甘肃省小麦品种(系)HMW-GS和1BL/1RS易位系测定及其对品质的影响

【目的】为甘肃省小麦品质育种改良及食品加工提供理论依据和实践指导.【方法】本研究应用SDS-PAGE及1BL/1RS易位系特异引物,测定了小麦亲本材料的HMW-GS组成、1BL/1RS易位系和品质状况.【结果】HMW-GS的Glu-A1位点有3种变异,Glu-B1位点7种,Glu-D1位点6种,优质亚基5+10的频率较低,仅占17.46%;共出现17种HMW-GS组合形式,N/7+8/2+12组合的频率最高;Glu-1总评分与沉淀值、面团稳定时间、面团形成时间、面筋指数等性状呈极显著正相关;26个小麦材料被鉴定为1BL/1RS易位系,占供试材料的41.27%;1BL/1RS易位系可显著降低与面筋质量有关的品质性状,使沉淀值、面筋指数、面团形成时间、面团稳定时间等品质指标显著降低,而对反映蛋白质数量的相关性状影响较小,蛋白质含量、湿面筋含量等指标在1BL/1RS易位系和非1BL/1RS易位系间无明显差异.【结论】甘肃小麦品种中优质HMW-GS亚基所占比例低,且1BL/1RS易位系所占比例较高,在小麦品质育种改良工作中需要继续引进优良材料作为亲本.     

基于EDEM/FEM耦合算法平垄过程仿真

针对目前华北地区温室起垄栽培种植模式在旋耕作业时造成牵引机行走困难、耕作阻力大、平整度差、耕深一致性差的问题,设计了1种四头螺旋式弯刀与螺旋叶片组合布置的平垄装置。应用离散元方法建立垄结构土壤模型,选取土壤颗粒接触模型并设定仿真参数。在不同作业参数下利用EDEM软件对平垄过程仿真,得到平垄装置最优工作参数组合,在该参数下进行模拟仿真,并导出仿真过程带状螺旋叶片受到土壤颗粒的应力结果。基于EDEM/FEM耦合算法对带状螺旋叶片强度进行校核,结果表明该零件受到的等效应力波动小,平垄过程比较平稳。     

红枣汁/饮料发酵过程中抗氧化活性变化的研究

以复合乳杆菌为发酵剂制备红枣汁/饮料,测定不同发酵时间的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、羟基、超氧阴离子、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS+·)自由基的清除率以及总还原能力、多肽含量的变化,了解红枣汁/饮料在整个发酵过程中抗氧化活性的变化情况。结果表明,各指标都随着发酵时间先升高后降低,其中,DPPH,ABTS+·自由基清除率和总还原能力在40 h达到最大值,分别为(3.60±0.059)%、(12.54±0.370)%和0.23±0.009,比发酵前分别增加了2.74%、3.31%、0.077;羟基、超氧阴离子自由基清除率和多肽含量在32 h达到最大值,分别为(13.80±0.430)%、(7.19±0.320)%和0.35±0.004,比发酵前分别增加了5.94%、4.42%和0.35。发酵能够提高红枣汁/饮料的抗氧化活性。     

一种转化后的玉米赤霉烯酮产物对小鼠毒性研究

为研究玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEN)转化产物3,5-ZEN-OCH_3对小鼠的可能毒性作用,试验选取ICR小鼠40只,随机分成4组:空白对照组(生理盐水)、溶剂对照组(10%乙醇)、ZEN处理组(40 mg/kg)、3,5-ZEN-OCH_3组(40 mg/kg)进行腹腔注射,每天1次,连续5 d,末次处理后第2 d摘眼球采血并脱颈处死动物,分离肝、肾、脾、子宫、睾丸、卵巢,测定脏器系数、血常规、血生化、细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α水平,组织切片用于病理学观察。结果显示:与溶剂对照组相比,ZEN显著地降低了小鼠的体重和卵巢脏器指数,增加了肝、肾、脾、子宫、睾丸脏器指数;血液中白细胞数明显升高,淋巴细胞数显著减少;血清谷草转氨酶(AST),谷丙转氨酶(ATL),总蛋白(TP),血尿素氮(BUN),肌酐(CREA)含量均明显升高;ZEN组小鼠肝血窦充血;肾小球皱缩;曲细精管损坏严重;子宫肌层变薄,腺体萎缩;卵巢有较多的闭锁卵泡。细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α水平均极显著升高,3,5-ZEN-OCH_3组小鼠均未见明显上述病变。这提示在相同剂量下3,5-ZEN-OCH_3对小鼠失去毒性作用。     

新型非酒精性脂肪性肝炎小鼠模型的建立

为了开发与人类非酒精性脂肪性肝炎(Non-alcoholic steatohepatitis,NASH)特征相似的动物疾病模型,本试验利用肝脏特异性Dicer1基因敲除(KO)小鼠,经高脂高糖饮食诱导12周构建了一种新型NASH小鼠模型。试验分为4组包括正常饮食的野生型小鼠组(CW组)、正常饮食的KO小鼠组(CK组)、高脂高糖饮食的野生小鼠组(HW组)、高脂高糖饮食的KO小鼠组(HK组,本试验模型组)。研究结果显示,HK组小鼠体重和肝脏比重升高,谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)水平显著升高;HK和HW组肾周白色脂肪和附睾白色脂肪比重均明显升高;血脂相关指标显示,HK组甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDLC)水平明显升高;口服糖耐量测试(OGTT)结果显示,HW、HK组糖耐量降低;组织病理学方面,HK组和CK组均可见肝脏脂肪变性、肝小叶炎症及纤维化,且HK组程度更为严重;此外,HK组还可见肝细胞气球样,个别肝细胞胞浆内Mallory-Denk小体,以及单个肝细胞凋亡。而HW组仅存在肝细胞脂肪变性。油红O染色证实肝细胞中的空泡为脂肪滴。天狼星红染色显示,HK和CK组存在肝纤维化。综上所述,本试验构建了一种新型非酒精性脂肪性肝炎小鼠模型,与人类NASH在诸多方面特征相似,包括体重增长快、肝功异常、白色脂肪蓄积、血脂异常、糖耐量降低、以及NASH相关的肝脏病理特征。此外,该模型相对诱导周期短,且饮食结构与引起人类NASH的常见的膳食结构相似。这一新模型的建立将有助于NASH疾病机制以及治疗方面的研究。     

芒果中性/碱性转化酶MiNI基因的克隆与表达分析

采用RT-PCR技术克隆了1个编码NI基因的cDNA序列,命名为MiNI基因,并对不同来源的中性/碱性转化酶的分子特征及系统进化进行比较分析。结果表明：MiNI基因开放阅读框为2034 bp,编码677个氨基酸,相对分子量为76.6 kDa,理论等电点为6.24;生物信息学分析结果显示,NI二级结构α螺旋占38.85%,无规则卷曲占35.45%,伸展链占18.91%,β折叠占6.79%;MiNI具有glycoside hydrolase family 100结构保守域,与克里曼丁桔、龙眼、巴西橡胶树和番木瓜都具有一致的motif位点;MiNI基因编码的氨基酸序列与克里曼丁桔、龙眼氨基酸序列同源性最高;构建NI系统进化树分析表明,与芒果遗传距离最近的是克里曼丁桔,最远的是玉米和枸杞。qRT-PCR分析显示,果皮MiNI基因表达量远高于果肉;花后10~40 d,果皮MiNI基因表达量显著下降;花后40~100 d,果皮MiNI基因表达量维持在一个相对稳定水平;花后100~130 d,随着果实成熟,果皮MiNI基因表达量又显著上升;而花后10~40 d,果肉MiNI基因表达量显著下降,至果实发育后期果肉MiNI基因表达量始终处于极低水平。该研究为进一步了解MiNI基因在芒果果实蔗糖代谢过程中的作用以及从分子角度阐明芒果糖代谢机理奠定理论和技术基础。     

“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。     

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。