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。     

谷子株高及穗部性状主基因+多基因混合遗传模型分析

【目的】株高和穗部性状是影响谷子产量的关键性状。探究谷子株高及穗部性状表型变异的遗传规律,为相关性状的遗传改良与基因定位提供参考依据。【方法】以谷子优质品种豫谷18为共同父本,分别与黄软谷和红酒谷杂交,构建2个分别包含250个家系的重组自交系F₇群体（YYRIL和YRRIL）。采用主基因+多基因混合遗传模型,对YYRIL和YRRIL群体在2个环境下的株高、穗长、穗下节间长、穗码数、穗粒重等5个农艺性状的表型数据进行遗传分析。【结果】5个性状在所有环境中均表现连续变异且存在超亲分离现象,峰度和偏度绝对值小于1,近似正态分布,呈现数量性状的典型遗传特点。性状间相关性分析表明株高与穗长、穗下节间长在所有环境中均呈极显著正相关,穗码数与穗粒重呈极显著正相关。遗传模型分析显示YYRIL和YRRIL群体株高的最适遗传模型分别为PG-AI和PG-A多基因模型,多基因遗传率分别为95.15%和91.27%。2个群体穗码数的最适模型均为PG-AI,多基因遗传率为70.07%—71.58%。穗下节间长在2个群体的最适遗传模型分别为4MG-CEA和3MG-CEA,均为等加性主基因模型。穗下节间长在YYRIL群体的主基因遗传率为9.69%,4对主基因加性效应值相等,均为-0.34,具有负向效应;穗下节间长在YRRIL群体的主基因遗传率为45.78%,3对主基因加性效应值相等,均为1.17,具有正向效应。穗长在YYRIL群体的最适模型为MX2-ED-A,即2对显性上位主基因+加性多基因模型,主基因遗传率为43.56%,多基因遗传率为50.56%。控制穗长的2对主基因加性效应值分别为-1.21、1.68,多基因加性效应较小,为-0.0017;穗长在YRRIL群体的最适模型为MX2-AE-A,即2对累加作用主基因,加性多基因混合遗传模型;穗长的主基因遗传率为46.40%,多基因遗传率为46.91%。控制穗长的第1对主基因加性效应值为1.53,具有正向效应,第1对主基因加性×第2对主基因加性上位性互作效应值是0.60,多基因加性效应值为-0.47,表现为较低的负向遗传效应。穗粒重在YYRIL群体的最适遗传模型为MX2-ED-A;符合2对显性上位主基因+加性多基因模型,主基因遗传率为69.09%,多基因遗传率为12.08%;控制穗粒重的2对主基因加性效应值分别为0.58、5.82,以第2对主基因的加性效应为主,多基因加性效应值为-3.81。穗粒重在YRRIL群体的最适遗传模型为3MG-PEA,即3对部分等加性主基因遗传模型;穗粒重的主基因遗传率为81.10%,3对主基因加性效应值分别为-2.68、-2.68和2.66,前2对主基因的加性效应值相同,且均为负向效应。【结论】谷子株高、穗码数的最适遗传模型相似,均服从多基因遗传,遗传率较高,受环境影响较小;穗下节间长的遗传受主基因控制,主基因遗传率偏低,受环境影响较大,在栽培中应充分考虑环境因素;穗长遗传受主基因和多基因共同控制;穗粒重在2个群体均服从主基因遗传,主基因遗传率较高,可能存在主效QTL。     

抗桃树细菌性穿孔病植物内生菌的筛选及其抑菌机制研究

桃树细菌性穿孔病发生普遍，严重制约了桃产业的发展。为研究植物内生菌对桃树细菌性穿孔病病原菌的抑制作用，从健康桃树、博落回、金银花、板栗等健康植物材料中分离筛选出优势拮抗内生菌株，并测定其胞外代谢产物对病原菌细胞膜与细胞壁通透性、纤维素酶活性、胞外多糖(EPS)含量、呼吸代谢、核酸含量的影响。结果表明，分离得到的45株内生菌中，从金银花植株中分离的曲霉属JYY-3菌株抑菌效果最好，其最小抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)分别为50、200 mg/mL。经该菌株胞外代谢产物处理后，桃树细菌穿孔病病原菌核酸泄漏量、AKP活性和电导率显著提高，且浓度越高效果越明显。此外，JYY-3菌株胞外代谢产物能显著降低病原菌纤维素酶活性、EPS含量、DNA和RNA含量，抑制其琥珀酸脱氢酶(SDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)活性，且浓度越高作用越强，经2.0MIC菌株JYY-3代谢产物处理12 h后，桃树细菌穿孔病病原菌的SDH、MDH活性较对照组分别降低107.644、13.729 U/mg。可见，金银花内生菌株JYY-3对桃树细菌性穿孔病病原菌有显著的抑制作用，可通过抑制纤维素酶活性及EPS合成以...     

通过转化脂肪酸去饱和酶基因AcoFAD2提高菠萝植株的抗寒能力

为培育抗寒菠萝新品种,本研究通过比较菠萝脂肪酸去饱和酶基因序列和拟南芥脂肪酸去饱和酶基因序列,筛选获得目标基因AcoFAD2;通过农杆菌转化菠萝'台农17'获得过表达AcoFAD2转基因植株TN17FAD2-3;转基因植株和对照在低温条件下进行培养,鉴定转基因植株和对照的不饱和脂肪酸含量及抗寒能力.结果 发现组培苗在7℃条件下处理5d然后转入26℃生长一周,TN17FAD2-3第四片叶坏死比例为(5±1)％,只转化空载体的对照TN17-EV第四片叶坏死比例为(97±2)％.组培苗在7℃条件下生长5d,然后转入26℃生长15d.TN17FAD2-3第二片叶叶面积为(2.15±0.2) cm2,TN17-EV第二片叶叶面积为(0.06±0.01) cm2.TN17FAD2-3的叶片不饱和脂肪酸含量(16∶3+18∶3)为(77.5±0.7)％,对照TN17-EV叶片不饱和脂肪酸(16∶3+18∶3)含量为(58.6±0.8)％.TN17FAD2-3的叶片不饱和脂肪酸含量高于只转化空载体的对照TN17-EV.低温条件下,TN17FAD2-3比TN17-EV生长快,TN17FAD2-3株系比TN17-EV具有更高的抗寒性,载体UBI-pCAMBIA1301不能提高菠萝植株的抗寒能力,通过转化脂肪酸去饱和酶基因AcoFAD2能够提高菠萝植株的抗寒性能,本研究为快速培育抗寒菠萝新品种提供理论基础.     

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。     

陕北地区不同产地红富士苹果的主要理化指标对比

为提高陕北苹果的采收、贮藏和商品价值,本研究以陕北代表性红富士产地洛川、富县、黄陵、宜川和延长5个产地的红富士苹果为试验材料,对苹果的主要理化指标进行测定,分析苹果的内在品质。结果表明:在硬度上洛川黄陵富县延长宜川,在可溶性固形物度上洛川延长宜川富县黄陵,总酸度上洛川宜川延长黄陵富县,成熟度上黄陵富县延长宜川洛川。富县、洛川北、延长地区水心比例较高,富县、黄陵、洛川北地区霉心比例高。陕北地区的红富士苹果采收时硬度均在6.65 kg·cm~(-2)以上,可溶性固形物均在13.75%以上,整体品质均佳。综合以上指标,陕北洛川地区的红富士内在理化品质最佳。     

圈养小爪水獭繁殖期日行为节律及时间分配的观察

正小爪水獭又名亚洲小爪水獭,属于食肉目鼬科,属国家Ⅱ级重点保护动物,是世界上最小的水獭种,体长一般为60～94 cm。小爪水獭分布于印度、斯里兰卡、尼泊尔、巴基斯坦、缅甸等多个国家,主要生活于海拔1 500 m以下的亚热带山地河谷中。小爪水獭过着一夫一妻制的生活,多在春、夏两季繁殖产仔,每年繁殖1～2胎,每胎产2～4仔,生下的小爪水獭哺乳3个月后就能独立生活。我国拥有占世界近1/4的水獭物种,对水獭的研究主要集中在饲养管理、生态分布和     

犬结膜瓣遮盖术治疗角膜溃疡穿孔

角膜处于眼球的最前端容易引发角膜炎,角膜溃疡是角膜炎的一种,而溃疡向深层蔓延,形成前房积脓,就会引发穿孔。2017年4月28日,接诊1条英国斗牛犬(小螨),1岁,体重25 kg,根据以往病史及眼科检查,诊断为角膜溃疡穿孔。经与宠主协商后,于当天下午进行结膜瓣遮盖手术,术后角膜溃疡穿孔愈合,且无溃疡复发,效果良好。     

施氮量对粮饲兼用玉米子粒产量和饲用品质的影响

2017~2018年以主推粮饲兼用玉米陕科9号品种为材料，设0、90、180、270和360 kg/hm² 5个氮肥水平进行大田试验，测定不同氮肥处理下叶面积指数、产量和饲用品质和氮肥利用率等性状指标，分析施氮量对玉米子粒产量、饲用品质和氮肥利用率的影响。结果表明，随施氮量的增加，叶面积指数、SPAD值和生物量增加；子粒产量随施氮量的增加先增加后稳定，此时最佳施氮量为268 kg/hm²，产量增加64.4%。随着氮肥增加，氮肥农学效率呈先增加后降低，氮肥偏生产力降低。饲用品质分析显示，子粒蛋白质、淀粉和脂肪含量随着施氮量增加而增加，在氮肥270 kg/hm²处理下分别较不施氮处理增加2.4%、13.7%和22.5%；秸秆中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别减少20.4%和18.1%，秸秆粗蛋白和体外干物质消化率分别增加22.5%和17.6%。适当增施氮肥改善玉米群体质量，增加产量和氮肥利用率，提高饲用价值。陕北灌区粮饲兼用玉米生产实践中，推荐适宜施氮量为268 kg/hm²。     

野生灰胸竹鸡驯养试验

2018年2-6月,笔者对从湖南省永州市零陵区和冷水滩区野外捕获的麻面灰胸竹鸡(1～2月龄的小竹鸡称为麻面)和成年灰胸竹鸡采用不同尺寸的笼子进行人工驯养对比试验。试验结果表明,人工驯养野生竹鸡时,易死亡期发生在驯养期前10 d;野生麻面竹鸡成活率比成年竹鸡高,适应笼养驯化快;笼顶加1层3 cm厚的海棉比笼顶用铁丝网的成活率高;黑暗矮小的竹鸡专用竹笼比其他铁丝笼成活率高。