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。     

色氨酰-tRNA合成酶基因WRS1调控水稻种子发育

【目的】氨酰-tRNA合成酶（aminoacyl-tRNA synthetases, aaRSs）与遗传信息传递密切相关,已发现植物中aaRSs家族蛋白在维持翻译功能之余,还参与配子发生与胚发育、质体的早期发育以及免疫信号的感知与病害防御等生物学过程。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体,分析水稻色氨酰-tRNA合成酶（WRS1）在胚乳发育中的作用,证明WRS1基因编码一个影响水稻胚乳发育的关键因子。【方法】本研究通过甲烷磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate, EMS）诱变籼稻（Oryza sativa subsp. indica）品种N22,筛选到一个稳定遗传的水稻粉质胚乳突变体（wrs1）,图位克隆获得目标基因。对wrs1成熟种子进行形态学观察以及淀粉相关理化性质测定,利用细胞学切片分析wrs1发育中胚乳的结构,利用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR, qRT-PCR）和GUS活性染色分析基因表达模式,通过qRT-PCR比较野生型与突变体花后12 d胚乳中淀粉合成相关基因表达情况,免疫印迹检测野生型与突变体成熟种子中淀粉合成酶蛋白积累情况,使用全自动氨基酸分析仪测定游离氨基酸含量。【结果】 wrs1突变体幼苗表现出明显的发育滞后且逐渐蔫萎死亡,从杂合突变体（WRS1wrs1）中分离到的粉质籽粒呈现明显的腹部皱缩,粒厚、千粒重下降,同时总淀粉含量下降,糊化淀粉的峰值黏度和崩解值均低于野生型。wrs1突变体发育胚乳中复合淀粉颗粒变小,排列疏松。WRS1定位于第12染色体长臂约183 kb的区间内,测序发现编码色氨酰-tRNA合成酶（tryptophanyl-tRNA synthetase, WRS）基因的第6外显子上发生单碱基替换,导致一个保守位置上的甲硫氨酸被替换。wrs1突变体中大部分淀粉合成相关基因表达量下调,且野生型与突变体间基因表达的变化与相应蛋白积累的差异存在不一致的趋势。wrs1突变体籽粒中蛋白质积累降低,而游离氨基酸含量显著升高。【结论】 WRS1编码色氨酰-tRNA合成酶,该基因突变后通过影响氨基酸稳态和蛋白质合成,造成淀粉合成相关基因异常表达从而影响淀粉的合成与积累,导致种子发育缺陷。     

中俄东线天然气管道焊接消磁技术试验

长输管道在建设、改线或维抢修作业时,常会遇到管道对口处有磁偏吹现象,使得在焊接施工时,电弧发生偏离,导致焊接缺陷甚至无法焊接施工,严重影响了工程进度及管道的本质安全。中俄东线天然气管道工程采用1422 mm口径、X80钢级管道,以往所采用的消磁方法和消磁设备已无法满足其大口径、高钢级管道的消磁作业。通过分析管道剩磁的产生机理和影响因素,得到不同消磁方法对中俄东线管道的适用性。通过现场试验验证直流消磁法,分析直流消磁和直流焊机消磁的优缺点及工作参数,提出可行性建议。     

贵州省秸秆综合利用与山地特色农业融合发展初探

为实现秸秆综合利用与贵州山地特色农业产业的融合协调发展提供参考，在分析贵州省当前秸秆综合利用现状的基础上，提出整合人才资源，创新运营模式，奠定产业基础，构建秸秆回收网络，减少秸秆的无效运输，有效降低秸秆回收成本，科技融入，企业兜底，提升有机肥产品附加值，精准发力，助力特色农业的发展的思路，实现秸秆处理与贵州特色农业产业通过有机肥为载体进行产业融合，并分析贵州当前实现产业融合的基础条件，提出产业融合路径的支持策略。     

Box-Behnken响应面法优化威灵仙饮片的炮制工艺

为贵州省威灵仙酒润麸炒饮片的开发与利用提供参考,以黄酒用量、闷润时间、蜜麸用量和炒制温度4个因素为考察对象,以齐墩果酸含量为响应值,设置4因素3水平Box-Behnken响应面法优化酒润麸炒威灵仙饮片的炮制工艺。结果表明:酒润麸炒威灵仙饮片的最佳炮制工艺为净威灵仙药材100 g,黄酒用量6%,闷润时间10 h,蜜麸用量10%,炒制温度180℃。在该工艺下测得齐墩果酸含量为1. 90%,制备的酒润麸炒威灵仙饮片质量达标。     

狂犬病病毒HEP-Flury M基因重排后在小鼠神经母细胞瘤细胞中的表型分析

【目的】探究狂犬病病毒HEP-Flury M基因重排对基因转录和蛋白表达的影响,揭示病毒在小鼠神经母细胞瘤(NA)细胞中的表型变化与M基因重排的相关性。【方法】通过荧光定量PCR、Western blot以及病毒在NA细胞中的生长和扩散试验,对亲本毒株rHEP-Flury和M基因重排毒株M2、M4在NA细胞中的基因转录、表达、生长和扩散进行比较。【结果】狂犬病病毒结构基因的转录和表达主要受病毒基因组RNA合成的影响,但是在一个完整转录过程中单个结构基因的转录比例与其所在位置相关,M基因重排病毒的Leader RNA (LeRNA)和L mRNA的转录比例显著高于亲本毒株rHEP-Flury。M基因重排病毒在NA细胞中的生长和扩散都劣于亲本毒株rHEPFlury。【结论】狂犬病病毒亲本毒株rHEP-Flury具有狂犬病病毒原始的基因组顺序,在NA细胞中的生长和扩散都明显优于M基因重排病毒。结构基因在基因组中的位置主要决定其在一次转录过程中的转录比例,进而影响病毒在NA细胞中的生长和扩散。     

扁桃AcDHN1基因的克隆及原核表达分析

【目的】 克隆与分析扁桃脱水素基因,为研究脱水素基因在扁桃抗逆机制中发挥的功能提供参考。【方法】 以新疆栽培的扁桃品种‘纸皮’叶片为材料,通过PCR技术克隆扁桃AcDHN1基因并对该基因进行原核表达分析,构建原核表达载体,在大肠杆菌进行表达。【结果】 克隆得到了一个脱水素基因,命名为AcDHN1,GenBank登陆号为KT949395,该基因全长924 bp、编码308个氨基酸的多肽,为稳定的亲水性蛋白,属于Y₂K_n型脱水素,推测蛋白分子质量为32.4 kD,亚细胞定位于细胞核中。将该基因与原核表达载体连接构建重组质粒pET-AcDHN1,然后将重组质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达。SDS-PAGE电泳结果表明,该蛋白分子量的大小约为52.7 kD,与预期长度一致。【结论】 对重组蛋白的诱导条件进行优化后结果显示,该基因在IPTG浓度0.1 mmol/L、诱导3 h表达量最佳。     

‘中蕉9号’在不同移栽期下的产量及品质比较

引进镰刀菌枯萎病4号生理小种高抗品种‘中蕉9号’,在广西南宁1—10月不同时段移栽,以‘桂蕉1号’作为对照,并观察其生长特性、产量和果实品质等表现,以期为广西优异抗病品种的选择提供参考。结果表明,与当地传统品种‘桂蕉1号’相比,‘中蕉9号’在广西种植有较大的产量优势,其平均产量较‘桂蕉1号’高16.2%;2月15日及10月1日移栽期处理产量最高。不同移栽期的‘中蕉9号’生育期较‘桂蕉1号’长140~181 d,且其夏秋季种植较冬春季种植生育期平均延长161 d,主要是由于抽蕾推迟。此外,‘中蕉9号’假茎粗壮,在抽蕾前有较高的叶片光合势和叶面积指数,是其生物量和产量形成的基础。品质方面,1月1日移栽的‘中蕉9号’果实催熟后总糖和可滴定酸含量较‘桂蕉1号’分别高出29.0%和63.0%,而脂肪含量显著低于‘桂蕉1号’,‘中蕉9号’果实表现出高糖、高酸、低脂的特点。综上,‘中蕉9号’在广西种植有一定产量优势,但生育期较长,抽蕾晚,冬春季2月15日移栽可获得高产的同时缩短生育期,但仍需进一步在病区试验种植观察其综合表现。     

种植密度和化控对小麦后直播棉纤维品质的影响

为明确种植密度和化控对小麦后直播棉纤维品质的调控效应,以特早熟品种‘国欣早11-1’为研究材料,研究种植密度配合棉太金化控对小麦后直播种植方式下棉纤维品质的影响。结果表明:随着种植密度的增加棉纤维长度、比强度逐渐降低,马克隆值、纤维长度和比强度受棉太金调控效应较为明显。低种植密度下上部棉纤维比强度高,棉太金施用量为1 170 m L/hm~2有利于中下部棉纤维比强度的提高。中高种植密度下棉太金施用量为1 170 m L/hm~2时,有利于棉株各部位纤维马克隆值保持在适宜范围内。综上,在密度为90 000株/hm~2、棉太金化控用量1 170 m L/hm~2时有利增强棉花整株的纤维品质,且有利于棉株上部和下部纤维马克隆值的优化,及纤维长度、纤维比强度和成熟度的提高。     

西藏地区青稞籽粒营养品质分析及评价

为探明西藏地区青稞品种间的性状差异及性状间的相关性，筛选优异品质青稞种质，以251个西藏青稞种质资源为材料，测定了籽粒淀粉、粗蛋白、β-葡聚糖、γ-氨基丁酸、大量元素（Ca、P）、微量元素（Fe、Zn、Se）含量共9个品质指标，分析了被测指标间关系。结果表明，所测定的9项品质指标在供试种质资源间均存在不同程度的差异，淀粉含量的变异系数最小，Se含量的变异系数最大；粗蛋白与淀粉含量呈极显著负相关（r= -0.54），粗蛋白与γ-氨基丁酸、Ca、P、Zn、Fe含量均呈极显著正相关。对被测指标进行主成分分析发现，可将9项品质指标简化成3个主成分，其累积方差贡献率为74.5%，其中第一主成分因子的贡献率达到了 48.0%，第一主成分中因子载荷量大的品质指标是Zn、P、Ca、粗蛋白、γ-氨基丁酸、淀粉、Fe含量。综合评价筛选出10个营养品质较高的种质，分别为BJX152、BJX008、BJX149、BJX004、BJX003、BJX015、BJX005、藏青2000、BJX227、喜马拉22号。