褪黑素诱导小豆抗锈病机理的初步研究

为明确外源褪黑素诱导小豆抗锈性的作用及机理,以感病小豆品种‘宝清红’为材料,采用叶面喷施不同浓度褪黑素激发处理小豆真叶,而后对真叶挑战接种锈菌夏孢子,结果表明,低浓度(11.61 mg/L)褪黑素可显著提升小豆对锈病的抗性。夏孢子萌发试验表明,褪黑素对夏孢子萌发及芽管生长无显著抑制作用,表明褪黑素无抑菌活性。进一步的基因表达分析发现,与对照相比,褪黑素激发诱导了水杨酸(SA)通路关键基因NPR1于接种后24 h显著上调表达,且病程相关蛋白PR1、几丁质酶(CHI)、β-1,3-葡聚糖酶(GLU)及PR5均于接种后24～120 h被显著诱导表达,说明褪黑素可能通过诱导NPR1表达,进而激活下游PR蛋白的高水平应答,使感锈病小豆品种获得对锈病的抗性。     

‘72杨’韧皮部的构造与理化性能

将‘72杨’、杉木和毛竹的木质部进行对比试验,观察并测试‘72杨’韧皮部的解剖构造以及理化特性,为其高值化利用提供基础数据。使用场发射环境扫描电镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪等设备和NREL标准对‘72杨’韧皮部的微观结构、结晶度、化学成分等物化性质进行测定与分析。研究结果表明,‘72杨’韧皮部中韧皮薄壁细胞和筛管分子占细胞总面积的(81.9±1.8)%,结构相对简单。‘72杨’韧皮部气干密度为0.358 g/cm3,绝干密度为0.321 g/cm3;而木质部的相应密度较高,分别为0.497和0.482 g/cm3;‘72杨’韧皮部结晶度仅为19.4%,比木质部低8.7%。‘72杨’韧皮部纤维素、半纤维素、木质素的含量分别为28.7%,11.1%,24.1%,均低于木质部中相应成分的含量,且木质化程度低,半纤维素以木糖为主。此外,由红外谱图发现‘72杨’韧皮部含有单宁、酚类、胼胝质等物质。‘72杨’韧皮部具有低密多孔、结构疏松、结晶度低、木质素含量低、抽提物含量高等特点。因此,‘72杨’韧皮部特别有利于机械(能耗低)或化学(抗降解屏障低)降解以及物化改性(多孔、可及性强),可提取酚类、单宁、胼胝质等物质用于工业应用,研究结果可为‘72杨’韧皮部的高值化利用提供重要的理论依据。     

沙蒿多糖组合制剂对滩羊羔羊瘤胃菌群多样性的影响

本试验旨在研究沙蒿多糖不同组合制剂对滩羊羔羊瘤胃菌群多样性的影响。选择健康、体重相近的断奶滩羊公羔60只,按体重随机分为4个组,每组15只羊。对照组饲喂基础饲粮,试验1组、试验2组和试验3组分别饲喂在基础饲粮中添加5.5 g/d沙蒿多糖+5.5 g/d包被丁酸钠、5.5 g/d沙蒿多糖+5.5 g/d丁酸甘油酯和5.5 g/d沙蒿多糖+1.1 g/d莫能菌素的试验饲粮。预试期为15 d,正试期为60 d。结果表明:1)与对照组相比,试验1组和试验2组滩羊瘤胃液乙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸浓度和乙酸比例显著提高(P<0.05)。2)试验2组的Chao1指数显著高于对照组(P<0.05),试验2组的Shannon指数和Simpson指数有高于对照组的趋势(0.05≤P<0.10)。3)门水平上,与对照组相比,试验1组瘤胃液中软壁菌门的相对丰度显著升高(P<0.05),厚壁菌门和丝状杆菌门的相对丰度有升高的趋势(0.05≤P<0.10);试验2组瘤胃液中绿弯菌门的相对丰度显著升高(P<0.05),而疣微菌门的相对丰度有升高的趋势(0.05≤P<0.10);试验3组瘤胃液中蓝藻菌门和互养菌门的相对丰度显著升高(P<0.05)。4)属水平上,与对照组相比,试验1组瘤胃液中理研菌科RC9的相对丰度显著降低(P<0.05),解琥珀酸菌属和丹毒丝菌属的相对丰度显著升高(P<0.05);试验2组瘤胃液中Sharpea的相对丰度显著降低(P<0.05),假丁酸弧菌属的相对丰度显著升高(P<0.05);试验3组瘤胃液中理研菌科RC9和Sharpea的相对丰度显著降低(P<0.05),互营球菌属的相对丰度有增加的趋势(0.05≤P<0.10)。由此可见,饲粮添加沙蒿多糖组合制剂均可提高滩羊羔羊菌群多样性,改善瘤胃微生物区系,且以添加沙蒿多糖+包被丁酸钠的效果最好。     

<Emphasis Type="Italic">OsLAP6/OsPKS1</Emphasis>, an orthologue of <Emphasis Type="Italic">Arabidopsis PKSA/LAP6</Emphasis>, is critical for proper pollen exine formation

Background

Male fertility is crucial for rice yield, and the improvement of rice yield requires hybrid production that depends on male sterile lines. Although recent studies have revealed several important genes in male reproductive development, our understanding of the mechanisms of rice pollen development remains unclear.

Results

We identified a rice mutant oslap6 with complete male sterile phenotype caused by defects in pollen exine formation. By using the MutMap method, we found that a single nucleotide polymorphism (SNP) variation located in the second exon of OsLAP6/OsPKS1 was responsible for the mutant phenotype. OsLAP6/OsPKS1 is an orthologous gene of Arabidopsis PKSA/LAP6, which functions in sporopollenin metabolism. Several other loss-of-function mutants of OsLAP6/OsPKS1 generated by the CRISPR/Cas9 genomic editing tool also exhibited the same phenotype of male sterility. Our cellular analysis suggested that OsLAP6/OsPKS1 might regulate pollen exine formation by affecting bacula elongation. Expression examination indicated that OsLAP6/OsPKS1 is specifically expressed in tapetum, and its product is localized to the endoplasmic reticulum (ER). Protein sequence analysis indicated that OsLAP6/OsPKS1 is conserved in land plants.

Conclusions

OsLAP6/OsPKS1 is a critical molecular switch for rice male fertility by participating in a conserved sporopollenin precursor biosynthetic pathway in land plants. Manipulation of OsLAP6/OsPKS1 has potential for application in hybrid rice breeding.

     

干鲜两用辣椒新品种‘安椒12’的选育

‘安椒12’是以‘m 99-6’为母本‘、538’为父本配制而成的杂交1代辣椒新品种。该品种生育期185 d左右,中早熟,始花节位8~10节;果实线形,果长22~25 cm,横径1.8~2.0 cm,平均单果质量21 g,最大单果质量36 g,连续坐果性强,最多可连续不间断坐果136个;早春栽培前期平均667 m^2产量900~1 200 kg,667 m^2总产量3 500~4 500 kg;产量高,抗性强,嫩果绿色,老果红色,适合鲜食和加工。适宜在河南、河北等省春季保护地或春季露地种植。2010年被评为河南省科技进步三等奖;2018年通过了非主要农作物品种登记。     

利用WGCNA进行玉米花期基因共表达模块鉴定

权重基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)是系统生物学的一种研究方法,在挖掘生物学数据与特定性状之间的生物学关系方面具有十分重要的作用。本研究利用玉米(Zea mays L.)自交系B73的14份不同发育阶段的转录组数据,筛选掉低表达丰度的基因,最终得到了22,426个高表达的基因用于创建基因表达矩阵;利用不同组织作为性状,创建表型矩阵。然后利用R软件中的WGCNA包建立了共表达网络,共得到20个模块。本研究将与组织相关性高于0.65的模块定义为组织特异性模块,最终鉴定到14个组织特异性模块。利用在线网站Agrigo对组织特异性模块中的基因进行GO (gene ontology)富集分析,发现14个模块中均可以得到富集种类。开花作为玉米生育周期中的一个重要生理过程,不仅代表着植物从营养生长到生殖生长的转变,也关系到产量、株高和抗逆性等农艺性状。本研究发现8个组织特异性模块中的基因可以富集到与开花调控的代谢通路。此外,有17个已经报道过的开花时间调控基因存在于共表达模块中,并且主要分布在Blue模块和Darkmagenta模块,因此本研究重点关注了这2个模块内部的基因调控网络。本研究通过计算不同组织中的基因表达丰度,并联合权重基因共表达网络分析的方法,鉴定到了具有生物学意义的共表达基因模块,挖掘到了数个开花相关的模块,有助于揭示玉米开花调控的遗传机制。     

不同作物间作对烤烟根际土壤细菌群落组成及功能的影响

为连作障碍的生态调控提供技术支撑,采用IonS5~(TM)XL测序平台进行细菌16sRNA高通量测序分析,研究单作烤烟及其与甘薯、丹参和大豆间作对烤烟根际土壤细菌群落组成及功能的影响。结果表明:不同作物间作烤烟根际土壤48份样品16sRNA的V_3～V_4区测序共获得3 667 900条有效序列,平均每个样品得到76 415条有效序列,质控有效率达93.77%,以97%的一致性将可分类单元(OTUs)聚类得到6 584个OTUs;间作烤烟根际细菌群落的丰富度提高,多样性降低;烤烟根际土壤细菌主要由44个子功能组成,其中包括水化合物代谢、氨基酸代谢、膜运输、翻译、复制与修复和能量代谢等,表现出功能上的丰富性。间作降低烤烟根际土壤细菌的整体代谢能力和遗传信息处理能力。     

不同产地西洋参氨基酸种类及含量分析

为研究不同种植区西洋参氨基酸的含量和品质，按食品安全国家标准GB/T5009.124-2016，对加拿大多伦多市、陕西省留坝县、吉林省抚松县、山东省文登市来源的4 a生西洋参进行氨基酸种类和含量测定及对比分析。各产地西洋参均检测出17种氨基酸，其中含有人体必需的赖氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸和半必需氨基酸精氨酸；含有蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸和精氨酸等8种药用氨基酸。人体必需氨基酸及药用氨基酸含量对比分析结果表明，加拿大多伦多市来源西洋参的这两类氨基酸含量最高，分别为46.20 mg/g 和61.93 mg/g，占总氨基酸含量的 54.0%和72.3%，其次是陕西省留坝县来源的西洋参，分别为45.70 mg/g和61.63 mg/g，占总氨基酸含量的51.9%和70.0%。主成分分析及综合评价结果表明，从氨基酸含量及营养均衡性角度来看，陕西省留坝县西洋参是最接近原产地加拿大的西洋参。     

成都平原冬季繁育马铃薯脱毒苗水培技术优化研究(英文)

以马铃薯品种费乌瑞它脱毒试管苗为材料,设置传统水培(CK)、安装加热棒(T1)及安装加热棒和保温棚(T2)3个处理,研究不同加温措施对马铃薯试管苗水培繁育的影响。结果表明:在成都平原气温较低的冬季,通过在传统水培设施上安装加热棒和覆盖保温棚,可使水培苗床水温保持在15~22℃,使水培苗较传统方法提早生根6.4 d,提早出苗13d,同时有利于形成壮苗,其根长、茎粗、株高、叶片数和鲜重等指标均显著优于传统方法。在水培苗扦插后42 d,当CK处理刚上到雾培阶段时,T1处理单株结薯数已达1.70颗,T2处理已达3.57颗。因此,水培加温处理有利于组培苗提前扦插,培养健壮水培苗,并提早雾培苗结薯,具有重要的生产意义。     

牛精液新型冷冻保护剂的研究

通过对不同浓度的甘油和乙二醇对牛精液冷冻保存效果的测定,探讨冷冻保护剂乙二醇与传统冷冻保护剂甘油的冷冻效果,并通过对葡萄糖和卵黄及Tris等成分的调整进一步分析了主要营养成分和缓冲体系对牛精液冷冻保存的影响程度。试验表明:1GL和EG对牛精子均有良好的冷冻保护能力,解冻后6h的活力GL组中以GL1.2和GL1.4的活力最高,均为0.50;EG组中以EG0.7的活力最高,达到0.53,高于0.35以上的国标。2其他营养成分的变化对GL和EG保护精子的效果有一定影响,特别是卵黄的作用比较明显;3在同等条件下,GL对精子的冷冻保护效果优于EG,EG组的活力衰竭快于GL组。