Koi herpesvirus and carp edema virus threaten common carp aquaculture in Croatia

Common carp (Cyprinus carpio) is a very important fish species for warm-water aquaculture in Croatia. All Croatian carp farms are subjected to a surveillance programme for the presence of koi herpesvirus (KHV), causing a deadly disease called koi herpesvirus disease (KHVD). However, there is no surveillance for other viral pathogens of importance like carp edema virus (CEV), a causative agent of koi sleepy disease (KSD). During regular testing within the KHVD surveillance programme, we tested samples for CEV simultaneously. The screening indicated possible outbreaks of KHVD and KSD. During 2016, KHVD broke out in an isolated area and soon thereafter a KHV eradication programme was successfully performed. However, during 2018 and 2019, two additional mortality events occurred in lakes in the southern part of Croatia during the spring. Samples from both events tested positive for CEV. An epidemiological investigation confirmed the introduction of infected carps from an infected farm to one of the lakes. To prevent the spreading of CEV into open waters, it is of utmost importance to introduce CEV testing before fish movement or to perform regular testing of all carp farms in the country to determine CEV prevalence for the purpose of implementation of control measures.     

利用酵母双杂交膜系统筛选与小麦蓝矮植原体免疫膜蛋白互作的异沙叶蝉蛋白

正小麦蓝矮病(Wheat blue dwarf,WBD)是我国西北麦区一种重要植原体病害,在我国西部地区危害严重。该病害由异沙叶蝉(Psammotettix alienus L.)专化性传播,介体传毒成为病害流行的重要中心环节[1]。本实验室前期通过免疫荧光标记研究发现WBD植原体免疫膜蛋白(immunodominant membrane protein, IMP)与介体异沙叶蝉肌动蛋白互作,说明IMP在植原体传播和致病过程中起关键作用。     

The use of infrared spectroscopy and machine learning tools for detection of Meloidogyne infestations

Plant parasitic nematodes are generally soilborne pathogens that attack plants and cause economic losses in many crops. The infested plants show nonspecific symptoms or, often, are symptomless; therefore, diagnosis is performed by taking soil and root tissue samples. Here, we show that a combination of different infrared spectra analysis and machine learning algorithms can be used to detect plant parasitic nematode infestations before symptoms become visible, using leaves instead of roots and soil as samples. We found that tomato and guava plants infested with Meloidogyne enterorlobii produced different spectral patterns compared to uninfested plants. Using partial spectra from 1,450 to 900/cm as the "fingerprint region", principal component analyses indicated that after 5 (tomatoes) or 8 weeks (guava), plants with no visible symptoms of infestations were positively diagnosed. To improve the early detection response, we used machine learning modelling. A support vector machine (SVM) was used to obtain more robust, accurate models. The SVM model contained 34 support vectors, 17 for each level. The overall performance of the model was >97% and the total accuracy was significantly higher, demonstrating the absence of chance prediction. The best prediction of infestation was obtained at the second and fourth weeks for tomatoes and guavas, respectively, reducing the diagnostic time by half. The combined application of these techniques reduces the processing time from field to laboratory and shows enormous advantages by avoiding root and soil sampling.     

玉米北方炭疽病研究进展

 玉米北方炭疽病是一种世界性玉米病害,也是中国北方玉米产区的主要病害之一。本文主要就该病害名称由来、田间症状特征与鉴定、致病菌生物学特性、致病力分化、遗传转化与靶基因敲除方法、影响发病条件、品种抗病性鉴定与抗病性遗传和防治方法等方面进行了综述,以期为玉米北方炭疽病防控技术提供参考。     

1-MCP处理对“丽格”海棠果实采后生理及品质的影响

以"丽格"海棠果实为试材,研究经1.0μL/L的1-MCP处理后,室温(20±1)℃条件下贮藏的海棠果实品质和生理变化,并利用主成分对采后测定的各项生理指标进行分析。结果表明,与不加1-MCP的对照组相比,1-MCP处理可保持海棠果实硬度,抑制可溶性固形物(TSS)含量的升高,减缓VC含量的降低、果皮叶绿素的分解和过氧化物酶(POD)活性的下降,降低呼吸强度和乙烯生成速率,有效地延缓果实衰老,使海棠果更耐贮藏。主成分分析在特征值大于1时将经1-MCP处理后的海棠果实8个生理指标综合为2个因子,累积方差贡献率达到84.44%,其中第1主成分主要代表果肉硬度和叶绿素信息,第2主成分主要代表乙烯释放量信息。     

木薯有性四倍体遗传稳定性分析

木薯作为中国重要的经济作物,其优良品种的选育一直是木薯科研工作的重点,而多倍体的巨型性特点为其育种提供了新的思路,目前多倍体研究大多是体细胞加倍,有性多倍化研究起步较晚,而本课题组通过2n配子有性活体杂交,成功获得了首例木薯有性四倍体植株。为了研究木薯有性四倍体的遗传稳定性,本研究分别采用:田间的农艺性状观测(生长稳定期)、流式细胞术、叶片染色体计数、蛋白质含量测定/蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳以及淀粉含量测定等方法进行鉴定。结果显示:木薯有性四倍体各株系农艺性状均保持了母株器官巨型性的多倍体特征;流式细胞仪分析显示,木薯有性四倍体各株系叶片DNA含量均为二倍体亲本(SC5)的两倍,相对应的叶片染色体数目也为二倍体亲本(SC5)的两倍,且视野中四倍体细胞所占比例均在90%以上;各株系蛋白质含量均小于二倍体对照组,且有性多倍体株系电泳谱带基本相似;在淀粉含量测定中,其各株系淀粉含量均小于对照组,且各株系之间含量波动较小。本研究结果表明木薯有性四倍体植株具有较好的遗传稳定性,对木薯多倍体品种的选育具有重要意义。     

大型薄壳制件真空辅助树脂传递模塑工艺充模方案仿真分析及优化

针对大型树脂基复合材料制件不适于用实验试错法进行充模方案设计的问题,在分析树脂流动规律的基础上将大型薄壳件的求解区域分解,仿真分析了不同充模方案下树脂在纤维中的流动行为和模腔内压力变化,提出在制件填充面积等分处设置流道的方法,选择和优化大型薄壳制件的充模方案。结果表明:①对于不便进行实验试错法进行真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺充模方案设计的大型薄壳制件,可以采用数值模拟的方式,以达西定律、能量守恒定律等为计算依据,求解压力场和速度场,对比不同仿真方案的充模时间等数据合理安排注胶方式方法,指导VARTM工艺制备大型复合材料制件合理安排注胶方式,提高生产率、减少因树脂浸润不均匀产生的缺陷。②对于大型薄壳类制件,忽略厚度方向尺寸,影响充模时间的主要因素为流道长度和树脂流动距离。选取尽可能长的注胶流道,合理设置流道位置以减少树脂流动的距离;长流道可以增加树脂瞬时注入量、提高较长时间的压力差;而树脂流程越长,树脂前锋处压力损失越大,流速越慢。③试验提出了制件填充面积等分处设置流道的方法。将大型薄壳工艺制件充模面积等分,注胶流道布置在垂直于制件长度方向的面积等分线上,可缩短充模时间并减少制件两端的树脂富集现象。对于较狭长部分可再次进行面积等分设置流道,以免造成树脂流程过长压力流失过多;而对于较宽阔部分不宜设置过多流道以免树脂前锋稳定前互相接触造成制件充模不均匀。     

直立型扁蓿豆对干旱胁迫和复水的响应及适应策略

以直立型扁蓿豆[Medicago ruthenica（L.）Sojak.cv.Zhilixing]为材料，于苗期连续干旱处理12 d后复水4 d，研究直立型扁蓿豆幼苗形态结构特征、生理代谢及生物量分配对干旱胁迫及复水的响应，揭示直立型扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应策略。结果表明：随着干旱胁迫时间延长，直立型扁蓿豆叶片气孔开放率逐渐降低，处理9 d后气孔及表皮细胞密度比正常浇水处理（CK）分别增加48.5%和36.6%，形成小而密的表皮细胞和气孔。生理上，除MDA含量随胁迫时间的延长逐渐增加外，其余指标均先升高后降低，干旱胁迫9 d时达最高，SOD、POD、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸分别较CK提高88.9%、111.2%、86.7%、140.5%、147.8%和124.6%。同时，生物量随胁迫时间的延长先增大后减小，于干旱胁迫9 d达最大值，比CK增加16.4%，总的分配格局表现出地上生物量投资高于地下，地下生物量投资比例随胁迫时间的延长逐渐增加，而地上生物量变化与其相反。复水后各指标均能恢复至CK水平或超过CK，表现出极强的复水敏感性和潜在恢复能力。该品种扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应主要分为3个时期：主动适应期，其生理参数的可塑性指数为形态参数的1.33倍，主要通过抗氧化及渗透调节来减少水分散失增加水分吸收、缓解氧化伤害以适应干旱逆境；被动适应期，其形态参数的可塑性指数为生理参数的1.31倍，主要采用牺牲生物量的生存策略以及降低色素含量减少光吸收的光保护机制来提高逆境下的生存能力；复水恢复期，根冠比、气孔开放率、气孔及表皮细胞密度比CK分别增加25.9%、29.7%、24.2%和16.3%，其较高的根冠比和叶片较高的气孔开放率及小而密的气孔及表皮细胞特征，保证了直立型扁蓿豆吸水能力以及水分运输效率的迅速恢复。综上，直立型扁蓿豆抗旱能力较强，能够通过形态生理的改变以及调整不同器官的生物量分配来应对与适应干旱逆境及复水，且在不同处理阶段采取不同的适应策略以达到生存目的。     

橄榄多酚类物质研究进展

橄榄是中国传统的药用植物，其中多酚类物质是橄榄重要的功效成分之一。目前，橄榄多酚类物质研究较为 广泛，常用的提取方法包括温浸法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、超声与微波协同辅助提取法等，分离纯化 后采用液相色谱或液质联用技术鉴定多酚类物质的种类和成分，并对其抗氧化、抗病毒、抗菌消炎、抗癌抑癌、解酒 护肝和提高机体免疫等方面的药理活性进行验证。此外，橄榄多酚类物质合成和代谢分子机理也已经被初步阐释。基 于上述研究报道，本文进一步对橄榄多酚类物质后续研究方向和产业化开发利用前景进行展望。     

茶树油粕中茶皂素的提取及其对果蔬采后致病菌的抑制作用

以从茶树油粕中提取茶皂素的得率为评价指标，研究提取溶剂、方法、时间、温度和料液比等因素对茶皂素得率的影响，并通过正交试验确定茶皂素最佳提取工艺条件，同时考察了所得茶皂素对几种果蔬采后致病菌的抑制作用。结果表明，茶树油粕中提取茶皂素的最佳工艺条件为：以75%乙醇作为提取溶剂，料液比1∶14（g/mL），85 ℃热回流提取2.5 h，茶皂素的得率达13.3%，经AB-8大孔吸附树脂纯化后，纯度达95.64%。所获茶皂素对胶胞炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）、灰葡萄孢霉（Botrytis cinerea）和链格孢菌（Alternaria alternata）菌丝的生长均有显著的抑制作用，半最大效应浓度（EC50）值分别为203.62、165.87和550.61 mg·L-1，其中以对B. cinerea的抑制作用最强。