莲藕棒孢霉叶斑病病原鉴定及其生物学特性测定

对海南省海口市桂林洋莲藕田的莲藕植株上发生的一种新病害莲藕棒孢霉叶斑病的病原进行了鉴定,并对病原菌进行了生物学特性测定。研究结果表明:该病原菌为山扁豆生棒孢[Corynespora cassiicola (Berk.&Curst.) Wei];病原菌菌丝生长的适宜条件为温度25～30℃,pH 6～9,碳源为无水葡萄糖或D-木糖,氮源为牛肉膏或大豆蛋白胨;最适生长条件为温度28℃,pH 7,碳源为无水葡萄糖,氮源为牛肉膏。光照对该病原菌的影响不大。     

二化螟实时荧光定量PCR内参基因筛选和表达稳定性评价

【目的】筛选特定试验条件下二化螟(Chilosuppressalis)稳定表达的内参基因,为二化螟基因表达研究奠定基础。【方法】根据二化螟转录组测序结果挑选出11个候选基因,利用实时荧光定量PCR测定其在二化螟不同发育历期、不同组织、温度处理、杀虫剂处理、取食不同饲料、取食不同水稻、dsRNA处理和混合样品的表达量,利用RefFinder、BestKeeper、Ge Norm和NormFinder等软件和ΔC_t值对11个候选基因的稳定性进行评估。【结果】5种分析方法表明,在二化螟不同发育历期稳定性较高的内参基因是AK、RPL10和EF1,不同组织中稳定性较高的内参基因是EF1、TUB和ACTB,不同温度下较稳定的内参基因为TUB、RPL10和EF1,杀虫剂处理样品中较稳定的是TF4和ACTA,取食不同饲料较稳定的是TUB、TF4、EF1和RPL10,取食不同品种水稻较稳定的是TUB和EF1,dsRNA处理样品中较稳定的是TUB、AK、ACTB和EF1,混合样品中较稳定的是EF1、TUB和ACTB。【结论】为不同试验条件下选择合适的内参基因提供了参考,也有利于在二化螟基因表达研究中获得更加可靠准确的数据。     

ε-聚-L-赖氨酸及其抑菌机理研究进展

ε-聚-L-赖氨酸(ε-PL)是一种天然的生物防腐剂,是经分离提取精制而获得的微生物发酵产物,其抑菌谱广、水溶性好、安全性高、热稳定性好,具有广阔的商业化应用前景。从ε-PL的特性、选育、发酵生产及应用等方面综述了ε-PL的研究现状,重点介绍了其抑菌机理方面的研究进展。     

Invasion genetics of alien insect pests in China: Research progress and future prospects

An unwelcome side effect of the globalization of the world's economy and dramatic increase in human mobility and trade has been a marked increase in species invasions that have posed severe threats to the ecological, economic, and/or social stability of the introduced regions. In this review, we analyzed the application of molecular markers in invasion genetics of invasive alien insect pests (IAIPs) in China based on a bibliometric survey. Our report discusses the considerable progress that has been made during the past two decades in understanding the invasion genetics of IAIPs in China. We reviewed the major findings in the main topics including the effects of origin and routes of invasion on genetic structure, spatial and temporal genetic changes, factors contributing to the genetic changes of IAIPs, and genetic mechanisms involved in IAIPs' invasions. On the other hand, some of these research areas remain relatively unexplored in China, especially those pertaining to spatial and temporal genetic changes of IAIPs and genetic mechanisms of IAIPs' invasions. Finally, the future research prospects of IAIPs in China are discussed. We hope this review will stimulate an interest in and provide an increased understanding of the field of invasion genetics of IAIPs in China, and provide a basis for future research in this area.     

嫁接提高蔬菜作物抗逆性及其机制研究进展

嫁接广泛应用于蔬菜作物的生产实践中,可显著提高蔬菜作物抗逆性,提高蔬菜作物产量、改善品质。本文综述了近年来嫁接在提高蔬菜作物抗病性、耐盐性、耐寒性、耐热性、耐旱性、耐弱光、抗涝性和耐重金属胁迫方面的研究进展,重点阐述了嫁接提高蔬菜作物抗病性、耐盐性和耐寒性的生理及分子生物学机制,可为嫁接在蔬菜作物上的有效应用和抗逆栽培研究提供理论依据。     

赤拟谷盗章鱼胺受体3(TcOctβR3)cDNA克隆、表达及功能

【目的】章鱼胺信号系统在调节昆虫行为和生理过程中具有至关重要的作用。赤拟谷盗(Tribolium castaneum)作为一种模式昆虫,被广泛用于解析昆虫生长发育及生理等调控机制的研究工作。本研究以赤拟谷盗为对象,旨在明确章鱼胺受体在调节赤拟谷盗行为和生理方面的功能。【方法】根据Gen Bank登录的相关序列信息(XP_008198078),利用RT-PCR技术克隆赤拟谷盗章鱼胺受体基因Tc OctβR3的c DNA序列。利用在线生物信息学分析软件预测该基因的开放阅读框、编码的氨基酸序列以及跨膜结构域等信息,基于邻接法构建该基因与其他昆虫相关序列的系统发育树,明确系统进化关系。分别提取赤拟谷盗各发育阶段(卵、幼虫、蛹和成虫)、不同组织(中枢神经系统、脂肪体、中肠、后肠、马氏管、精巢和卵巢)以及饥饿胁迫后的RNA,以赤拟谷盗核糖体蛋白S3(Tc RPS3)为内参基因,采用实时定量PCR技术分析该基因在赤拟谷盗不同发育阶段、不同组织以及在饥饿胁迫下的表达模式。运用哺乳动物异源表达系统在人胚胎肾细胞HEK293中瞬时表达Tc OctβR3,进而利用第二信使c AMP含量测定技术分析Tc OctβR3与配体的结合能力。最后,通过体外合成赤拟谷盗Tc OctβR3的双链RNA,利用RNA干扰以及轨迹球行为分析等技术探究该基因的生理功能。【结果】序列分析结果表明,赤拟谷盗Tc OctβR3开放阅读框全长1 305 bp,编码434个氨基酸,序列中含有G蛋白偶联受体典型的7个跨膜结构域。基于邻接法构建的系统发育树表明,该基因编码的蛋白质与小蜂甲(Aethina tumida)的OctβR3亲缘关系最近。实时定量PCR分析结果表明,Tc OctβR3在赤拟谷盗各发育阶段均有表达,尤其在低龄幼虫期转录水平最高,而在其他发育阶段表达量无显著差异;在赤拟谷盗不同组织中,Tc OctβR3在中枢神经系统的表达量显著高于其他组织;赤拟谷盗幼虫在经饥饿处理24 h的过程中,Tc OctβR3的表达量呈先下降后上升的趋势,且在处理6 h的表达量最低,为对照的0.47倍,在16 h表达量最高,为对照的1.80倍,最后恢复到正常水平。通过HEK293细胞异源表达Tc OctβR3后,c AMP测定结果表明章鱼胺(OA)呈浓度依赖性地激活Tc OctβR3,其EC50为8.68×10-7 mol·L-1,萘甲唑啉(NA)的激动活性最高,其有效中浓度EC50为8.56×10-8 mol·L-1。4种供试生物胺激动剂活性强弱为:萘甲唑啉酪胺(TA)章鱼胺多巴胺(DA)。进一步采用RNA干扰技术的分析结果表明,注射ds RNA能有效抑制Tc OctβR3的表达,沉默效率高达61.5%,但干扰该基因表达后不会影响赤拟谷盗成虫的爬行速度和产卵量。【结论】Tc OctβR3在赤拟谷盗中枢神经系统可能发挥重要作用,能调节幼虫对饥饿胁迫的响应。明确了Tc OctβR3的分子生物学特性,可为将来以其为靶标筛选高效激动剂和抑制剂提供理论依据。     

生物钟在蛋鸡排卵-产蛋过程中的调控作用

生物体内源性的昼夜节律使其能够预测周边环境周期性的变化,使机体的内在代谢和周边环境保持一致。在禽类卵泡的成熟、排卵和蛋的形成过程中,不同生理进程在时间上的吻合显示了机体自身以及机体与环境之间的协调统一。动物对营养物质的摄入、内分泌激素的生成、能量代谢等一系列的行为和生理过程都有生物钟参与调控。文章从光照和营养两种因素入手,综述了生物钟在神经内分泌、能量摄入和能量代谢中的调控作用,揭示了蛋鸡的排卵和产蛋机制。1.光信号通过调控生物钟影响下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴),从而调控机体的繁殖活动。在光信号刺激下,位于禽类视交叉上核(SCN)和松果体的中枢生物钟作用于下丘脑,使下丘脑定时性释放促性腺激素释放激素(Gn RH)和促性腺激素抑制激素(Gn IH),Gn RH和Gn IH继而作用于垂体调节释放促性腺激素-促黄体生成素(LH)和促卵泡激素(FSH),卵巢中存在的外周生物钟接受中枢的同步化信号来维持生物节律,促使禽类的卵泡成熟和定时排卵;2.除了受到HPG的神经内分泌调控之外,蛋鸡的排卵-产蛋过程还受到机体能量代谢的影响。中枢和外周的生物钟基因能够调控食欲调节系统,从而影响能量摄入;生物钟能够通过调控代谢过程中重要限速酶的表达、整合核受体和营养信号蛋白、调节代谢感受器和代谢物、影响肠道微生物等途径来调节能量代谢,影响卵黄前体物质的合成、转运和沉积;禽类松果体分泌的褪黑素可通过介导降钙素、甲状旁腺素(PTH)及雌激素分泌,节律性地调节体内钙代谢,影响蛋壳的形成。能量摄入的时间和行为、机体能量代谢和能量状态也可以通过腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)等一些与食欲调控和能量代谢相关的细胞因子反过来调控生物钟。营养-生物钟-能量代谢三者之间相互作用,使生物体适应环境的能力增强,能量利用达到最优。因此,通过调整进食时间和食物组分(如饲料能量水平和钙水平),能够改变能量代谢从而调节生物钟的功能。将环境(光照管理)和营养(饲喂时间、饲料配方)综合研究并加以运用,使机体生物钟成为连接外部环境信号和内部能量代谢的纽带,既能响应外界环境刺激,又能同时调控机体能量代谢进程,从而使各项生理功能得到更好地发挥,这将为蛋鸡的产蛋调控机制研究提供新的视角。     

区域农用GNSS基准站云端管理方法与系统研究

针对区域农用卫星导航定位基准站规模化应用中存在无效冗余、频率干扰和基准不统一问题,提出基于云端管理构架实现区域基准站管理与信息共享的初步解决方案。选择石河子市作为研究区,获得3个企业总计84个固定基准站的备案数据,计算任意2个基准站的站间距ΔD和频率差ΔF形成数据集E。在此基础上,利用GIS空间分析和数值统计方法,分析基准站无效冗余和同近频干扰,开展基准站坐标平差与精度验证,开发基准站管理服务系统原型。研究表明,由于缺乏技术和管理协调,区域农用GNSS基准站无效冗余、频率干扰和频率浪费难以避免,所统计的84个基准站占用了26.7 MHz频带,使用了47个频点,其中30个基准站使用单独频点,站间距40 km以内时多达18对基准站频率相同,29对基准站频率相近(ΔF≤25 k Hz)。石河子东北18个基准站,平均冗余率达263.2%,中心区冗余率更高。固定基准站通过坐标平差可以提高站址精度,有利于发挥基准站冗余的有效性和提高差分信号接入的可靠性,3个验证点的经度坐标差最大为0.011 m,纬度坐标差最大为0.023 m,精度分别达到毫米级和厘米级。管理服务系统原型和手机端APP原型的初步测试表明,系统可以实现基准站备案、建站辅助、基准站查询和频率推荐等功能,可以提高基准站管理效率和减少干扰现象。     

通辽玉米滴灌灌溉制度

为更加合理制定玉米滴灌灌溉制度,以我国“节水增粮行动”为背景, 于2016年在内蒙古通辽开展玉米滴灌灌溉制度试验研究.根据试验区34 a的降雨资料进行降雨频率分析,选取不同水文年型的代表年,结合玉米滴灌试验得到实际耗水规律,对比6种灌溉处理在各生育阶段的变化情况,测定了株高、叶面积指数、玉米产量等指标.结果表明:中水处理作物性状及产量较高,且水分利用效率最高,为最佳灌水处理;以中水处理作为滴灌灌溉制度的参考依据,通过气象数据计算参考蒸发蒸腾量ET₀.利用实际耗水量获取各生育阶段作物系数,结合代表年型的ET₀计算需水量.根据降雨量,得到不同水文年型滴灌灌溉制度:枯水年覆膜滴灌灌溉定额1 575 m³/hm²,无膜滴灌灌溉定额1 785 m³/hm²;平水年覆膜滴灌灌溉定额1 125 m³/hm²,无膜滴灌灌溉定额1 425 m³/hm²;丰水年覆膜滴灌灌溉定额600 m³/hm²,无膜滴灌灌溉定额900 m³/hm².     

基于ELM的西北旱区参考作物蒸散量预报模型

为实现气象资料缺失情况下ET₀的精确预报,选取中国西北旱区4个代表性站点的气象资料,建立15种基于极限学习机(ELM)的ET₀预报模型,并通过与其他ET₀计算模型对比和可移植性分析探究ELM在西北旱区的适用性.结果表明:基于温度和风速的ELM₇预报精度较高(整体评价指标GPI排名第4);基于温度和辐射的ELM₅预报精度(GPI排名第6)明显高于Iramk模型和Jensen-Haise模型;仅基于温度的ELM₉预报精度(GPI排名第8)高于Hargreaves-Samani模型.通过模型可移植性分析发现,ELM₇在西北旱区内各训练站点和预测站点组合下预报精度良好.因此,可将ELM₅(输入温度和辐射)、ELM₇(输入温度和风速)和ELM₉(输入温度)作为西北旱区较少气象参数输入情况下精确预报ET₀的推荐模型.