DNA去甲基化参与提高白菜型冬油菜抗寒性的生理机制

利用来自不同育种环境的10份白菜型冬油菜材料,通过半致死温度的测定分析其抗寒性与环境的关系,并利用不同浓度DNA甲基化抑制剂5-azaC处理,分析DNA去甲基化对白菜型冬油菜DNA整体甲基化水平及低温胁迫下苗期生理特性的影响。结果表明,不同育种环境选育的材料,其半致死温度具有显著差异,其中材料2018-FJT、DT-7、DT-9与MXW-1的半致死温度分别为-16.04℃、-15.98℃、-15.63℃、-15.04℃;材料CT-2360、CT-2380、CT-2400、CT-2420、CT-2440、CT-2460的半致死温度分别为-11.32℃、-11.6℃、-11.42℃、-11.44℃、-12.97℃、-13.28℃。依据半致死温度,10个白菜型冬油菜抗寒性由强到弱依次为:2018-FJTDT-7DT-9MXW-1CT-2460CT-2400CT-2380CT-2420CT-2440CT-2360。抗寒性的形成与育成环境的纬度和年平均气温呈极显著正相关。选择抗寒性及产地不同的4个材料CT-2360、MXW-1、2018-FJT、DT-7进行生理测定,结果表明,1 000μmol·L~(-1) 5-azaC处理能显著抑制幼苗的根生长,4个材料的根长较对照减少93.14%～95.06%;低温下5-azaC处理对抗寒性较弱材料CT-2360幼苗的相对电导率、丙二醛含量以及强抗寒性材料DT-7幼苗的脯氨酸、可溶性蛋白含量影响最显著(P0.05);低温处理过程中,4个材料的SOD、POD、CAT活性均上升,以低温处理5d最显著(P0.05),其中2018-FJT的SOD活性增幅最高,为45.85%,DT-7的POD活性增幅最大,为460%,CT-2360的CAT活性增幅最显著,为321.02%。HPLC分析发现常温下抗寒性较弱材料CT-2360的甲基化水平为77.48%,高于其他3个抗寒性强的材料;经过5-azaC处理后发生明显的去甲基化作用,证明抗寒能力受DNA去甲基化的调控。     

活性氧参与调控植物生长发育和胁迫应激响应机理的研究进展

复杂多变的自然环境使植物进化出复杂而又巧妙的机制来感知外部信号,并对外部环境的变化做出适应性调整。在这种信号整合和决策过程中起关键作用的一类物质是活性氧(ROS)。细胞内、外产生的ROS与Ca~(2+)和电信号相互偶联组成的ROS波,向"友邻细胞"或远端细胞进行快速信号转导,进而伴随着多种信号组分共同完成应激响应表达。而ROS的产生与清除平衡关系决定了ROS在植物生长发育、器官发生和抗逆方面的作用。系统结并讨论了ROS的产生来源、信号传导机制、响应表达及ROS引起的细胞程序性死亡的最新研究进展。为深入了解ROS激活相关基因的表达,进而研究触发信号转导通路,使植物积极、高效地应对各种内在或外源的刺激信号,以调控植物的生长发育或适应胁迫环境,提供新的观点和见解。     

耐铅微生物的筛选及其吸附性

为从重金属污染的土壤中筛选出耐铅微生物,为土壤重金属生物修复提供参考,用Pb~(2+)浓度梯度筛选培养法得到耐铅菌株,16S rRNA测序以及系统发育树初步鉴定菌株。在不同温度、盐浓度、pH梯度下研究耐铅菌株的耐受性。多个Pb~(2+)浓度探究菌株在不同Pb~(2+)浓度下的吸附性。结果表明,通过牛肉膏蛋白胨培养基培养,得到一株能够耐铅离子浓度在1 200 mg·L~(-1)的菌株。16S rRNA基因序列系统发育树显示,菌株P15属于大肠杆菌属(Escherichia)。该菌株在铅离子浓度为200 mg·L~(-1)下的去除铅离子能力最强,达到80%。经过测定菌株P15的各项生理指标表明,菌株适宜的环境条件分别为温度30℃,pH6,盐浓度0.005 mg·L~(-1)。该铅耐受性菌株P15在生物修复重金属污染的土壤上有较高的潜在应用价值。     

滇金丝猴肠道抗白色念珠菌微生物的筛选及药敏试验评价

分离筛选滇金丝猴肠道中抗白色念球菌效果好的菌株,并对其抑菌能力及安全性进行综合评价。采用选择性培养基分离筛选滇金丝猴肠道优势菌株,采用滤纸片法筛选抑制白色念珠菌活性强的菌株,对其进行药物敏感性测试并鉴定其分类学地位。结果表明,从滇金丝猴粪便中分离筛选出抑白色念珠菌活性菌株6株,其中菌株B9抗菌效果最好,且其除对甲硝唑不敏感外,对大部分药物敏感。经16SrRNA基因序列测定,菌株B9属于芽孢杆菌属(Bacillus Cohn)细菌。滇金丝猴肠道中存在抗白色念珠菌效果好且药物敏感安全性高的细菌,为抗白色念珠菌活性物质的开发提供理论支撑。     

活性氧介导的甘蓝型油菜细胞分裂及信号传递机制研究

为了解甘蓝型油菜抗寒机制中活性氧(ROS)的作用机理,探索ROS在甘蓝型冬油菜16NTS309中的产生、分布和信号传递。以16NTS309为材料,结合NBT组织化学染色和组织切片技术,进行O_2~-亚细胞定位。研究发现,在正常情况下具有较强细胞分裂能力的根尖分生组织、茎尖分生组织、叶原基、叶边缘和愈伤组织细胞中可检测到O_2~-信号。冷胁迫后,根、叶柄、叶的O_2~-信号分布存在差异,但维管束组织都能检测到ROS信号;叶肉细胞中O_2~-不均匀地分布在淀粉粒上;根和愈伤组织O_2~-的产生部位主要分布在细胞质膜和细胞壁区域;同时,O_2~-存在向周围细胞扩散的迹象。因此,研究认为甘蓝型油菜的O_2~-积极参与细胞分裂调控,维管束组织系统可以完成氧化还原反应信使的合成、信号放大和系统转运;冷胁迫后,ROS在不同组织和器官之间的远距离传递,可实现甘蓝型油菜的冷胁迫机制响应。     

低温胁迫下白菜型冬油菜脂肪酸组分及FAD3的差异表达分析

为探究白菜型冬油菜(Brassica rapa L.)脂肪酸组分对低温胁迫的响应及脂肪酸去饱和酶FAD3(ω-3-fatty acid desaturase)基因与抗寒性的关系,采用气相色谱-质谱法测定了3个不同抗寒性白菜型冬油菜品种在低温胁迫下根和叶的脂肪酸组分变化;利用同源克隆法获得白菜型油菜陇油7号FAD3的CDS序列,利用生物信息学方法对其进行分析。结果显示:低温胁迫下,强抗寒品种陇油7号根部亚油酸和亚麻酸的含量较不抗寒品种Lenox分别高157%和89%,陇油7号根部脂肪酸不饱和指数(IUFA)较Lenox高91%,即低温胁迫下,强抗寒品种的亚油酸、亚麻酸和IUFA均显著高于不抗寒品种;陇油7号FAD3序列CDS区全长1 290 bp,编码429 aa,分子质量约49.16 kD,等电点为8.60,是一种稳定的亲水蛋白。多序列比对分析发现其编码蛋白与同一科属中大白菜相似性最高,为100%,进化树分析结果也表明FAD3蛋白与大白菜亲缘关系较近。荧光定量表达分析发现低温胁迫下,FAD3基因在陇油7号、天油2号和Lenox根中的表达量较对照(22℃)分别增加了690%、590%和710%,说明FAD3基因通过上调表达来适应低温,且其表达量与IUFA呈正相关关系。     

ROS(O-2)信号在冬小麦根系细胞中的产生及传导机理

以冬小麦品种‘陇育5号’‘陇育8号’‘陇育10号’和品系‘陇育5-2’为材料,采用荧光原位杂交(FISH)技术以pSc119.2和pTa535为探针,明确4份冬小麦均属于六倍体材料(AABBDD,2n=42)。同时对冬小麦进行正常处理(25℃)、冷胁迫(4℃)和DPI+冷胁迫(4℃)处理并创新结合NBT法进行ROS定位。研究发现冬小麦在正常发芽过程中根尖顶端组织细胞和根毛区域检测到少量的ROS(O^-₂),推测少量的ROS(O^-₂)在冬小麦种子发芽及根系形成过程起到重要的调控作用。而在冷胁迫(4℃)处理环境下,‘陇育5号’和‘陇育5-2’(品系)的长势显著优于‘陇育8号’和‘陇育10号’,且冬小麦根系组织细胞区域发生ROS“大爆发”,其中在根尖顶端组织区域ROS信号最多,而在伸长组织区域ROS信号逐渐减少,推测ROS信号可能是一种动态传递的信号分子。同时还发现冬小麦维管束组织区域ROS信号积累较多,这也进一步暗示维管束组织可能是ROS信号产生和传导的主要通道。在DPI+冷胁迫(4℃)处理后,冬小麦根系...     

不同桑树品种响应干旱胁迫的比较转录组学分析

【目的】发掘响应干旱胁迫的关键抗旱基因,从转录水平上揭示桑树的抗旱分子机制,为后续开展桑树分子抗旱性育种工作提供科学依据。【方法】以干旱敏感性品种德果1号和耐旱性品种湖桑32号为研究对象,通过盆栽种植方式开展干旱胁迫及复水处理试验,采集24个桑叶样本提取总RNA后构建cDNA文库,在Illumina HiSeqTM 4000测序平台上进行高通量测序,并结合生物信息学对相关基因进行注释分析。【结果】经转录组测序,各样本的Clean reads范围为45723096~67280168条,有效碱基数（Clean bases）集中在6.86~10.09 Gb,GC含量在44.84%~46.48%（平均为45.61%）,Q30在90.36%~93.07%。差异表达基因（DEGs）筛选结果显示,6个差异分组（A2 vs A1,B2 vs B₁,A3 vsA1,B3 vs B₁,A4 vs A1,B4 vs B₁）分别筛选出3510、3399、5677、5507、5124和2734个差异表达基因;经干旱胁迫处理后,桑叶功能组基因中呈下调表达的差异表达基因明显多于呈上调表达的差异表达基因,说明桑树在生长过程中存在不同的功能基因以控制桑叶生长发育。不同抗旱性桑叶转录组测序数据中以涉及生物学过程的差异表达基因最多,且主要集中在小分子代谢过程（Small molecule metabolic process）、跨膜运输（Transmembrane transport）及碳水化合物代谢过程（Carbohydrate metabolic process）等方面;与分子功能相关的差异表达基因次之,主要涉及转移酶活性（Transferase activity）和水解酶（Hydrolase activity）等。干旱胁迫下不同抗旱性桑叶差异表达基因主要富集到59条KEGG信号通路上,可划分为代谢、遗传信息处理、环境信息处理、细胞过程和生物系统五大信号通路;其中,抗旱性桑树品种通过提高能量代谢、碳水化合物代谢、增强光合作用及脂质代谢来更好地适应干旱胁迫。综合GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,得到以下可能与干旱相关的基因: LOC21410404、LOC21404884、LOC21409623、LOC21401352、LOC21398977、LOC21388561、LOC21401447、LOC21398764、LOC21385254、LOC21384661、LOC-21410404及LOC21408971。【结论】不同桑树品种的耐旱性存在显著差异,其中抗旱性桑树品种是通过提高能量代谢、碳水化合物代谢、脂质代谢及光合作用共同应对干旱胁迫。     

泽州县农机补贴进农家

3月的一天，春光明媚，泽州县机具补贴现场会顺利召开。泽州县委副书记陈晋勇亲手将7台弥雾式喷药机发放到农机户代表手中，极大地激发了农户的购机热情。     

干旱胁迫下桑树活性氧信号传导及转录组分析

对干旱胁迫处理后的桑树幼苗(‘湖桑32’和‘德果1号’)进行ROS信号组织定位和叶的转录组测序，旨在从细胞和分子角度探究干旱胁迫后ROS信号在桑树组织细胞中的分布规律及与之相关的代谢通路和基因调控表达变化。结果表明:在正常情况下桑叶组织细胞中会产生少量的■，而干旱胁迫处理后桑叶组织细胞中ROS积累增多，推测ROS作为一种动态信号分子，会向毗邻细胞或远端细胞进行信号转导，进而与多种信号组分共同完成系统响应表达以调控桑树的生长发育及抗逆性。转录组数据表明:重度干旱胁迫处理后‘湖桑32’有5677个差异表达基因显著多于‘德果1号’(5575)，且差异显著基因(DEGs)主要富集在半乳糖代谢、淀粉和蔗糖代谢、果糖和甘露糖代谢、碳代谢等通路中，推测‘湖桑32’的抗旱性与渗透调节物质的合成有关。同时，挑选11个基因进行qRT-PCR验证，其中11个DEGs的表达趋势与对应的RNA-Seq数据一致。研究也发现调控MKK4/5和WRKY22表达的相关基因LOC21384958和LOC21396104，在弱抗旱桑‘德果1号’中分别上调表达0.72(P<0.05)和2.16(P<0.05)，而...