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。     

黑龙江省进口俄罗斯木材中截获有害生物疫情分析

根据黑龙江省各口岸进口俄罗斯木材总体变化趋势,梳理分析了全省2011~2017年进口俄罗斯木材疫情截获总体情况,其结果表明:全省进口俄罗斯木材害虫截获数量和种类近年来趋于稳定,且略有增长。对外来林木害虫给黑龙江省林业造成的影响进行风险分析、开展讨论的同时提出黑龙江省外来林木害虫疫情防控措施。     

瑞丽山龙眼幼苗光合特性研究

使用Li-6400XT便携式光合仪测定高黎贡山南段2种环境(野外、大棚)下生长的我国特有种植物瑞丽山龙眼幼苗的光合特性,结果表明:(1)2种环境下生长的幼苗净光合速率(PN)日变化出现"双峰"曲线,有"午休"现象,但峰值出现的时刻与大小不同,野外幼苗在10:00、16:00出现高峰值,分别为4.608、2.118μmol/(m~2·s),大棚幼苗在11:00、15:00出现2个高峰值,分别为4.102、3.982μmol/(m~2·s);蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)变化趋势与净光合速率变化趋势一致,也有"午休"现象;水分利用率(WUE)无明显变化规律;胞间CO_2浓度(Ci)与净光合速率日变化相反。(2)净光合速率与环境因子偏相关性分析表明,环境因子:光合有效辐射(PAR)、大气CO_2浓度(Ca)、空气温度(Ta)、相对湿度(RH)对幼苗PN值影响均为:PARCaTaRH;(3)两地幼苗光饱和点(LSP)均较高,野外为2 674.995μmol/(m~2·s)、大棚幼苗为2 228.754μmol/(m~2·s),光补偿点(LCP)分别为38.250、8.322μmol/(m~2·s)。     

浅谈“南水北调”西线工程对临泽县水资源利用与生态环境保护的促进作用

本文通过对临泽县水资源现状、水资源利用与生态环境方面存在的问题进行分析,阐述了"南水北调"西线工程对临泽县水资源利用与生态环境保护的促进作用,为从根本上解决临泽县水资源紧缺的问题提供方案。     

1-MCP对猕猴桃后熟质地品质的临界浓度研究

为探究1-甲基环丙烯(1-MCP)对猕猴桃后熟质地品质作用效果的差异,寻找适宜的1-MCP临界使用浓度,研究通过应用质地多面分析(TPA)测试法,以"贵长"猕猴桃为试材,比较不同处理果肉质地品质差异和好果率,分析各质地参数之间相关性,并且用主成分分析法进行综合评价。结果表明:0.75μL/L和0.50μL/L 1-MCP处理均能够更好地保持猕猴桃货架期的好果率;果实的咀嚼性、弹性、硬度、回复性和凝聚性相互之间都有较好的相关性,但黏着性与其他指标相关性较差,所以用咀嚼性、弹性、硬度、回复性和凝聚性作为评价猕猴桃果实质购性能的主要参数。与对照比较,6种浓度1-MCP处理中,0.75μL/L 1-MCP的处理对维持猕猴桃后熟质地品质效果最好,其次是0.50μL/L1-MCP处理,两组处理均能够延缓果实硬度并且使果实正常后熟。而高浓度(1.50μL/L和1.25μL/L)的1-MCP对猕猴桃果实后熟质地的保持效果较差,出现"僵尸果"现象。另外综合主成分分析显示,货架末期(9 d)时,不同处理猕猴桃质地品质从高到低的排列顺序为:0.75μL/L0.50μL/L1.00μL/L0.25μL/L1.25μL/L1.50μL/L0μL/L。因此,从经济和后熟质地品质考虑,采后用0.50～0.75μL/L1-MCP来处理猕猴桃对保持果实质地品质的效果最好。     

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)合成途径和水稻叶片早衰

叶片是植物进行光合作用的主要场所,其衰老由内源遗传发育信号和外界环境胁迫所启动,是一个非常复杂有序的调控过程。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)是脱氢酶的辅酶,在糖酵解、糖异生、三羧酸循环以及呼吸链等代谢中发挥着不可替代的作用。最新研究表明,水稻NAD生物合成参与调控沉默信息调控因子Sirtuins的生物活性、组蛋白H3K9去乙酰化、植物激素茉莉酸(JA)和叶片衰老。本文综述了有关水稻叶片衰老的细胞生理特征、Sirtuins酶活、NAD生物合成以及水稻早衰的OsSRT1-NAD调控途径和OsSRT1-Me OH-JA调控途径,以期阐明水稻叶片衰老的分子机理及其调控途径,为高产育种提供相应的理论参考。     

山楂和黄芪对围产期奶牛血液生化指标和免疫指标的影响

为研究山楂和黄芪对围产期奶牛能量负平衡和免疫功能的影响,测定了日粮中添加不同剂量的山楂和黄芪后奶牛血液生化指标和免疫指标的变化。选择2～4胎次健康围产期(产前21 d—产后21 d)荷斯坦奶牛45头,随机分成A组、B组和C组。A组饲喂基础日粮,B组和C组分别在基础日粮中添加100 g/(头·d)和300g/(头·d)山楂和黄芪(山楂与黄芪1∶1)。分别在产前21 d(-21 d)、产前7 d(-7 d)、分娩当天(0 d)、产后7 d(+7 d)和产后21 d(+21 d)尾静脉采血,制备血浆,测定各组奶牛血液生化指标和免疫指标的变化。结果显示,与A组相比,蛋白质指标方面,+21 d时,B组总蛋白含量极显著升高44.10%,球蛋白含量极显著升高66.16%;钙磷指标方面,+7 d时,B组钙含量极显著升高47.28%,+21 d时,钙含量显著升高41.67%、磷含量极显著升高33.57%;脂肪指标方面,+7 d时,C组非酯化脂肪酸含量显著下降27.16%,+21 d时,B组极显著下降34.38%;能量指标方面,0 d时,B组和C组葡萄糖含量分别显著升高24.49%和23.72%,+21 d时,B组酮体含量显著下降25.93%;免疫指标方面,-7 d、0 d、+7 d和+21 d时,B组和C组免疫球蛋白G含量显著或极显著升高(P0.05或P0.01),B组肿瘤坏死因子α含量显著或极显著升高(P0.05或P0.01)。综上,围产期奶牛日粮中添加100 g/(头·d)山楂和黄芪(1∶1)时能调节产后奶牛脂类、蛋白质和钙磷代谢,减轻产后能量负平衡,降低产后酮体水平,提高奶牛的免疫力。     

植物在风景园林建筑设计中的应用

植物作为一种非常重要的景观元素,在风景园林建筑设计中应用十分广泛。在风景园林设计中应用植物能有效突出该设计的观赏性,与周围的构筑物形成组景,使整个设计富有生态气息。本文将主要分析植物在风景园林建筑设计中的作用以及存在的问题,最后有针对性地提出植物在风景园林设计中如何应用的策略。