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。     

烟草青枯病生防菌的筛选及其田间防效评价

为筛选出对烟草青枯病有效防治的生防菌,通过稀释涂布法从烟株根际土壤分离到一株具有明显拮抗作用的菌株69-1,经16S rDNA鉴定该菌株为壮观链霉菌(Streptomyces spectabilis),并用该菌株进行烟草青枯病田间防治试验。结果表明,与对照相比,经菌株69-1处理烟株茎围、有效叶片数、最大叶宽、最大叶长、上中下部烟叶单叶干重、最大叶面积、产量均显著增加,且对烟草青枯病的相对防效达60.42%,同时对不同处理组的初烤烟叶进行化学成分的检测分析,发现菌株69-1处理相对于对照组烟叶品质更佳。该菌株菌剂处理不仅可以提高烟株对烟草青枯病的防效,而且还提高烟叶品质和产量,可为烟草青枯病生物防治提供一定参考。     

两种有机硅助剂对四氯虫酰胺防治菜青虫的增效作用

为明确两种有机硅助剂Silwet 408和Greenwet 7618对四氯虫酰胺防治菜青虫的增效作用,本文采用喷雾法测定四氯虫酰胺以推荐剂量、50%推荐用量分别与Silwet 408和Greenwet 7618的3 000倍稀释液混用对菜青虫的田间防效。结果表明,四氯虫酰胺以50%推荐用量分别与Silwet 408和Greenwet 7618混用,药后3 d对菜青虫的防效均与单独使用推荐剂量的防效无显著差异;药后7 d,50%推荐用量与Greenwet 7618混用对菜青虫的防效与推荐剂量的四氯虫酰胺仍无显著差异,而50%推荐用量与Silwet 408混用的防效显著降低;在药后14 d,所有处理对菜青虫无防治效果。因此,建议在生产上推广50%推荐用量的四氯虫酰胺与Greenwet 7618的3 000倍液混用防治菜青虫。     

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。     

四川地区猕猴桃病毒1的RT-PCR检测及外壳蛋白基因序列分析

为了明确近期新西兰报道的侵染猕猴桃的新病毒——猕猴桃病毒1（Actinidia virus 1，AcV-1）在四川地区猕猴桃上的发生情况及其分子特性，采用RT-PCR对来自四川6个地区疑似感染病毒的90份猕猴桃主栽品种‘红阳’和‘金果’的叶片样品进行检测。结果表明，22份样品为AcV-1阳性，检出率为24.4%。将获得的5个AcV-1分离物和已报道的新西兰分离物K75的外壳蛋白（coat protein，CP）基因序列进行比对，结果表明，分离物间核苷酸序列和氨基酸序列的相似性分别为84.8% ~ 97.1%和89.7% ~ 99.6%，其中除邛崃分离物HYH5与新西兰分离物K75的核苷酸序列相似性较高（97.1%）外，其余4个分离物均低于91%。系统进化分析结果显示，这些分离物主要聚集在3个分支上，分离物HYH5与新西兰分离物K75位于同一分支，其余分离物位于另外2个分支。     

水禽变形杆菌的分离鉴定与药物敏感性分析

本研究从临床疑似变形杆菌感染水禽病例中分离到17株细菌,对新分离菌株进行形态学、菌株生化特性、变形杆菌atpD基因特异性PCR鉴定以及菌株药物敏感性试验。结果显示:菌株镜检为革兰阴性菌,具有明显多形性;在鲜血琼脂培养基上有明显的迁徙现象;atpD基因特异性PCR扩增并测序比对确认分离株为变形杆菌;药敏试验结果表明,本研究分离的水禽变形杆菌具有多重耐药性,对常用抗生素表现低敏或耐药,仅对庆大霉素敏感。     

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。     

茶园间作不同植物对茶叶产量和品质及茶园土壤的影响

为优化茶园间作模式、丰富茶园间作模式的科学理论,本试验探讨了间作白三叶、金盏菊和金花菜三种间作模式下对茶园土壤营养成分及茶叶品质成分与茶叶产量的影响,并分析了茶叶品质成分和土壤营养成分的相关性.结果表明:三种间作模式条件下茶叶中茶多酚含量均显著降低,进而降低酚氨比.茶园间作金花菜,茶百芽重提高;而间作白三叶、金盏菊,茶百芽重与发芽密度均提高.茶园间作白三叶显著提高土壤有效磷、速效钾、碱解氮和全氮含量;间作金花菜则显著提高土壤速效钾、碱解氮和全氮含量,而全磷含量显著降低;间作金盏菊显著提高土壤有效磷、速效钾和有机质,而全磷与全钾含量显著降低.茶叶品质与土壤相关性分析发现:土壤pH值和土壤全磷、全钾及有机质含量变化与茶叶品质关系十分紧密.茶园间作白三叶、金盏菊和金花菜均不同程度上改良土壤性状,增强土壤肥力,进而改善茶叶品质.     

中药成分辛弗林对胶体金免疫层析法检测β-受体激动剂的影响

旨在探究陈皮、青皮、木瓜、厚朴、红景天等5种中药材提取液以及饲喂了陈皮和青皮的猪尿液胶体金免疫层析法检测结果呈阳性的原因。建立测定猪尿及中药提取物中辛弗林的LC-MS/MS检测方法，测定陈皮、青皮的提取物和饲喂陈皮、青皮后猪尿中的辛弗林浓度。用小鼠肝微粒体孵育CGIA检测呈阳性的陈皮、青皮、木瓜和厚朴4味中药提取物。饲喂陈皮和青皮后的猪尿液检出辛弗林，浓度分别为1.36和1.65 μg·mL^-1；在陈皮和青皮的提取复溶液中检出辛弗林，浓度分别为132.6和312.7 μg·mL^-1。厚朴和木瓜两种中药提取物经过肝微粒体孵育后，在2~5 h逐渐由CGIA检测阳性转为阴性，陈皮和青皮孵育后，0~6 h的结果均为CGIA检测阳性；阴性中药组CGIA检测均呈阴性，而添加辛弗林的阳性对照组0~6 h CGIA检测均呈阳性。猪较大剂量使用陈皮和青皮会引起猪尿β-受体激动剂CGIA检测出现假阳性，该假阳性现象跟中药成分辛弗林有关，体外试验中辛弗林不易被小鼠肝微粒体代谢。