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。     

控制颗粒饲料粉化率的措施

从配方因素、粉碎工序、制粒工序、冷却工序、振动分级筛、成品打包及粘合剂辅助制粒等环节工序分析阐述了影响颗粒饲料加工过程造成粉化率波动的因素及控制措施。     

农业科研院所科技援疆的调查与思考——以山西省农业科学院为例

本文以山西省农业科学院为例,分析了农业科研院所科技援疆的历程与特征,总结了科技援疆典型做法,并深入剖析了科技援疆存在的问题,提出了强化援疆目标、精准援疆项目、筑牢援疆保障、拓展援疆领域、完善运作机制、增加援疆资金、加强项目管理等进一步强化科技援疆工作的建议。     

畜禽粪便厌氧发酵过程抗生素抗性基因归趋及驱动因子分析

针对畜禽养殖业抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)污染问题,该文选取厌氧发酵技术,对比不同厌氧发酵体系内ARGs消长与潜在宿主菌,挖掘不同因子与ARGs的相互关系。结果表明,厌氧发酵体系内微生物群落变化是ARGs消长的主要驱动因子,确定ARGs的潜在宿主菌是目前研究的难点;抗生素和重金属也是ARGs消长的重要驱动因子,控制抗生素污染和重金属污染可有效减缓ARGs污染;可移动遗传元件在ARGs水平传播过程中起着重要作用。综合而言,厌氧发酵体系内各个因子直接或间接影响ARGs消长,其中工艺参数是控制整个厌氧发酵体系的先决因素,在特定工艺参数下,微生物群落与体系物化指标相互影响与制约;微生物通过分子内部可移动遗传元件实现ARGs在不同微生物之间的水平传播。综上所述,通过综合协调各类因子实现厌氧发酵体系内ARGs消控是今后研究重点。     

草鱼幼鱼肝胰脏抗氧化系统对MC-LR胁迫的响应

为了研究微囊藻毒素(MC-LR)对草鱼(Ctenopharygodon idella)幼鱼肝胰脏抗氧化防御系统的影响,本研究通过腹腔注射的方法(剂量为25、100μg MC-LR·kg-1,分别称为低剂量和高剂量),对草鱼幼鱼进行染毒,于胁迫24、48 h和72 h后分离其肝胰脏,随后采用分光光度法检测了草鱼幼鱼肝胰脏中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性;同时采用荧光定量PCR方法分析了SOD、CAT、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和谷胱甘肽还原酶(GR)基因相对表达量的变化。结果显示:高剂量MC-LR诱导24 h和48 h后,草鱼幼鱼肝胰脏SOD活性显著增加(P0.05),而SOD在低剂量组中活性没有显著变化(P0.05);低剂量MC-LR对CAT活性没有显著影响(P0.05),而高剂量MC-LR诱导24 h后可使草鱼幼鱼肝胰脏CAT活性显著增加(P0.05),随后其活性又下降,但差异不显著(P0.05)。在MC-LR胁迫过程中,SOD、CAT、GPx基因表达在两个剂量组中均显著低于对照组(P0.05),而GR基因在低剂量MC-LR胁迫24 h后相对表达量显著上调(P0.05),尽管在72 h相对表达量上调,但差异不显著(P0.05),而高剂量组中GR基因在胁迫24 h和48 h后,其表达量被抑制,但不存在显著差异(P0.05)。进行抗氧化酶活性和基因表达相关性分析发现,SOD和CAT酶活性与SOD和CAT基因表达不相关。上述研究表明MC-LR对草鱼幼鱼肝胰脏抗氧化系统产生了明显的胁迫效应,但MC-LR对机体抗氧化酶活性与基因编码调控之间的相互作用机制还有待更深入的研究。     

黄姜—鲜食玉米优质高产高效种植技术

黄姜不耐强光,而玉米套种则可以为黄姜提供一定的遮荫条件。为实现黄姜优质高效生产,济宁市农业科学研究院探索出了黄姜—鲜食玉米优质高产高效种植模式。从田块的选择、催芽、整地、播种、田间管理、病虫害防治等几个方面重点介绍了黄姜的种植技术。     

辣椒虎皮病的发生与防治初探

为了解济宁市辣椒虎皮病的发生情况,并提供防治策略,在2016—2018年对其致病因素进行调查并开展了防治试验。调查结果显示:辣椒虎皮病危害症状有4个类型,分别是橙黄花斑型、黑色霉斑型、一侧变白型、微红斑型;室内进行分离镜检,分别从橙黄花斑型、黑霉斑型上分离出炭疽病菌(Colletotrichum piperatum),微红斑型上分离出镰刀菌(Fusarium sp.),一侧变白型多数未分离到菌,少数分离到链格孢菌(Alternaria alternata)、青霉菌(Penicillium sp.)、镰刀菌(Fusarium sp.)等真菌;影响虎皮病发生的因素有:品种、气象条件、种植方式等。根据田间试验,发现防治效果为25%咪鲜胺乳油1 000倍液(81.47%)25%嘧菌酯悬乳剂1 000倍液(81.40%)50%多菌灵可湿性粉剂800倍液(78.19%)46%氢氧化铜水分散颗粒剂500倍液(76.71%)。     

蒙古族传统乳制品发酵奶皮子制作工艺

发酵奶皮子是一种独特的蒙古族传统乳制品,具有特殊的风味及独特的营养特点。本文主要叙述了发酵奶皮子制作工艺并与酸性奶油加工工艺进行比较显示主要有两处不同,首先是发酵原料不同,发酵奶皮子是先制成奶皮子再进行发酵,而酸性奶油是先分离出稀奶油再进行发酵,因此发酵奶皮子和酸性奶油的性状和营养特点都有较大差异。此外,发酵方法不同,酸性奶油通过专门的乳酸菌发酵剂进行发酵保证了其产品质量的一致性,而发酵奶皮子通过自然发酵,产品质量参差不齐,需借鉴酸性奶油制作工艺并在传统工艺的基础上优化发酵奶皮子的生产工艺,改善产品风味及品质。发酵奶皮子水分含量为30%-40%,蛋白质含量为8%-15%,脂肪含量为35%-50%,乳糖含量平均达4. 22%,营养价值较高。