基于网络药理学及分子对接技术研究黄芪调控仔猪肠道菌群失调性腹泻的作用

【目的】基于网络药理学及分子对接技术研究黄芪调控仔猪肠道菌群失调性腹泻的有效活性成分及其作用机制。【方法】从TCMSP数据库搜集黄芪中药化合物成分,并获取其潜在靶点。利用GeneCards和OMIM数据库搜集肠道菌群失调性腹泻(flora imbalance diarrhea)的作用靶点,将两者预测的潜在作用靶点进行映射,获得共同作用靶点。运用STRING数据库构建靶点蛋白-蛋白相互作用(PPI)关系,用Cytoscape_3.8.0软件对其网络进行拓扑分析,用DAVID数据库对共同作用靶点进行富集分析,用AutoDuck_4.2.6软件对其核心成分与核心靶点进行分子对接。【结果】黄芪含有11个调控仔猪肠道菌群失调性腹泻核心成分,其对应靶点基因65个,疾病靶点854个,交集靶点25个。PPI网络中显示肿瘤坏死因子(TNF)、转录因子AP-1(JUN)、半胱氨酸蛋白酶-3(CASP3)、白细胞介素-6(IL6)、NF-κB抑制剂α(NFKBIA)、IL1B、IL10、细胞肿瘤抗原p53(TP53)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)、C-C基序趋化因子2(CCL2)为关键靶点。GO功能和KEGG通路富集分析发现,黄芪有效成分主要通过美国锥虫病、炎症性肠病、阿米巴病、细胞因子-细胞因子受体相互作用、A型流感、疟疾、T细胞受体信号通路、沙门菌感染等信号通路参与转录调控、免疫反应、细胞对脂多糖的反应等生物过程。分子对接结果显示,槲皮素、山奈酚、芒柄花素等核心成分与TNF、IL1B等关键靶点结合紧密,亲和力较好。【结论】黄芪可能通过槲皮素、山奈酚、芒柄花素等主要活性成分作用于TNF、IL1B等靶点,通过参与美国锥虫病、炎症性肠病、疟疾、T细胞受体信号通路、沙门菌感染等信号通路进而治疗仔猪肠道菌群失调性腹泻。     

棉铃虫对转晚基因棉花的抗性及其治理策略

本文综述了棉铃虫对转眈基因棉花的抗性机制和抗性风险,重点讨论了基因策略包括转入多个杀虫基因、定向和器官特异表达、侵害诱导表达、调控表达、高杀死与低表达策略,田间策略如助棉品种的轮作混植、降低化学防治经济阈值、农艺措施和庇护所策略,国家宏观调控如实施分区种植管理、加强种子生产经营管理、强化抗性动态检测、严格安全性评价等抗性治理策略与技术。     

大丽轮枝菌致病缺陷型T-DNA插入突变体的筛选与鉴定

【目的】从大丽轮枝菌T-DNA突变体库中筛选鉴定致病缺陷型突变体并分析致病相关基因。【方法】将落叶型大丽轮枝菌菌株Vd991的294个T-DNA插入突变体在寄主棉花上进行致病力测定。利用Southern杂交和hiTAIL-PCR(High-efficiency thermal asymmetric interlaced PCR)技术分别对筛选获得的9个致病力显著降低的突变体进行拷贝数和侧翼序列分析。【结果】与接种野生型Vd991的棉花相比,接种突变体的棉花的病情指数极显著降低。Southern杂交表明其中1个突变体中T-DNA为双拷贝插入,其余8个突变体均为单拷贝插入。生物学特性分析发现T-DNA的插入导致这些突变体在生长速率和产孢量等方面与野生型Vd991相比均有不同程度的降低。Blast比对分析明确了这些突变体中T-DNA的插入位置和在基因组上的分布,并从野生型菌株Vd991中成功克隆得到了这些可能影响大丽轮枝菌致病力的相关基因。【结论】筛选和鉴定T-DNA插入突变是在全基因组范围内快速获得致病相关基因信息的1种有效方法,极大的促进了大丽轮枝菌的致病分子机制等研究,为进一步培育抗病棉花品种奠定了基础。     

大丽轮枝菌致病性相关突变体快速筛选体系的建立

【目的】建立适合于大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）致病性相关突变体的快速筛选体系,为突变库中与致病性相关突变体的系统筛选和鉴定提供技术支撑。【方法】棉花幼苗接种于5.0×10⁴、5.0×10⁵、5.0×10⁶、5.0×10⁷和5.0×10⁸孢子/mL的孢子悬浮液30 min,通过病情指数调查明确引起棉花黄萎病发生的病原菌浓度范围;对培养于培养瓶的大丽轮枝菌分别加入15、25、35和45 mL的灭菌水,利用血球计数板检测洗脱的孢子浓度,明确不同体积灭菌水对洗脱孢子悬浮液浓度的影响;以保存于96孔板的突变体为单位,在培养皿上进行单孢分离并挑取单个孢子于培养瓶中扩繁培养,培养后于培养瓶中直接加入适宜体积灭菌水洗脱孢子,并将棉花幼苗直接置于含有孢子悬浮液的培养瓶中处理30 min,接种后继续培养14 d并调查结果;致病性相关突变体的可靠性检验采用定量菌液蘸根接种法,每个突变体接种30株棉花幼苗,3个重复,孢子浓度为5.0×10⁶孢子/mL,每株棉花幼苗按接种5 mL菌液计算,处理30 min,分别在第5、8、11和14天调查病情指数。【结果】明确了适合于大丽轮枝菌致病力快速鉴定的接种孢子浓度为＞5.0×10⁵孢子/mL;建立了大丽轮枝菌培养方法,单孢纯化培养5 d,培养瓶中扩大培养9 d,确定了快速定量制备孢子悬浮液的洗脱体积为25 mL,测试的20个突变体的洗脱孢子浓度范围在（2.55±0.58）×10⁶-（1.72±0.25）×10⁷孢子/mL;优化了单孢分离、扩大培养、孢子悬浮液制备、接种、继续培养和结果统计等环节,建立了大丽轮枝菌致病性快速鉴定流程,进一步统筹设计构建了大丽轮枝菌致病性相关突变体快速筛选体系;测试表明该体系1人1个循环共7个流程可完成1 344个突变体筛选,周期54 d,工作量为21人日;采用定量菌液蘸根法重复验证结果,突变体致病力同样显著下降,与快速筛选体系的鉴定结果一致,表明该体系适用于大丽轮枝菌致病性相关突变体的快速筛选。【结论】通过棉花幼苗种植、突变体单孢分离、扩繁培养、孢子悬浮液制备、接种、结果统计等环节的优化和标准化,构建了适合于大丽轮枝菌致病性相关突变体的快速筛选体系,为后续致病相关基因的分离提供了技术支撑。     

大丽轮枝菌侵染抗感棉种的组织学过程观察

 棉花黄萎病是一种极难防治的土传性真菌病害,研究病原菌侵染棉花的组织学过程对致病机理解析和抗病资源利用具有重要意义。本研究利用绿色荧光蛋白标记的大丽轮枝菌系统研究了其对抗病棉种海岛棉7124和三裂棉、感病棉种军棉1号和戴维逊棉的侵染过程。结果表明,大丽轮枝菌对抗/感棉种的初始侵染没有明显差异,接菌5 h后,分生孢子均能吸附在感病和抗病棉种的根表面。但侵染过程存在显著差异,侵染感病棉种中病原菌3~5 d到达皮层,5~7 d达到维管束,随后迅速扩展繁殖,侵染14 d后即完成系统侵染,并开始产生黄萎病症状;而病原菌侵染抗病棉种,5~7 d才侵入皮层,7~10 d到达维管束,14 d后仍无法扩展,病原菌的定殖与发展受到限制,无法形成系统侵染,较少形成黄萎病症状。本研究通过绿色荧光蛋白标记大丽轮枝菌对抗/感棉种的侵染过程研究,为大丽轮枝菌致病机理研究和抗性资源利用提供了强有力的理论依据。     

发达国家发展现代农业的若干作法

本文从战略定位与发展思路、国家立法扶持、政府统一管理与服务、政策保护与支持方法、国际化市场体系建立、组织规模化生产、生产要素集约化投入、贸工农产业化经营、专业化分工与优势产品区域布局、工业化装备武装农业、社会化服务体系建设、财政投入与农村金融体系建设、农业科技创新体系与支撑、农民教育与培训、一二三产业互动发展等发展现代农业的主要方面系统介绍了美国、日本、荷兰与德国等发达国家的经验与作法。     

知识经济与新的农业科技革命

文章从知识经济的挑战与机遇，知识经济与农业科技革命，深化农业科技体制改革与推进新的农业科技革命，建设国家农业科技创新能力与加速实现农业现代化等方面进行了系统阐述。     

第二次绿色革命的目标、任务与技术选择

第二次绿色革命的目标、任务与技术选择中国农业科学院科技文献信息中心戴小枫刘继芬路文如如何解决经济发展与资源短缺、人口增长、环境污染、食物安全的矛盾，是２１世纪人类共同面临的挑战。据世界银行统计，到２０２５年世界人口将从目前的５７亿增加到８５亿，以现在...     

植物致病真菌寄生类型与胞外糖基水解酶家族分析

植物致病真菌侵染寄主植株的过程中,会分泌特异的糖基水解酶至胞外,与寄主植物互作以完成其生活史。本研究利用已公布的基因组数据,注释并比较分析12种植物致病真菌胞外糖基水解酶（GH家族）与寄生类型之间的关系。结果表明,活体与非活体寄生真菌胞外GHs数量与亚家族分布有显著区别。其中参与细胞壁多糖降解的GHs在非活体寄生菌中显著扩增。进一步的系统发育分析显示GH3家族尤其在半活体寄生菌中扩增明显,这意味着植物致病真菌胞外GHs酶谱与病原菌寄生类型密切相关。据分析结果推测,GH53、GH61和GH3亚家族的扩增有助于病原菌非活体寄生;GHs的丰度与多样化可能更有助于致病菌半活体寄生。     

棉花抗黄萎病生理生化机制研究进展

棉花是我国的重要经济作物,是关系我国国计民生的支柱性产业,是影响世界大宗农产品及下游纺织品贸易格局的战略性产业。由大丽轮枝菌Verticillium dahliae引起的棉花黄萎病是棉花生产上的头号病害,严重影响棉花产量与质量。黄萎病菌侵染过程中会激发棉花植株产生一系列防御反应,如组织结构抗性变化、植物激素信号通路响应及抗病相关基因表达等。目前,已从棉花中挖掘出大量响应黄萎病菌的基因,阐明了这些抗性相关基因通过调控生理生化反应而发挥抗病功能的机制。本文从活性氧、防御酶、次生代谢产物和植物激素4个方面综述了棉花抗性相关生理生化作用机制,总结了棉花抗性相关生理生化反应的调控网络,为深入了解棉花抗黄萎病机制、选育抗病品种提供理论依据。