过表达ZmIBH1-1提高玉米苗期抗旱性

【目的】干旱是严重影响玉米生长发育进程的一个重要因素。挖掘玉米抗旱相关基因,通过转基因功能验证和转录组分析,解析关键基因在响应干旱胁迫过程中的分子调控机制,为抗旱分子育种和遗传改良提供理论依据。【方法】以玉米自交系B104（WT）为背景材料,利用农杆菌介导方法构建过表达ZmIBH1-1转基因株系（ZmIBH1-1-OE）;通过对转基因植株进行草铵膦抗性筛选、标记基因和目的基因PCR检测,以及运用实时荧光定量PCR检测目的基因的表达情况,鉴定阳性植株和株系;以WT和ZmIBH1-1-OE转基因株系为材料,通过干旱处理（20% PEG6000）,进行表型鉴定和耐旱生理生化指标测定,验证ZmIBH1-1的抗旱功能;通过对干旱胁迫下玉米4叶期转录组的比较分析,鉴定出差异表达的基因（differentially expressed genes,DEGs）;结合DAP-seq（DNA affinity purification sequencing）分析,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的下游靶基因,利用基因组可视化软件IGV（integrative genomics viewer）分析ZmIBH1-1蛋白结合候选靶基因的位置,然后通过Dual-Luciferase试验验证ZmIBH1-1蛋白与靶基因的调控关系。【结果】通过玉米遗传转化获得12个转化事件;T₃代中,能同时检测到标记基因Bar和目的基因ZmIBH1-1的植株有458个,实时荧光定量PCR检测结果表明,ZmIBH1-1-OE中ZmIBH1-1的表达量显著高于WT,株系3和株系8表达量最高,将其自交获得T₄代转基因株系用于后续试验。在干旱胁迫条件下,ZmIBH1-1-OE株系存活率、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及其生理生化指标（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性）均显著高于WT,说明玉米中过量表达ZmIBH1-1赋予玉米更高的耐旱性。转录组分析结果表明,WT与ZmIBH1-1-OE株系在干旱胁迫下有1 214个差异表达基因;Gene Ontology（GO）功能富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及生物过程、细胞组分和分子功能,如在生物过程中主要涉及到光合作用、应激响应、脱水响应等;KEGG富集分析表明,差异表达基因主要参与植物激素信号传导、新陈代谢等过程。结合转录组显著差异表达基因和DAP-Seq分析所得到ZmIBH1-1蛋白的靶基因,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的11个候选靶基因,包括2个钙信号相关基因、3个半胱氨酸代谢相关基因、1个bHLH转录因子、1个应激响应蛋白、1个谷胱甘肽转移酶、1个氧化还原过程蛋白和2个乙烯响应因子;基因组可视化结果显示ZmIBH1-1蛋白可以结合靶基因启动子区;随后通过Dual-Luciferase试验进一步表明,ZmIBH1-1蛋白可以直接作用于11个候选靶基因,其中,ZmIBH1-1蛋白可以促进ZmCa-M、ZmSYCO、ZmbHLH54、ZmGlu-r1、ZmCLPB3和ZmP450-99A2的表达,抑制ZmAGD12、ZmCYS、ZmCYSB、ZmERF-107和ZmEIN3的表达。此外,在干旱胁迫下NAC、WRKY、MYB等转录因子在ZmIBH1-1-OE和WT株系中也存在差异表达。【结论】ZmIBH1-1的过表达可以增强玉米苗期的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控乙烯信号通路中的ZmERF-107和ZmEIN3的表达提高玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控钙信号相关基因ZmCa-M和ZmAGD12增强玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白可能通过间接调控NAC、WRKY、MYB等转录因子响应干旱胁迫。     

新型肥料的机遇期,你能否抓住?

<正>新型肥料的发展趋势与农业发展趋势密切相关,随着人口的增长,人类对粮食和农产品需求量增多,新型肥料迎来发展机遇期。菌肥:独辟蹊径新路途随着国家对土壤修复的重视和提出肥药双减行动,中国菌肥产业将迎来"黄金10年"。农作物往往因为土壤含镁量较低、施肥不平衡、肥料营养元素间的拮抗,酸性土壤、降雨量大,种植强度高等原因,造成镁的严重缺乏。通过科学施肥才可提高植物营养均衡,为作物的优质     

浅析玉米栽培新技术及病虫害防治策略

玉米在我国农作物种植体系中占有较为重要的地位,也是山东农业中主要的农作物产品之一。从玉米栽培新技术要点与病虫害防治策略两方面展开了研究,以期为玉米种植户提供一定的参考与帮助,推动玉米种植水平的发展进程。     

优化施肥下长江流域冬小麦产量及肥料增产效应

【目的】针对长江流域冬小麦不合理施肥带来的肥料利用率低的现状,探讨冬小麦产量分布特征及施用氮、磷和钾肥料的增产效应,为长江流域冬小麦肥料减施增效和优化养分管理措施提供依据。【方法】本文数据来源于国际植物营养研究所（IPNI）于2000—2018年在我国长江流域开展的田间试验,以及在中国知网（CNKI）数据库通过检索字段或字段组合（冬小麦、冬小麦+产量及冬小麦产量+肥料利用率等）得到的此期间关于长江流域冬小麦田间试验的论文,共1 732个田间试验。试验处理包括：优化施肥处理,农民习惯施肥,以及在优化施肥和农民习惯施肥基础上的不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥处理,以探究长江流域各省（市）（四川、云南、贵州、重庆、湖北、安徽、江苏、浙江和上海）冬小麦在优化施肥下的可获得产量、产量反应、相对产量、农学效率和偏生产力特征。【结果】我国长江流域冬小麦优化施肥处理下的平均产量为6.6 t·hm^-2,其中安徽省平均产量水平最高,为7.3 t·hm^-2,重庆市最低,为3.6 t·hm^-2。施用氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为2.3、0.9和0.6 t·hm^-2,但变异范围较大。氮、磷和钾肥平均相对产量分别为0.6、0.8和0.9,氮是小麦产量的主要限制因子。优化施肥处理的氮、磷和钾肥的平均农学效率分别为12.6、11.6和7.7 kg·kg^-1,平均偏生产力分别为34.0、78.9和73.4 kg·kg^-1。与农民习惯施肥措施相比,优化施肥处理平均增产0.5 t·hm^-2,增幅为8.8%;氮、磷、钾肥的农学效率分别提高了41.1%、121.1%和84.6%;偏生产力分别提高了42.4%、23.5%和25.4%。【结论】优化施肥有效提高了长江流域冬小麦的产量和养分利用率,但各省（市）间存在一定差异且省（市）内变异较大。四川、云南、湖北和江苏省的部分地区具有较低的产量反应,说明具有较高的土壤养分供应,应因地制宜地制定养分优化管理方案。分析长江流域优化养分管理措施下的小麦产量反应和肥料利用率等参数,可以确定氮为小麦产量的第一限制因子。     

茶饼病病原菌与茶树互作机理的研究进展

茶饼病是危害我国茶产业的主要真菌病害之一，其主要危害茶树嫩叶、新梢，严重影响茶叶产量和品质；目前，关于茶饼病的流行规律、病原菌分离及防治技术等已有大量研究报道，但鲜见关于病原菌与寄主互作机制的研究报道。为茶饼病科学、高效的绿色防控及进一步研究提供理论依据，从茶饼病病原菌、病原菌与茶树互作机制等方面对国内外相关研究进行综述。     

衢江区有了针灸推拿专业

正康养之城如何代有人才出?拨动银针能愈百种病,推拿捏揉能解千般乏,针灸和推拿作为中医最为神奇的技法之一,也越来越成为人们日常生活中会关注和体验的治疗方法。衢江区作为"针圣"杨继洲故里,针灸文化源远流长,针灸技术在各级医院、民间都有广泛使用。去年,世界针灸康养大会在衢江区召开,衢江区也成为了世界针灸康养大会永久性常设会址。去年秋季新学期,衢江区职业中专根据当地产业发展情况和学生发展需求,与衢江区中医院合作,开设了全市首个中医康复保健(针灸推拿方     

基于叶绿体基因的猕猴桃属植物系统发育分析

以7份猕猴桃资源为试材,结合GenBank数据库中已有的猕猴桃属植物相关序列,采用叶绿体基因标记matK和rbcL构建K2P遗传距离矩阵及NJ系统发育树,研究了猕猴桃属植物种间亲缘关系,以期为猕猴桃属植物属下分类研究提供参考。结果表明:叶绿体序列系统发育分析结果与现行的"四组四系"分类系统不符,净果组与其余3组K2P遗传距离较远,组内实髓系与片髓系之间遗传差距较大,支持净果组分为实髓系与片髓系两系的分类方法;星毛组、糙毛组及斑果组物种相互混杂,难以划分,建议3组合并为"非净果组",原有三组分别降级为"星毛系、糙毛系和斑果系",建立"二组五系"的猕猴桃属植物属下分类系统。     

甘蔗果酒多酚含量测定的不同方法对比研究

比较了Folin-Ciocalteu比色法(F-C法)、Folin-Denis比色法(F-D法)和紫外分光光度法不同方法测定甘蔗果酒中多酚的含量。结果表明对于含量较纯的多酚物质,采用紫外分光光度法直接测定,回收率可达99.80%,无需显色,测定过程方便快捷;对于组分复杂的多酚物质,受到干扰物质的影响造成测定结果偏高,采用F-C、F-D显色法测定更为适宜,二者回收率都在61%左右。