Identification of novel juvenile-hormone signaling activators via high-throughput screening with a chemical library

Juvenile hormone (JH) is an insect-specific hormone that regulates molting and metamorphosis. Hence, JH signaling inhibitors (JHSIs) and activators (JHSAs) can be used as effective insect growth regulators (IGRs) for pest management. In our previous study, we established a high-throughput screening (HTS) system for exploration of novel JHSIs and JHSAs using a Bombyx mori cell line (BmN_JF&AR cells) and succeeded in identifying novel JHSIs from a chemical library. Here, we searched for novel JHSAs using this system. The four-step HTS yielded 10 compounds as candidate JHSAs; some of these compounds showed novel basic structures, whereas the others were composed of a 4-phenoxyphenoxymethyl skeleton, the basic structure of several existing JH analogs (pyriproxyfen and fenoxycarb). Topical application of seven compounds to B. mori larvae significantly prolonged the larval period, suggesting that the identified JHSAs may be promising IGRs targeting the JH signaling pathway.     

优化水肥与滴头间距组合对日光温室黄瓜生长及产量的影响

为探究水肥耦合+滴头间距对宁夏旱区日光温室春夏茬黄瓜生长、产量、品质和水肥利用率的影响。通过3因素3水平正交试验,利用Logistic方程模拟黄瓜株高变化规律,分析了各时期生长特点;利用极差分析和方差分析,研究了水肥耦合+滴头间距影响主次顺序、显著性及变化趋势,同时结合模糊数学隶属函数法对产量和品质指标进行综合评价,筛选最优组合。结果表明:①不同处理下黄瓜株高“S”形生长过程可分为渐增期、速生期、缓增期3个阶段,可用Logistic方程拟合,且相关系数均高达0.97;②春夏茬日光温室黄瓜在采摘期前3个月产量稳定,分别占总产30.19%、29.22%、28.58%,后1个月急剧下降,占总产12%;③3因素影响产量的顺序为灌水量>施肥浓度>滴头间距,灌水量影响显著,施肥浓度和滴头间距影响不显著,产量最高处理为TR1,达144361 kg/hm²,比最低处理TR9高44.92%。采用模糊隶属函数进行综合评价,TR2表现最好,平均隶属函数值为0.70。确定因素最优水平组合为:灌水量3040.95 m³/hm²、施肥浓度200倍液(740.55 kg/hm²)、滴头间距20 cm,产量为141077.9 kg/hm²。     

桉树不同成熟度叶片营养元素内循环特征

揭示桉树人工林不同成熟度的叶片器官所需营养元素变化以及土壤肥力对其影响,对于桉树营林和科学施肥具有重要的生产指导意义。选取广西隆安县小林镇和田东县思林镇的桉树2代萌芽林作为研究对象,测定两个人工林嫩叶、成熟叶、黄叶的C、N、P、K、B、Ca、Mg以及土壤C、N、P、K、Ca、Mg元素含量,并进行相关分析。结果表明,植物叶片的N、P、K、Mg营养元素转移规律是黄叶向成熟叶和嫩叶转移,但C、Ca、B营养元素则是随着叶片的生长发育逐渐积累,黄叶中含量最高,说明施肥时应关注Ca、B元素的持续和有效供给。两片人工林都表现出类似的规律,说明土壤肥力的差异不影响桉树人工林叶片营养元素的内循环规律。桉树嫩叶营养元素含量及其生态化学计量比学特征具有与成熟叶和黄叶不同的表征,在营养物质研究中应予以足够重视。     

New ways and new hopes for IGR development

Insect Growth Regulators (IGRs) represent advanced, bio-rational insecticides. This Special Issue reflects progress in IGR development that has been enabled by insight into the molecular principles of biosynthetic or hormone signaling pathways. The unifying principle is aiming at processes and molecular targets that are unique to arthropods and ideally to narrower insect taxa representing pests or disease vectors. While some strategies of obtaining the desired compounds for chemical intervention rely on rational, structure-based design or computational power, others exploit technologies allowing automated, high-throughput screening of large chemical libraries. All avenues leading to selective and environmentally safe pest control are valid as we face the imminent threat of the declining world insect population.     

黄瓜叶酸合成关键基因克隆与分析

【目的】分析黄瓜基因组中与叶酸合成代谢相关的基因数量、定位以及表达特征,对关键酶基因进行生物信息学分析与克隆,旨在为黄瓜叶酸合成调控研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥叶酸合成相关基因,利用黄瓜基因组数据库中9930_V3版本进行BLAST比对。利用MapChart绘制黄瓜染色体物理图谱并对基因定位。利用qRT-PCR分析这些基因在黄瓜果实发育不同时期和不同材料中的表达量。通过MEGA、WebLOGO、ExPASy等工具对关键酶基因进行生物信息学分析。通过PCR扩增对关键酶基因进行克隆,并测序分析基因的序列差异。【结果】同源比对获得19个黄瓜叶酸代谢相关基因,这些基因不均匀分布在黄瓜7条染色体上,且以Chr.4和Chr.5上分布最多。通过对其中11个调控叶酸合成的基因在测序黄瓜9930果实发育不同时期以及果实叶酸含量高低差异显著的2份材料的表达量分析,发现CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS和CsDHNA 3个基因与果实叶酸含量变化趋势完全一致;CsADCS、CsADCL、CsDHNA、CsHPPK/CsDHFS、CsFPGS、CsDHFS等基因的表达量在2份材料中具有显著差异。通过对2个调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因CsGCHI和CsADCS的蛋白序列及蛋白结构域分析,发现各物种中CsGCHI的同源基因均具有2个GTP_cyclohydroI结构域;CsADCS的同源基因均具有2个GATase结构域、1个Anth_synt_I_N结构域和1个Chorismate_bind结构域。它们在不同物种中高度保守,进化树分析亲缘关系近的物种聚类到一起。分别扩增黄瓜果实低叶酸含量自交系65G和高叶酸含量自交系02245中CsGCHI和CsADCS的同源基因,序列分析表明CsaV3_1G041250全长为3 012 bp,CDS序列长度为1 413 bp,3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的变异;CsaV3_7G026240全长为3 047 bp,CDS长度1 407 bp,序列无变异;CsaV3_5G036360全长7 941 bp,CDS序列长度为2 706 bp,序列无变异。【结论】鉴定出19个不均匀分布在7条染色体上的黄瓜叶酸代谢相关基因,基因CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS 、CsDHNA和CsADCS是影响黄瓜果实叶酸含量变化、导致叶酸含量高低显著差异的关键基因,调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因GCHI及ADCS功能相对保守,CsGCHI在65G、02245中有3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的差异。     

黄瓜病虫害绿色防控技术及示范成效

黄瓜病虫害种类多、危害大,传统用药方式严重影响产品质量和口感。为了保证直供上海的黄瓜达到无公害要求,对生产基地采取农业防治、生态控制、生物防治和物理防治相结合的绿色防控措施,化学农药使用量减少30%,综合防治效果在85%以上,有效减少了防治次数,降低了农产品的农药残留,667 m~2增产600 kg,增值600元左右。收到了较好的经济、生态及社会效益。     

海参加工业清洁生产评价指标体系的构建

海参加工业是我国北方重要的水产品加工行业之一。近年来,随着市场需求的不断增大,海参加工产品产量逐年增加,海参加工业面临的环境问题日益凸显。为了促进我国海参加工业的清洁生产,保证产业的可持续发展,本研究基于我国清洁生产技术体系及海参加工行业的特点,构建了由生产工艺及装备等6个一级指标和加工工艺等24个二级指标组成的海参加工业清洁生产评价指标体系,并选择两家案例企业进行清洁生产水平的评价。研究结果表明,案例企业的清洁生产水平均为Ⅱ级:国内清洁生产先进水平;通过案例分析结果与企业生产现状的对比,证明本指标体系具有一定的科学性、可操作性和适用性。根据评价结果对两家案例企业提出了改变能源类型、提高废弃物资源利用率的清洁生产改进措施,为我国水产品加工行业的清洁生产提供了借鉴与参考。     

3种水质调控方式下参池沉积物酶活性的比较研究

2015年10月至2016年9月对自然纳潮、微孔曝气、养水机3种水质调控方式下海参池塘沉积物中淀粉酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、脱氢酶的活性进行了跟踪比较研究。研究结果显示,3种水质调控方式下池塘沉积物中的淀粉酶活性年变化为0.126~0.880 mg/g,年均值(0.410±0.180) mg/g,蛋白酶活性年变化为0.024~0.472 mg/g,年均值(0.190±0.103) mg/g,碱性磷酸酶活性年变化为0.068~1.042 mg/g,年均值(0.340±0.196) mg/g,脱氢酶活性年变化为12.092~52.794 mL/g,年均值(26.980±8.295) mL/g。3种水质调控方式下池塘沉积物中蛋白酶、碱性磷酸酶及脱氢酶活性均在自然纳潮池塘中均值最高,变化幅度最大;淀粉酶活性均值则在自然纳潮池塘中最低,养水机池塘最高,这与养水机池塘有机质最低,自然纳潮池塘最高,养水机池塘沉积物的细菌多样性最高,真菌数量最多有关。表明养水机能够快速去除沉积物中氮、磷有机化合物,有利于池塘的正常物质循环。本研究从沉积物酶活性的角度,探讨了养水机的作用效果与其他两种水质调控方式产生差异的机理。     

盐度对珍珠龙胆石斑鱼幼鱼渗透调节与耗氧率的影响

为研究盐度对珍珠龙胆石斑鱼（）渗透调节与耗氧率的影响，设计实验一，将（162.5±12.1）g珍珠龙胆石斑鱼置于不同盐度（6、12、18、24、30）下养殖10 d，测定血清渗透压及Na⁺、Cl^-、K⁺离子浓度。实验结果表明，随盐度的升高血清渗透压及Na⁺、Cl^-、K⁺离子浓度也随着升高，各组[Na⁺]：[Cl^-]比值无显著差异（>0.05）；经回归分析得到血清等渗点渗透压为365.95 mOsm/kg，所对应盐度为12.75。实验二，将（26.4±2.7）g幼鱼置于不同盐度（6、12、18、24、30）下养殖30 d，测定在开始暴露后0 h、3 h、24 h、72 h鳃Na⁺/K⁺-ATPase活性及表达和第30天耗氧率，结果表明鳃Na⁺/K⁺-ATPase活性随盐度的增大呈“U”形变化；鳃Na⁺/K⁺-ATPase α1基因表达量波动较大，在72 h后随盐度增大先降低后增加，变化趋势与酶活性一致；第30天耗氧率随盐度的增加先降低后增加又降低。综上所述，珍珠龙胆石斑鱼幼鱼10 d内能够完全适应6~30盐度急性变化，耗氧率除了受离子渗透调节的影响，还可能与其生活史阶段有关。     

华南型黄瓜新品种优胜的选育

优胜是以自交系H16-5-4-1为母本,H9-3-2-7为父本配制而成的杂交一代黄瓜新品种。植株生长势强,以主蔓结瓜为主;瓜条棒形,瓜长16 cm,瓜皮油绿,皮薄肉厚;口味清香,口感甜脆,品质佳;抗逆性强,适应性广,适合全国各地区春秋露地及保护地种植。