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。     

基于网络药理学分析黄芪防控猪繁殖与呼吸综合征的物质基础及靶点信息

为揭示黄芪防控猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)的物质基础及靶点信息,采用网络药理学方法,从中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选黄芪的潜在活性成分、作用靶点,同时从比较毒理基因组学数据库(CTD)收集PRRS相关宿主基因,最后构建"活性成分-关键靶点"网络、蛋白互作网络,并进行GO功能和KEGG通路富集分析。结果显示,从黄芪筛选出的17个潜在活性成分中,有14个潜在活性成分共计65个基因靶点与PRRS相关宿主基因交叉,其中槲皮素、山奈酚、刺芒柄花素、异鼠李素等潜在活性成分可能对治疗PRRS有重要作用,TNF、IL8、TP53、IL6、IL10、IL1B、JUN等45个蛋白靶点间存在相互作用。此外,黄芪治疗PRRS的作用机制可能涉及细胞外间隙和胞浆等组分,并可能与炎症反应、细胞凋亡、T细胞受体信号通路等生物过程相关。本研究为临床应用黄芪及其提取物治疗PRRS奠定了理论基础。     

抗生素使用现状及其在生态环境系统的行为研究进展

阅览关于抗生素在生态环境中迁移转化降解等行为的文献，文献内容有研究性和综述性。分析了解近些年对抗生素行为研究的重视情况、使用现状、研究种类，对人体、土壤、水体还有植物体的污染情况、研究进展、研究方法、抗生素的降解处理方法等内容，并列举代表性研究对内容进行阐述。总结了滥用抗生素对人体和生态环境的危害，并对未来抗生素在生态环境的行为影响研究进行展望，以期为后续抗生素在生态环境中的研究提供     

襄城县烟农增收模式初探

襄城县结合本地烟叶生产实际,依托土地流转政策,通过轮作倒茬,落实先进实用技术,积极探索多元经营、综合发展的烟农增收模式,取得了一定的效果。本文对襄城县烟农增收模式概况进行了系统阐述,对襄城县促进烟农增收所采取的做法进行了分析和总结,为如何做好烟农增收工作提供了新思路。     

新型肥料的机遇期,你能否抓住?

<正>新型肥料的发展趋势与农业发展趋势密切相关,随着人口的增长,人类对粮食和农产品需求量增多,新型肥料迎来发展机遇期。菌肥:独辟蹊径新路途随着国家对土壤修复的重视和提出肥药双减行动,中国菌肥产业将迎来"黄金10年"。农作物往往因为土壤含镁量较低、施肥不平衡、肥料营养元素间的拮抗,酸性土壤、降雨量大,种植强度高等原因,造成镁的严重缺乏。通过科学施肥才可提高植物营养均衡,为作物的优质     

海带多糖对高温环境下仔猪血清蛋白含量的影响

为了研究夏季高温条件下日粮中添加海带多糖对仔猪血清蛋白含量的影响,试验选择体重相近的1月龄仔猪72头,随机分为4组,每组3个重复,每个重复6头,夏季高温阶段在基础日粮中分别添加0,100,200,400 mg/kg的海带多糖,饲喂21 d后每个重复随机挑选1只仔猪采血,测定血清蛋白含量。结果表明:试验组仔猪血清球蛋白含量均高于对照组,白球比均低于对照组。说明海带多糖有提高仔猪免疫能力的趋势。     

基于土地利用变化的河北省坝上地区景观生态风险评价

[目的]对河北省坝上地区近40 a来的土地利用动态变化和生态风险进行分析评价并对未来趋势作出预测,为该地区生态建设和治理、可持续发展提供科学依据。[方法]基于坝上地区1980—2018年5期土地利用数据以及通过土地转移矩阵、空间相关性分析等方法揭示和预测该区1980—2026年的土地利用变化特征并评估该区生态风险水平。[结果](1)整个研究期间,坝上地区土地利用类型以耕地为主,所占比例近50%,其中,1980—2018年,耕地、林地扩张面积均超过300 km~2,草地减少近616.60 km~2,水域面积缩减36.04%,其中耕地、林地、草地之间的互相流转程度较为剧烈,空间变化上表现为各地类的重心在2000—2010年明显迁移。(2)1980—2026年,坝上地区6个时期内生态风险值全局空间自相关Moran’s I指数均在0.500左右,其空间分布表现出较高的趋同集聚性。(3)近40 a来,坝上生态风险水平升至为高风险级,其区域增加了123.22 km~2,较高风险区域分布在城镇地区,据CA-Markov模型预测,未来坝上地区中等及中等以上风险区域持续扩张,丰宁县和围场县将分别出现小规模高风险区和较高风险区。[结论](1)近40 a来坝上地区草地退化严重,水域面积显著减少,原因系安固里淖干涸所致。(2)该区生态风险水平与土地格局分布具有较强相关性,且在未来会继续升高。     

长兴县香樟残次绿化苗木改造提升技术初探

采用截干修剪的方式对20株大规格(胸径15cm)香樟残次绿化苗木进行为期3年的改造试验,通过分析试验数据可知,改造苗木平均胸径增长量小于未改造苗木,但二者差距随着生长时间逐渐缩小;改造苗木平均树高增长量大于未改造苗木,且第二年较第一年差异达显著水平;改造苗木平均冠幅增长量大于未改造苗木,且二者差距随生长时间持续增大,改造苗木平均冠幅增长量在整个生长时期表现为显著性差异水平。通过效益分析可知,改造苗木与未改造苗木每亩效益差距达2.75倍,香樟残次绿化苗木改造的效益巨大,可根据全县实际情况逐步推广。     

茶树CsWRKYIIcs转录因子的克隆及功能分析

【目的】以‘陕茶1号’为材料,克隆CsWRKYIIcs转录因子并分析序列特征,了解其在不同组织和非生物胁迫下的表达模式以及转录活性,为深入研究茶树在逆境胁迫中的功能提供理论依据。【方法】根据茶树基因组数据库注释的WRKY序列设计特异性引物,采用RT-PCR技术从‘陕茶1号’中扩增CsWRKYIIcs的cDNA序列,用生物信息工具分析序列的特点,实时荧光定量PCR（qRT-PCR）研究基因的表达模式,用酵母试验验证其转录活性。【结果】获得9条CsWRKYIIcs的cDNA序列,开放阅读框长度分别为561、960、936、978、897、912、720、1 008和969 bp,分别编码186、319、311、325、298、303、239、335、322个氨基酸。除了CsWRKYIIc7缺少锌指序列外,其他CsWRKYIIcs均含有1个WRKY保守结构域和典型的C₂H₂型锌指结构。不同物种中的WRKYIIcs具有相似的保守基序,而茶树CsWRKYIIcs和拟南芥、葡萄等双子叶植物的WRKYIIcs氨基酸序列相似性更高。另外,CsWRKYIIcs启动子区域均预测到多个与非生物胁迫相关的顺式作用元件,意味着其可能参与非生物胁迫响应。qRT-PCR结果表明,9个CsWRKYIIcs在根和花中的表达量高于茎和叶,具有一定的特异性。同时,在干旱、ABA、高温和高盐胁迫下被不同程度的诱导表达,其中CsWRKYIIc1和CsWRKYIIc7的表达量变化显著,与推定的顺式作用元件结果相符。酵母试验表明9个茶树CsWRKYIIcs均具有转录激活活性。【结论】克隆获得9个茶树CsWRKYIIcs转录因子,它们参与了茶树对ABA、干旱、高温和高盐胁迫的响应,也可能发挥转录激活因子的调控作用。CsWRKYIIc1和CsWRKYIIc7可作为候选基因深入研究茶树的抗逆功能。