单端孢霉烯族毒素生物脱毒技术研究进展

单端孢霉烯族毒素在粮食和饲料中污染严重,主要是T-2毒素和脱氧雪腐镰刀烯醇(DON)等,其毒性作用强,对人和动物产生严重危害。因此,单端孢霉烯族毒素的脱毒方式逐渐成为研究热点,尤其是生物脱毒。很多微生物被证实能够降解霉菌毒素,包括细菌、真菌和酵母菌,可将毒素降解成低毒或无毒的产物。论文以生物脱毒为出发点,从细菌、真菌和酵母菌三个角度概述了单端孢霉烯族毒素中T-2毒素和DON的脱毒研究现状,以期为后续开发并挖掘更加安全高效的生物脱毒方式提供参考。     

水稻3-磷脂酰肌醇激酶FAB1/PIKfyve基因家族的鉴定及功能分析

FAB1/PIKfyve是催化3-磷酸磷脂酰肌醇(PtdIns3P)形成3,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PtdIns(3,5)P2)过程的关键酶,其产物PtdIns(3,5)P2在真核细胞发育中发挥重要功能.为探寻PtdIns(3,5)P2在水稻生殖发育过程中的功能,本研究结合生物信息学和遗传学方法,对水稻FAB1/PIKfyve基因进行鉴定,分析其理化性质、基因结构、保守结构域、系统进化、顺式作用元件和组织表达模式并利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得osfab1b突变体.生物信息学分析结果显示,水稻基因组中共鉴定到9个FAB1基因家族成员;基因结构分析显示FAB1家族基因结构存在差异,外显子数量为8～12个;保守结构域分析表明仅OsFAB1A和OsFAB1B含有N端FYVE结构域,其余成员具有Cpn60_TCP1结构域和PIPKc激酶结构域;系统进化分析提示FAB1家族功能在单双子叶植物中具有高度保守性;FAB1基因上游调控区域顺式元件预测发现多种生长发育相关、光响应以及激素和胁迫响应顺式元件;组织表达模式分析显示大多数FAB1基因为泛表达,其中FAB1C亚类基因在内外稃中的高表达提示其可能参与花器官发育.最后通过CRISPR/Cas9系统得到osfab1b突变体,经碘染观察花粉活力无明显异常,暗示FAB1家族在水稻生殖发育调控中存在功能冗余.本研究结果为单子叶模式植物水稻中磷脂酰肌醇调控网络及其生物学功能的研究提供了理论参考.     

田间释放E-β-法尼烯对黄山贡菊蚜虫的生态调控作用

为评价E-β-法尼烯(E-β-farnesene,EβF)对黄山贡菊蚜虫及自然天敌的生态调控作用,本研究将EβF加入缓释剂中配成一定浓度的溶液,并将其释放到黄山贡菊田中,利用昆虫诱捕器并结合田间观察,调查蚜虫及其自然天敌种群数量的变化情况。结果表明,EβF能够有效降低黄山贡菊无翅蚜虫的种群数量(2015:P<0.01,2016:P<0.01),而对有翅蚜虫种群数量的影响并不显著;对瓢虫类(2015:P<0.05,2016:P<0.05)、食蚜蝇类(2015:P<0.01,2016:P<0.05)天敌有较好的吸引作用。该结果证实,EβF对黄山贡菊蚜虫及自然天敌具有良好的生态调控作用,可以作为黄山贡菊蚜虫综合治理的潜在措施,以降低化学农药的施用。     

色氨酰-tRNA合成酶基因WRS1调控水稻种子发育

【目的】氨酰-tRNA合成酶（aminoacyl-tRNA synthetases, aaRSs）与遗传信息传递密切相关,已发现植物中aaRSs家族蛋白在维持翻译功能之余,还参与配子发生与胚发育、质体的早期发育以及免疫信号的感知与病害防御等生物学过程。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体,分析水稻色氨酰-tRNA合成酶（WRS1）在胚乳发育中的作用,证明WRS1基因编码一个影响水稻胚乳发育的关键因子。【方法】本研究通过甲烷磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate, EMS）诱变籼稻（Oryza sativa subsp. indica）品种N22,筛选到一个稳定遗传的水稻粉质胚乳突变体（wrs1）,图位克隆获得目标基因。对wrs1成熟种子进行形态学观察以及淀粉相关理化性质测定,利用细胞学切片分析wrs1发育中胚乳的结构,利用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR, qRT-PCR）和GUS活性染色分析基因表达模式,通过qRT-PCR比较野生型与突变体花后12 d胚乳中淀粉合成相关基因表达情况,免疫印迹检测野生型与突变体成熟种子中淀粉合成酶蛋白积累情况,使用全自动氨基酸分析仪测定游离氨基酸含量。【结果】 wrs1突变体幼苗表现出明显的发育滞后且逐渐蔫萎死亡,从杂合突变体（WRS1wrs1）中分离到的粉质籽粒呈现明显的腹部皱缩,粒厚、千粒重下降,同时总淀粉含量下降,糊化淀粉的峰值黏度和崩解值均低于野生型。wrs1突变体发育胚乳中复合淀粉颗粒变小,排列疏松。WRS1定位于第12染色体长臂约183 kb的区间内,测序发现编码色氨酰-tRNA合成酶（tryptophanyl-tRNA synthetase, WRS）基因的第6外显子上发生单碱基替换,导致一个保守位置上的甲硫氨酸被替换。wrs1突变体中大部分淀粉合成相关基因表达量下调,且野生型与突变体间基因表达的变化与相应蛋白积累的差异存在不一致的趋势。wrs1突变体籽粒中蛋白质积累降低,而游离氨基酸含量显著升高。【结论】 WRS1编码色氨酰-tRNA合成酶,该基因突变后通过影响氨基酸稳态和蛋白质合成,造成淀粉合成相关基因异常表达从而影响淀粉的合成与积累,导致种子发育缺陷。     

三唑酰草胺在不同类型土壤中的降解特性

为科学评价除草剂三唑酰草胺在土壤环境中的生态风险，采用室内模拟方法，研究了三唑酰草胺在吉林黑土、江西红土和安徽水稻土中的降解特性。结果表明:三唑酰草胺在土壤中的降解符合一级动力学方程。好氧条件下三唑酰草胺在3种土壤中的降解半衰期分别为86.5、106和91.4 d；厌氧条件下半衰期分别为106、130和127 d；水稻田厌氧条件下半衰期分别为162、219和188 d。研究表明，三唑酰草胺在水稻田厌氧条件下的降解速率明显慢于其他2种试验条件下。     

QuEChERS-气相色谱-质谱法测定粮谷中氰烯菌酯残留

建立了一种适用QuEChERS前处理结合气相色谱-质谱 (GC-MS) 技术测定4种粮谷（糙米、小麦、高粱及玉米）中氰烯菌酯残留的方法。样品经乙腈提取、PSA净化和浓缩后，采用GC-MS检测，内标法定量。结果表明:在10～500 μg/L质量浓度范围内，氰烯菌酯峰面积与进样质量浓度间线性关系良好，决定系数 (R2) > 0.9983，定量限 (LOQ) 低于0.005 mg/kg；在添加水平分别为0.005、0.02、0.05及0.1 mg/kg时，该方法的平均回收率在85%～108%之间，相对标准偏差 (RSDs) 为1.1%～10.4%。该方法简便、快速，具有良好的灵敏度和重现性，适用于粮谷中氰烯菌酯的残留量测定。     

磺酰脲类除草剂的应用及检测方法

磺酰脲类除草剂是上世纪80年代美国杜邦公司研发出来的一种除草剂，其具有高效、广谱、低毒、高选择性等优点，因此，一经问世就得到了广泛应用。但是，由其引起的土壤、地下水污染问题而饱受诟病。有些磺酰脲除草剂难以降解，可对环境造成持续的污染，更有甚者，农作物也会因此而造成农残超标。因此，磺酰脲类除草剂在环境、农产品中的残留问题及和检测技术研究进展值得我们关注。     

烯丙孕素内服溶液的临床药效和靶动物安全性研究

研究国产烯丙孕素内服溶液的临床药效和靶动物安全性，为其新兽药注册和临床合理应用提供依据。通过发情间隔、发情率、发情集中度、妊娠率等指标评价烯丙孕素内服溶液调控母猪同期发情的临床效果；通过比较给药前后的临床体征、血常规指标、血清生化指标及组织病理学变化，评价烯丙孕素内服溶液对靶动物母猪的安全性。实验性临床试验中，国产烯丙孕素内服溶液高（25 mg·d-1）、中（20 mg·d-1）、低（10 mg·d-1）剂量组以及空白对照组的母猪从停药到出现发情反应的间隔时间分别为（3.45±0.81）（3.35±0.66）（5.21±2.65）和（11.71±5.39）d，发情率分别为100%（20/20）、100%（20/20）、95%（19/20）、70%（7/10）。扩大临床试验中，国产烯丙孕素内服溶液组和进口药物对照组的母猪在药物调控下均表现出良好的同期发情效果，发情间隔分别为（3.59±1.07）d和（3.75±1.22）d，发情率分别为96.72%（59/61）和98.33%（59/60）。靶动物安全性试验中，国产烯丙孕素内服溶液在5倍推荐剂量（100 mg·d-1）范围内对母猪的血液生理生化功能和主要脏器未造成明显的不良影响。结果表明，国产烯丙孕素内服溶液调控母猪同期发情，一次量20 mg，连续给药18 d，临床应用安全、有效。