Screening and Verification of Low Nitrogen Tolerant and Nitrogen Sensitive Cotton Germplasm

[Objective] The aim of this study is to evaluate nitrogen efficient cotton germplasms and improve nitrogen use efficiency. [Method] Eighty cotton germplasms were selected and evaluated in the hydroponic experiment under low (0.25 mmol·L^－1) and high (5 mmol·L^－1) nitrogen concentration. Different traits for screening were identified and nitrogen use efficiency types were classified. Field experiments were also performed for comparison and confirmation of the identified germplasms. [Result] The results showed that there were significant differences in the total plant dry matter, shoot nitrogen accumulation and nitrogen absorption efficiency in cotton germplasms at the two nitrogen levels. Based on coefficient of variation, principal component analysis and correlation, six traits including total plant dry matter, shoot dry matter, root dry matter, total nitrogen accumulation, shoot nitrogen accumulation and nitrogen absorption efficiency were used as screening indicators. According to the Heatmap clustering analysis and the nitrogen efficiency comprehensive index, two germplasms (Lu05R59 and CCRI 69) were identified as low nitrogen tolerant and nitrogen efficient, and two germplasms (Coker 201 and Xinluzhong 30) as low nitrogen sensitive and nitrogen inefficient. The results of field experiment were consistent with the results of the hydroponic culture at the seedling stage. [Conclusion] It was finally determined that Lu05R59 and CCRI 69 were the low nitrogen tolerant and nitrogen efficient germplasms, and Coker 201 and Xinluzhong 30 were low nitrogen sensitive and nitrogen inefficient germplasms. The results of these studies provide the possibility for screening and rapid identification of nitrogen use efficiency in cotton at the seedling stage, and provide the ideal materials and theoretical basis for further study of cotton nitrogen efficient.     

国际发展项目评估比较分析及其对亚太森林组织的启示

亚太森林组织是亚太地区最具活力和影响力的涉林国际组织之一,完善亚太森林组织评估体系是当前的重点工作。文中在总结国际发展项目评估主要理论框架和方法的基础上,分析比较7个具有代表性的国际组织和发展援助机构的评估管理构架、评估政策与实践方面的特点,以及各机构评估体系的共性和差异。结果发现,各机构评估体系特点与其机构性质,管理架构,项目和活动类型、规模等因素密切相关。借鉴成熟国际组织评估管理的成功经验和做法,结合亚太森林组织评估工作现状和问题,提出完善亚太森林组织评估体系的思考和建议。     

Genetic bases of source-,sink-,and yield-related traits revealed by genome-wide association study in Xian rice

The source-sink relationship determines the ultimate grain yield.We investigated the genetic basis of the relationship between source and sink and yield potential in rice.In two environments,we identified quantitative trait loci(QTL)associated with sink capacity(total spikelet number per panicle and thousand-grain weight),source leaf(flag leaf length,flag leaf width and flag leaf area),source-sink relationship(total spikelet number to flag leaf area ratio)and yield-related traits(filled grain number per panicle,panicle number per plant,grain yield per plant,biomass per plant,and harvest index)by genome-wide association analysis using 272 Xian(indica)accessions.The panel showed substantial variation for all traits in the two environments and revealed complex phenotypic correlations.A total of 70 QTL influencing the 11 traits were identified using 469,377 high-quality SNP markers.Five QTL were detected consistently in four chromosomal regions in both environments.Five QTL clusters simultaneously affected source,sink,source–sink relationship,and grain yield traits,probably explaining the genetic basis of significant correlations of grain yield with source and sink traits.We selected 24 candidate genes in the four consistent QTL regions by identifying linkage disequilibrium(LD)blocks associated with significant SNPs and performing haplotype analysis.The genes included one cloned gene(NOG1)and three newly identified QTL(qHI6,qTGW7,and qFLA8).These results provide a theoretical basis for high-yield rice breeding by increasing and balancing source–sink relationships using marker-assisted selection.     

色氨酰-tRNA合成酶基因WRS1调控水稻种子发育

【目的】氨酰-tRNA合成酶（aminoacyl-tRNA synthetases, aaRSs）与遗传信息传递密切相关,已发现植物中aaRSs家族蛋白在维持翻译功能之余,还参与配子发生与胚发育、质体的早期发育以及免疫信号的感知与病害防御等生物学过程。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体,分析水稻色氨酰-tRNA合成酶（WRS1）在胚乳发育中的作用,证明WRS1基因编码一个影响水稻胚乳发育的关键因子。【方法】本研究通过甲烷磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate, EMS）诱变籼稻（Oryza sativa subsp. indica）品种N22,筛选到一个稳定遗传的水稻粉质胚乳突变体（wrs1）,图位克隆获得目标基因。对wrs1成熟种子进行形态学观察以及淀粉相关理化性质测定,利用细胞学切片分析wrs1发育中胚乳的结构,利用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR, qRT-PCR）和GUS活性染色分析基因表达模式,通过qRT-PCR比较野生型与突变体花后12 d胚乳中淀粉合成相关基因表达情况,免疫印迹检测野生型与突变体成熟种子中淀粉合成酶蛋白积累情况,使用全自动氨基酸分析仪测定游离氨基酸含量。【结果】 wrs1突变体幼苗表现出明显的发育滞后且逐渐蔫萎死亡,从杂合突变体（WRS1wrs1）中分离到的粉质籽粒呈现明显的腹部皱缩,粒厚、千粒重下降,同时总淀粉含量下降,糊化淀粉的峰值黏度和崩解值均低于野生型。wrs1突变体发育胚乳中复合淀粉颗粒变小,排列疏松。WRS1定位于第12染色体长臂约183 kb的区间内,测序发现编码色氨酰-tRNA合成酶（tryptophanyl-tRNA synthetase, WRS）基因的第6外显子上发生单碱基替换,导致一个保守位置上的甲硫氨酸被替换。wrs1突变体中大部分淀粉合成相关基因表达量下调,且野生型与突变体间基因表达的变化与相应蛋白积累的差异存在不一致的趋势。wrs1突变体籽粒中蛋白质积累降低,而游离氨基酸含量显著升高。【结论】 WRS1编码色氨酰-tRNA合成酶,该基因突变后通过影响氨基酸稳态和蛋白质合成,造成淀粉合成相关基因异常表达从而影响淀粉的合成与积累,导致种子发育缺陷。     

警惕种子传带的南方番茄病毒Southern tomatovirus对我国番茄产业的危害

南方番茄病毒Southern tomato virus (STV)是近年来新发现的一种侵染番茄的病毒, 通常与多种病毒复合侵染, 可能与番茄的褪绿、黄化、衰退、果实变小等症状相关。该病毒最早在1984年发现, 并于2005年命名。我国首先于2015年在山东寿光发现。最近, 我们在山东和北京市多地的番茄样品中均检测到了该病毒, 并通过检测发现国内一些主要品种番茄种子的STV携带率达40%。STV基因组为一条双链RNA, 隶属Amalgaviridae科Amalgavirus属, 是严格种传病毒, 不能通过汁液摩擦接种和嫁接传播。鉴于STV的潜在危害以及与其他病毒高度复合侵染造成的严重损失, 本文介绍了STV检测方法, 并提出应开展对主栽品种的种子检测和针对性防控。     

3种螯合剂对铅胁迫下香樟幼苗生长及铅富集的影响

为了研究在添加不同螯合剂的情况下,植物对土壤Pb(铅)胁迫的生理生长反应及对Pb的富集转运情况,揭示其变化机制,筛选出较好的螯合剂及适宜的质量摩尔浓度,选择香樟幼苗为试验对象,在Pb质量分数为1045 mg·kg^-1土壤中分别添加柠檬酸、苹果酸和乙二胺四乙酸(EDTA)3种螯合剂,每种螯合剂分别设置了0、2、4、6、8 mmol·kg^-15个质量摩尔浓度,测量香樟幼苗的生长指标、生理指标以及Pb富集转运等指标并进行统计分析。结果表明:3种螯合剂对香樟幼苗生长生理及Pb的富集转运均有显著影响,随着3种螯合剂质量摩尔浓度的增加,Pb胁迫加重;同一质量摩尔浓度下,多数指标,经EDTA处理的分别与经柠檬酸和苹果酸处理的结果有显著差异,柠檬酸和苹果酸处理二者之间差异不显著;EDTA质量摩尔浓度不大于2 mmol·kg^-1,柠檬酸、苹果酸质量摩尔浓度不大于4 mmol·kg^-1,香樟生长状况及Pb吸收综合效果最好。综合分析得出:柠檬酸、苹果酸、EDTA都具有促进植物吸收土壤Pb的作用,3种螯合剂均能提高香樟幼苗的富集系数和转移系数;当土壤Pb质量分数为1045 mg·kg^-1、EDTA质量摩尔浓度为2 mmol·kg^-1、柠檬酸和苹果酸质量摩尔浓度为4 mmol·kg^-1时,香樟幼苗吸收土壤Pb的效果最佳。在达到同等效率的前提下,建议优先选用柠檬酸或苹果酸为宜。     

基于UHPLC-Q-TOF/MS的不同产地普洱生茶化学成分差异研究

为了更加全面地了解产地对普洱生茶品质与化学成分的影响,本研究选取来自临沧市、普洱市、西双版纳州三大产区12个茶山(自然村)的普洱生茶样品,采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(UHPLC-Q-TOF/MS)对不同产地普洱生茶的非挥发性代谢物表型进行了研究。结果表明:不同产地普洱生茶的化学成分在含量上具有较大差异,且具有明显的产地特征。采用主成分分析,可以对来自西双版纳自治州(包括勐腊县、勐海县、景洪市)、普洱市、临沧市3个地级行政区的普洱生茶进行有效区分,也可以对来自普洱茶产区的东南、西南、西北3个区域的普洱生茶进行有效区分。进一步鉴定了普洱生茶中79种主要成分,并对其在12个茶山(自然村)的普洱生茶中的含量分布,以及与不同产地普洱生茶滋味品质的关系进行了分析。本研究表明,基于UHPLC-Q-TOF/MS的茶叶非挥发性化学成分轮廓可以作为普洱生茶产地判别的依据。     

基于灰色关联分析模型的林业产业结构调整研究——以湖南省湘西自治州为例

应用灰色关联分析模型对2005—2012年湖南省湘西州的林业系统的产值结构进行了研究。结果表明,2005—2012年湘西州林业三次产业各产值与其林业总产值的灰色关联度排序为第一产业第三产业第二产业。解释了产生此排序的的原因,同时,结合定性分析方法,分析了湘西州林业产业的现状,指出了湘西州林业产业结构调整存在的问题,并有针对性地提出相应的调整建议,这对于巩固集体林权改革成果,协调湘西州林业生态保护与林业产业发展的关系,以及进一步深化改革有一定的借鉴作用。     

一株抑草真菌发酵液中的抑草成分分析

为了鉴定从桉树根际筛选到的微生物的抑草潜力和抑草成分,以桉树根际土壤中筛选到的一株真菌为材料,利用生物测试验证菌株发酵液的抑草潜力,利用GC-MS对菌株发酵液抑草成分进行验证。结果表明,不同浓度菌株发酵液对稗草的根长、株高和干重都有显著的抑制作用,对稗草根长抑制率最大为稀释50倍时,抑制率为7.55%;对稗草株高和干重抑制率最高为原液,抑制率分别为56.53%和25.46%。GC-MS鉴定共检测到86个物质,含氮化合物最多,占59.10%,其次为羧酸及酯类化合物,占19.26%。抑草物质生物测试结果表明,邻香豆酸、柠檬醛和胡椒碱在低浓度时对莴苣的根长和株高都有很强的抑制作用。表明该菌株能够产生多种化感物质的结构类似物,使得菌株发酵液具有很强的抑草作用,具有开发为微生物除草剂的潜力。