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。     

玉米ZmPP2C6-01基因的克隆及表达分析

为了研究玉米蛋白磷酸酶2C (PP2C)基因对非生物胁迫的响应及生理功能,以耐旱玉米自交系豫882为试验材料,对玉米20%PEG6000胁迫处理转录组进行分析,筛选受干旱诱导强烈表达的PP2C基因,然后对其进行克隆、生物信息学分析及表达模式分析。结果表明,在玉米20%PEG6000胁迫处理转录组中筛选到一个干旱胁迫下显著上调表达的PP2C蛋白基因,命名为ZmPP2C6-01。ZmPP2C6-01基因的开放阅读框为1 242 bp,编码413个氨基酸,编码蛋白质的分子质量为43.8 ku,等电点为6.6,是一种亲水性蛋白。ZmPP2C6-01蛋白与高粱的PP2C蛋白亲缘关系最近,而与冬小麦、粗山羊草等的PP2C蛋白亲缘关系相对较远。ZmPP2C6-01蛋白定位于细胞核中。利用实时荧光定量PCR分析发现,ZmPP2C6-01基因在玉米根中的表达量最高,其次是叶,茎中最低;PEG胁迫下,ZmPP2C6-01基因在根中的表达量大部分时间点均高于对照,同时在叶中呈上调表达模式;在ABA、NaCl、高温胁迫下,ZmPP2C6-01基因在根中大部分时间点的表达量均低于对照,整体呈下降趋势,而在叶中的表达量均高于对照,呈上调表达模式。综上表明,ZmPP2C6-01基因响应干旱等逆境胁迫,但表达模式不一致。     

测土配方施肥技术应用推广研究巴里坤县花园乡农牧业发展服务中心 新疆

科学的施肥不仅能有效提升农业经济收益,还有利于保护生态环境。根据《测土配方施肥技术规范》要求,新疆巴里坤县花园乡积极推广测土配方施肥技术,加速测土配方施肥技术全覆盖,实现了增产和节本,同时为科学利用和管理耕地提供了参考。     

加强耕地质量的农业技术推广模式探讨

农业技术推广是实现地区农业现代化发展的先决条件,对于辖区经济和市场发展具有十分重要的意义。出于地区的经济发展建设以及科学技术力上的增强需要,地方行政部门需要结合辖区的产业结构特征,对农业的推广工作进行调整和加强,促进耕地质量体系的尽快实现。文章将就农业技术推广模式进行探讨,并提出相关建议。     

种植密度对机播条件下红玫瑰马铃薯结薯性状及产量的影响

为确定临沂市机播条件下红玫瑰彩色马铃薯的最佳播种密度,开展了机播马铃薯相同行距(90 cm)、不同株距(14、18、22、26 cm)的密度试验,分析了不同密度处理对红玫瑰马铃薯出苗期、现蕾期、开花期、成熟期、株高、茎粗、主茎数、马铃薯晚疫病发病情况、产量、商品薯率的影响。结果表明:随着播种密度的增加,红玫瑰物候期无明显变化,株高、马铃薯晚疫病株数呈升高趋势,茎粗和主茎数呈降低趋势,商品薯率和商品薯产量呈下降趋势。以行距90 cm、株距22 cm密度下商品薯667 m~2产量最高,为2 129.25 kg,并且马铃薯晚疫病未见发生。     

富士系苹果在南疆表现及栽培中应注意的问题

富士系苹果引入新疆南疆后充分发挥了富士系苹果的优点,即果实贮藏性能好,风味甜酸适口,品质优良.但却有抗寒力弱,树冠大,进入结果期晚,果形不正,果实大小不整齐的缺点,因而在发展富士系苹果的生产上,存在着不同意见.为此,近几年我们对南疆栽培富士系苹果的重点产区作了一些实地调查,现将资料整理如下.     

立春油桃在麦盖提县连栋大棚引种栽培试验

2003年3月,麦盖提县从山东烟台引进立春油桃进行连栋大棚栽培试验.当年定植,当年扣棚,翌年5月下旬成熟,平均株产7.8kg,折合667 m2产860 kg;2005年和2006年达1 300 kg和1 800 kg,果实近圆形,稍长,平均果实重120 g,最大单果重265 g,果面全红,外观艳丽,肉质细腻,风味浓甜微香,半离核,耐贮运,经济效益非常显著.     

一例猪腹泻病的诊断及免疫防控评估

猪流行性腹泻(PED)是猪流行性腹泻病毒(PEDV)引起的一种猪的急性肠道传染病。该病主要呈现哺乳仔猪高发病率、高致死率的特点。2014年11月开始至2015年6月,河北某猪场长期暴发仔猪腹泻病,死亡率高达50%以上。通过现场调查、病理解剖、实验室病原诊断,确定该疾病主要由PEDV造成。并针对该场实际情况采用本实验室研制的PEDV新毒株弱毒疫苗与某商品灭活疫苗,以3种不同免疫方案进行免疫效果评估,综合安全性、免疫效力与生产成绩情况,结果显示两种疫苗联合使用及弱毒疫苗组免疫方案较仅使用商品灭活疫苗的灭活疫苗组有较高安全性、免疫保护效果及生产成绩。     

不同地区、不同部位羊驼毛品质性状的研究

本研究旨在了解不同地区、不同部位羊驼毛品质的差异，为羊驼选育及羊驼毛生产提供参考数据。采集新疆野生动物园、新疆阿勒泰、新疆阿克苏、山西、天津地区羊驼颌、颈、肩、侧、股、背、腹部位共636份毛样，进行平均纤维直径、毛丛长度、净毛率、单纤维强力、有髓毛含量、无髓毛含量等性状的测定，分析不同地区及不同部位毛品质性状的差异，并进行最小二乘分析。结果表明，不同地区羊驼毛平均纤维直径、白度、亮度、原毛油脂含量、净毛率、毛丛自然长度、单纤维强力、断裂伸长百分比、有髓毛含量、无髓毛含量均存在极显著差异（P<0.01）；不同取样部位羊驼毛纤维直径、原毛油脂含量、毛丛自然长度、单纤维强力、含杂率存在极显著差异（P<0.01），无髓毛含量和有髓毛含量存在显著差异（P<0.05）。以羊驼毛细度越细毛品质越优为准，结合单纤维强力、毛丛自然长度等性状，羊驼不同部位的毛纤维质量从高到低依次为：背、侧、股、肩、颈、颌及腹部。在育种中可将提高无髓毛含量作为新疆羊驼毛细度的选育目标，将提高净毛率和单纤维强力作为山西、天津羊驼毛育种方向，同时可考虑提高羊驼颈、颌、腹部的无髓毛含量，以提高羊驼整体毛品质水平。     

利用若干单株混合提取DNA方法进行玉米群体SSR的分析

以金皇后玉米群体90个单株：DNA和6个自交系DNA为供试材料，利用15对SSR引物，比较了同一群体4种DNA样品处理(单株DNA样品、3个单株混合DNA样品、10个单株混合DNA样品、15个单株混合DNA样品)的SSR遗传多态性。结果表明，利用单株DNA样品能获得等位基因数、基因频率、基因型杂合度等较全面的遗传信息，适宜进行单个或少量群体的遗传结构研究，但试验工作量大；利用混合DNA样品所能获得的遗传信息有所减少，比较4种DNA样品处理的检测结果发现，15个单株混合样品的检测结果误差较大，而采用3～10个单株DNA混合的样品基本可以反映出一个群体的等位基因数目和SSR带型的差异，由于试验工作量大大减少，可以应用于较多玉米群体间遗传差异的比较。