%;2种非线性增长函数模型,即Sgompertz模型和Slogistic1模型能很好地拟合荷叶多酚提取的动力学过程。超声波辅助提取的工艺参数及所建立的动力学数学模型,均可用于荷叶多酚提取过程的工程放大和优化控制。     

PBAT生物降解地膜与加厚型塑料地膜降解性能及对番茄生长的影响

为筛选出易降解或易回收,对环境污染小,适宜在番茄生产中应用的地膜,研究了PBAT生物降解地膜与0.012 mm加厚型塑料地膜的差异性,以0.010 mm普通塑料地膜作为对照,对比了各种地膜的降解周期,以及对番茄生长和产量的影响。试验结果表明:在影响植株长势方面,3种地膜对番茄植株株高、茎粗、叶片数的影响差异不显著;在影响作物产量方面,覆盖0.012 mm地膜的番茄产量最高,其次是PBAT生物降解地膜,覆盖0.010 mm塑料地膜番茄产量最低;在地膜降解性能方面,PBAT生物降解地膜降解性能较强,0.012 mm加厚型塑料地膜韧性强,不易破碎,有利于后期回收利用,0.010 mm塑料地膜韧性差,不利于回收;建议生产中根据实际气候、土壤、作物等条件选择适宜的PBAT生物降解地膜或加厚型塑料地膜。     

Comparative analysis of genetic effects of wheat‐Dasypyrum villosum translocations T6V#2S·6AL and T6V#4S·6DL

Wheat‐Dasypyrum villosum translocations T6V#2S·6AL and T6V#4S·6DL, carriers of Pm21 and PmV, respectively, confer high resistance to wheat powdery mildew. For better understanding of the difference in genetic effect between them, a RIL population was constructed based on the cross between “Yangmai 18” carrying T6V#2S·6AL and “Yangmai 22” carrying T6V#4S·6DL. Analysis of distribution of the translocations showed that T6V#2S·6AL is much more transmittable than T6V#4S·6DL. By comparing their effects on main agronomic traits, we firstly found that T6V#2S·6AL contributes greatly to top spikelet fecundity, but causes a decrease of 6.7%–10.5% of spike number. No stable effects of T6V#4S·6DL on agronomic traits were found, except for positive effect on plant height. Excitingly, a new recombinant, T6V#4S‐6V#2S·6AL carrying PmV, was screened and proved to have a higher transmission rate than the original translocation T6V#4S·6DL, which will greatly promote the utilization of PmV. The above conclusions of this research will provide important guidance for utilization of Pm21 and PmV more effectively, in wheat powdery mildew resistance breeding.     

绿色超级稻品种的农艺与生理性状分析

探明绿色超级稻的农艺与生理性状,对于培育和选用绿色超级稻品种有重要意义。本研究以4个绿色超级稻品种为材料,1个超级稻品种和1个非超级稻品种为对照,观察了绿色超级稻的农艺与生理表现。结果表明,与对照品种相比,绿色超级稻品种具有较高的产量和氮素利用效率。绿色超级稻品种较高的产量得益于总颖花数和结实率的同步提高,较高的氮素利用率主要在于较高的植株氮素籽粒生产效率(氮素内部利用效率)。绿色超级稻具有较高的茎蘖成穗率和粒叶比,抽穗期较高的糖花比,灌浆期较高的作物生长速率、净同化率、根系氧化力和茎中同化物向籽粒的运转率和成熟期较高的收获指数。这些性状与产量及植株氮素籽粒生产效率均呈极显著的正相关。建议将上述性状作为培育和选用绿色超级稻品种的参考指标。     

Calreticulin expression is necessary for protective immune effect of T-cell vaccine in EAE mice

AIM:To study the role of cell membrane ectopic calreticulin (CALR) expression on the protective immunie effect of T-cell vaccine (TCV) on experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). METHODS:EAE model was established by myelin oligodendrocyte glycoprotein 35-55 (MOG_35-55) immunization in C57BL/6 mice, and the mice were immunized with MOG_35-55-specific CALR⁺ and CALR^- T-lymphocytes. Symptomatic scores were compared at the maximum of the disease. On the 15th day after immunization, the proportion of CD4⁺ CD25⁺ Foxp3⁺ regulatory T cells (Treg) in the spleen, and the expression of interferon-γ (IFN-γ), interleukin-4 (IL-4), IL-10 and IL-17A in the serum were measured. RESULTS:Increased expression of CALR in activated T cells after γ-irradiation was observed. Blockade of CALR on the vaccinating T-cell surface reduced the protective effect of TCV. Furthermore, blockade of CALR reduced the number of Treg in the spleen and up-regulated pro-inflammatory cytokines. CONCLUSION:CALR expression in the T cells is necessary for the protective immunity induced by TCV in EAE mice.     

乙酰羟酸合酶抑制剂类除草剂的植物抗性机制

乙酰羟酸合酶(AHAS)抑制剂类除草剂已被广泛用于农业生产,然而使用过程中可能对部分敏感农作物产生药害,因此创制对不同类别除草剂具有抗性的一系列作物新品种至关重要。本文将从AHAS抑制剂类除草剂的类别与特点、AHAS靶酶的特性及其在支链氨基酸合成中的作用、除草剂的靶标抗性与非靶标抗性机制等方面分析国内外研究现状与未来发展动态,以期为农作物除草剂抗性性状的遗传改良和开发应用提供参考。