A Sulfated Polysaccharide from Saccharina japonica Suppresses LPS-Induced Inflammation Both in a Macrophage Cell Model via Blocking MAPK/NF-κB Signal Pathways In Vitro and a Zebrafish Model of Embryos and Larvae In Vivo

Inflammation is a complicated host-protective response to stimuli and toxic conditions, and is considered as a double-edged sword. A sulfated Saccharina japonica polysaccharide (LJPS) with a sulfate content of 9.07% showed significant inhibitory effects against lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation in RAW 264.7 macrophage cells and zebrafish. Its chemical and structural properties were investigated via HPLC, GC, FTIR, and NMR spectroscopy. In vitro experiments demonstrated that LJPS significantly inhibited the generation of nitric oxide (NO) and prostaglandin E₂ (PGE₂) via the downregulation of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression and suppressed pro-inflammatory cytokines tumor necrosis factor (TNF)-α and interleukin (IL)-1β production via the nuclear factor-kappa B (NF-κB) and mitogen-activated protein kinase (MAPK) signal pathways in LPS-induced RAW 264.7 cells. Moreover, LJPS showed strong protective effects against LPS-induced inflammatory responses in zebrafish, increasing the survival rate, reducing the heart rate and yolk sac edema size, and inhibiting cell death and the production of intracellular reactive oxygen species (ROS) and NO. Its convenience for large-scale production and significant anti-inflammatory activity indicated the potential application of LJPS in functional foods, cosmetics, and pharmaceutical industries.     

豆粕对乌鳢肠道菌群组成及微生物氨基酸代谢酶活性的影响

为研究豆粕替代鱼粉对乌鳢生长、肠道菌群组成和微生物相关氨基酸代谢酶活性的影响,分别用豆粕替代0、25%、50%和75%的鱼粉配制4组等氮等能的饲料饲喂初始体质量为(8.65±0.25)g的幼鱼(分别命名为G1、G2、G3和G4组),养殖实验在室内纤维玻璃钢桶中进行,实验周期为21 d。结果显示,各组间幼鱼成活率无显著性差异;G4组乌鳢幼鱼的生长性能显著低于G1和G2组,而G3组幼鱼生长性能与其余3组差异不显著。厚壁菌门在G1和G2组乌鳢肠道中的比例显著高于G3组,且在G4组中的比例最低;变形菌门在G1和G2组中的比例显著低于G3和G4组;G4组中乳球菌属、杆菌属、假单胞菌属、链球菌属、芽孢杆菌属和不动杆菌属的比例显著低于其余3组。另外,G4组幼鱼肠道微生物谷丙转氨酶、腺苷脱氨酶活性显著高于其余3组,而G1组乳酸脱氢酶的活性最高。研究表明,豆粕替代鱼粉除了对乌鳢幼鱼的生长产生影响外,也显著影响了肠道微生物组成及微生物相关氨基酸代谢酶的活性,本研究结果对于从微生态角度进一步理解豆粕在乌鳢配合饲料中的应用提供了理论依据和参考。     

体外法研究硝酸钠调控水牛瘤胃甲烷生成对脂肪酸生物氢化途径的影响

本试验旨在研究硝酸钠调控水牛瘤胃甲烷生成对脂肪酸生物氢化途径的影响。选取3头体重约为（650±50）kg、安装永久性瘤胃瘘管的水牛作为瘤胃液供体动物，通过体外批次培养，设计发酵底物的精粗比为40：60，试验设4个组，每组5个重复，每组各添加0.25 mg/mL的α-亚麻酸，硝酸钠添加水平分别为0（对照）、1、2、3 mg/mL。分别培养3、6、9、12、24 h时测定产气量和甲烷产量，在培养24 h结束后测定体外发酵参数和脂肪酸含量。结果表明：①添加硝酸钠显著降低了瘤胃培养液24 h的总产气量、甲烷（CH₄）含量和甲烷/总产气量的比例（P<0.05），添加1、2和3 mg/mL硝酸钠后瘤胃液甲烷含量分别降低了89.62%、91.20%、91.75%。②添加硝酸钠组瘤胃培养液的pH和氨态氮（NH₃-N）含量显著高于对照组（P<0.05），添加1 mg/mL硝酸钠组微生物蛋白（MCP）含量也显著高于对照组（P<0.05），其他组别差异不显著（P>0.05）；添加硝酸钠组瘤胃液乙酸浓度差异不显著（P>0.05），但丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸浓度显著低于对照组（P<0.05），乙酸/丙酸显著高于对照组（P<0.05），添加3 mg/mL硝酸钠组瘤胃液总挥发性脂肪酸（TVFA）含量显著低于对照组（P<0.05）。③添加1 mg/mL硝酸钠组瘤胃液C18：2 cis-9，trans-11、C18：2 trans-10，cis-12、C20：1、不饱和脂肪酸（UFA）含量及UFA/SFA显著高于其他组（P<0.05）；添加硝酸钠组瘤胃液C18：2n6c、C18：1n9t、C20：5n3（EPA）和C22：6n3（DHA）的含量均高于对照组，且1 mg/mL硝酸钠组含量最高，但差异不显著（P>0.05）；添加1 mg/mL硝酸钠组瘤胃液C18：3n3、C18：2n6c和C18：1n9c含量均高于对照组，差异不显著（P>0.05）。由此可见，体外添加硝酸钠显著降低了瘤胃液总产气量和甲烷含量，pH和NH₃-N含量显著升高，TVFA含量降低，通过显著减少丙酸含量而升高乙酸/丙酸；添加1 mg/mL硝酸钠可显著提高瘤胃液共轭亚油酸（CLA）和UFA含量，且在抑制甲烷产生的同时能够降低不饱和脂肪酸的生物氢化程度。     

不同地区、不同部位羊驼毛品质性状的研究

本研究旨在了解不同地区、不同部位羊驼毛品质的差异，为羊驼选育及羊驼毛生产提供参考数据。采集新疆野生动物园、新疆阿勒泰、新疆阿克苏、山西、天津地区羊驼颌、颈、肩、侧、股、背、腹部位共636份毛样，进行平均纤维直径、毛丛长度、净毛率、单纤维强力、有髓毛含量、无髓毛含量等性状的测定，分析不同地区及不同部位毛品质性状的差异，并进行最小二乘分析。结果表明，不同地区羊驼毛平均纤维直径、白度、亮度、原毛油脂含量、净毛率、毛丛自然长度、单纤维强力、断裂伸长百分比、有髓毛含量、无髓毛含量均存在极显著差异（P<0.01）；不同取样部位羊驼毛纤维直径、原毛油脂含量、毛丛自然长度、单纤维强力、含杂率存在极显著差异（P<0.01），无髓毛含量和有髓毛含量存在显著差异（P<0.05）。以羊驼毛细度越细毛品质越优为准，结合单纤维强力、毛丛自然长度等性状，羊驼不同部位的毛纤维质量从高到低依次为：背、侧、股、肩、颈、颌及腹部。在育种中可将提高无髓毛含量作为新疆羊驼毛细度的选育目标，将提高净毛率和单纤维强力作为山西、天津羊驼毛育种方向，同时可考虑提高羊驼颈、颌、腹部的无髓毛含量，以提高羊驼整体毛品质水平。     

基于无人机多光谱遥感的冬小麦冠层叶绿素含量估测研究

为探讨利用无人机多光谱影像监测冬小麦叶绿素含量的可行性,基于北京市大兴区中国水科院试验基地的2019年冬小麦无人机多光谱影像和田间实测冠层叶绿素含量数据,选取16种光谱植被指数,确定对冬小麦冠层叶绿素含量显著相关的植被指数,采用一元二次线性回归和逐步回归分析方法建立各生育时期及全生育期的SPAD值估测模型,通过精度检验确定对冬小麦冠层叶绿素含量监测的最优模型。结果表明,两种分析方法中逐步回归建模效果最佳。拔节期选取4个植被指数(MSR、CARI、NGBDI、TVI)建模效果最好,模型率定的决定系数(r~2)为0.73,模型验证的r~2、相对误差(RE)和均方根误差(RMSE)分别为0.63、2.83%、1.68;抽穗期选取3个植被指数(GNDVI、GOSAVI、CARI)建模效果最好,模型率定的r~2为0.81,模型验证的r~2、RE、RMSE分别为0.63、2.83%、1.68;灌浆期选取2个植被指数(MSR、NGBDI)建模效果最好,模型率定的r~2为0.67,模型验证的r~2、RE、RMSE分别为0.65、2.83%、1.88。因此,无人机多光谱影像结合逐步回归模型可以很好地监测冬小麦SPAD值动态变化。     

Relay-intercropping soybean with maize maintains soil fertility and increases nitrogen recovery efficiency by reducing nitrogen input

Optimized nitrogen(N)management can increase N-use efficiency in intercropping systems.Legume-nonlegume intercropping systems can reduce N input by exploiting biological N fixation by legumes.Measurement of N utilization can help in dissecting the mechanisms underlying N uptake and utilization in legume-nonlegume intercropping systems.An experiment was performed with three planting patterns:monoculture maize(MM),monoculture soybean(SS),and maize-soybean relay intercropping(IMS),and three N application levels:zero N(NN),reduced N(RN),and conventional N(CN)to investigate crop N uptake and utilization characteristics.N recovery efficiency and 15N recovery rate of crops were higher under RN than under CN,and those under RN were higher under intercropping than under the corresponding monocultures.Compared with MM,IMS showed a lower soil N-dependent rate(SNDR)in 2012.However,the SNDR of MM rapidly declined from 86.8%in 2012 to 49.4%in 2014,whereas that of IMS declined slowly from 75.4%in 2012 to 69.4%in 2014.The interspecific N competition rate(NCRms)was higher under RN than under CN,and increased yearly.Soybean nodule dry weight and nitrogenase activities were respectively 34.2%and 12.5%higher under intercropping than in monoculture at the beginning seed stage.The amount(Ndfa)and ratio(%Ndfa)of soybean N2 fixation were significantly greater under IS than under SS.In conclusion,N fertilizer was more efficiently used under RN than under CN;in particular,the relay intercropping system promoted N fertilizer utilization in comparison with the corresponding monocultures.An intercropping system helps to maintain soil fertility because interspecific N competition promotes biological N fixation by soybean by reducing N input.Thus,a maize-soybean relay intercropping system with reduced N application is sustainable and environmentally friendly.     

河南省肉鸡4株禽传染性支气管炎病毒的分离鉴定及S1基因序列分析

通过病料接种SPF鸡胚和鸡胚尿囊液的RT-PCR鉴定,于2017至2018年从河南省不同发病鸡场分离到4株鸡传染性支气管炎病毒(IBV),分别命名为HB/L1/201711、ZMD/L2/201704、SQ/L3/201803、LY/L4/201710,并对4株毒株S1基因进行克隆和序列分析。结果:HB/L1/201711、SQ/L3/201803 S1基因全长1 620 nt,编码540 aa,其裂解位点分别为HRRRR,分属于基因型V、Ⅰ分支;ZMD/L2/201704、LY/L4/201710株S1基因全长1 617 nt,编码539 aa,其裂解位点为RRSRR,属于基因型Ⅱ分支。ZMD/L2/201704与LY/L4/201710分离株核苷酸序列及其推导的氨基酸序列同源性较高,分别为97.6%、95.4%,与另外2株分离株之间核苷酸序列同源性为76.5%、76.8%。4株分离株与国内外参考毒株及疫苗株的氨基酸序列同源性在58.5%~98%之间,具有较大的差异性。其中:ZMD/L2/201704、LY/L4/201710与491型传支疫苗氨基酸同源性较高,可达95.4%、95.9%;SQ/L3/201803与CHI分支参考毒株氨基酸同源性在94.6%~98.9%之间;HB/L1/201711与TWⅠ型毒株2575/98、3468/07有较高同源性,分别为94.8%和93.5%。本研究表明河南省肉鸡鸡群鸡传染性支气管炎病毒基因型相对复杂,推测存在重组与突变。     

河南省羊肠道病毒的分离与序列测定

应用Vero细胞从河南省某腹泻羊场的粪便样品中分离出2株病毒。电镜观察显示,分离的病毒粒子直径大小为25~30 nm。单层免疫过氧化物酶对分离病毒进行了免疫学鉴定,结果显示分离的2株病毒均与羊肠道病毒CEV-JL14的高免血清发生强阳性反应。对RT-PCR扩增出的病毒基因片段进行了序列测定与比对分析,发现分离的2株病毒与CEV-JL14毒株处于同一分支,均为G种肠道病毒。本研究首次从河南省分离获得了羊肠道病毒,为进一步研究该病打下基础。     

二氧化碳浓度升高对茶树生理代谢的影响及应对技术

大气中的二氧化碳(CO2)浓度升高是工业革命以来全球范围内最重要的生态变化之一,将直接影响植物的生长发育和代谢过程。尽管CO2浓度升高对粮食作物的影响已经得到了广泛的研究,但其对茶树等重要经济作物的影响却很少受到关注。本文回顾和总结了CO2浓度升高对茶树的初级代谢(包括光合作用、呼吸作用和碳氮代谢)和次级代谢的影响,并探讨了CO2浓度升高环境下茶叶生产过程中的应对技术,旨在为CO2浓度升高背景下茶树优质高产栽培提供一定的理论基础和科学依据。     

转Pi9抗稻瘟病基因水稻株系的比较转录组分析

【目的】在转录水平上解析Pi9基因介导的稻瘟病抗性调控机理,为培育抗病水稻品种提供理论依据。【方法】向水稻品种日本晴(NPB)及其转Pi9抗稻瘟病基因株系(NPB/Pi9)接种稻瘟菌。分别于接种后0 h、12 h、24 h、36 h提取叶组织样品,选取12503个水稻基因定制基因芯片,进行水稻基因转录组分析,并通过qRT-PCR对部分差异表达基因进行验证。【结果】NPB/Pi9在接种后12 h、24 h和36 h的基因表达量分别与其接种0 h表达量比较,共检测到7754个差异表达基因;相应地,感病水稻NPB在以上时间点共检测到7385个差异表达基因;在接种后36 h,NPB/Pi9的差异表达基因数目显著多于NPB。比较NPB/Pi9和NPB相同时间点的基因表达量,共获得4065个差异表达基因,其中接种后36 h的差异表达基因显著多于接种后0 h、12 h或24 h。因此,NPB/Pi9的稻瘟病防御反应更强烈。对NPB/Pi9与NPB相同时间点的差异表达基因进行GO和KEGG分析,细胞外区域、植物对刺激应答、转录调控、氧化还原、离子结合、次生代谢和植物激素相关的GO分类在接种后呈显著富集,苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成和植物激素信号途径的KEGG通路在接种后显著富集。与效应分子触发的免疫反应(ETI)相关的水杨酸信号途径、几丁质酶,以及与病原相关分子模式触发的免疫反应(PTI)相关的胞外区域、对刺激的应答、木质素合成等,均在抗感水稻之间差异表达。而且PTI/ETI共有的WRKY转录因子、MAPK激酶、茉莉酸和乙烯信号途径等发生差异表达。综上所述,NPB/Pi9和NPB的差异表达模式与ETI和PTI相关,两者相互联系并在Pi9介导的稻瘟病抗性中发挥作用。【结论】与日本晴比较,抗病基因型NPB/Pi9对稻瘟病防御反应更强烈。转录因子、激酶、NBS-LRR基因、几丁质酶、水杨酸、茉莉酸和乙烯信号途径,以及植物次生代谢在Pi9介导的稻瘟病抗病反应中发挥重要作用。