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。     

鲁西黑头肉羊同期发情与人工授精技术应用

同期发情与人工授精技术可有效提高优秀种公羊的利用率及繁殖母羊的受胎率.2018年至2020年,山东省聊城市畜牧科技人员连续开展了鲁西黑头羊同期发情与人工授精技术试验.试验采用孕激素阴道栓+PMSG法进行,3年累计处理繁殖母羊1230只,其中人工授精1124只,受胎1087只.结果为同期发情率92.8％,平均受胎率95.2％,取得了显著效果,有效缓解了鲁西黑头羊优质种羊市场供不应求的紧张状况,为鲁西黑头羊大面积推广应用奠定了基础.     

加味健胃散对肉鸡腺胃炎、生长性能及免疫性能的影响

为研究基础日粮中添加加味健胃散对肉鸡腺胃炎、生长性能及免疫性能的影响，试验选用体重相近的4周龄发生急性腺胃炎病症的柳州麻鸡200只，随机分为5组，每组5个重复，每个重复8只。对照组饲喂基础日粮，健胃散组在基础日粮中添加0.5%健胃散，试验1、2、3组在基础日粮中分别添加0.5%、0.75%和1%加味健胃散，试验期10 d。结果显示：（1）与对照组相比，试验组能改善发病肉鸡肌胃、腺胃的形态|（2）与对照组相比，试验1、2、3组肉鸡平均日采食量分别增加15.64%、14.39%和14.80%（P < 0.01），平均日增重分别提高16.70%、21.40%和18.66%（P < 0.01），料肉比分别降低1.00%、5.50%和3.00%（P > 0.05）|（3）试验1、2、3组血清中免疫球蛋白G（IgG）含量较对照组分别提高10.37%、30.15%、27.23%（P < 0.01），试验1、2、3组血清中免疫球蛋白M（IgM）含量较对照组分别提高16.97%、35.97%、25.75%（P < 0.01），试验1、2、3组血清中免疫球蛋白A（IgA）含量较对照组分别提高26.84%、36.82%、43.03%（P < 0.01）。综上所述，基础日粮中添加加味健胃散能改善肉鸡肠道健康，并提高肉鸡生长性能和免疫机能。加味健胃散在肉鸡饲料中适宜添加量为0.75%。 [关键词] 加味健胃散|肉鸡|腺胃炎|生长性能|免疫机能     

基于GPS技术的水稻精准种植机械设计与实现

水稻种植的好坏将直接影响作物产量和经济效益。针对目前水稻种植机械作业过程中出现漏播和重播现象，结合实际生产需要设计一种基于GPS技术的水稻精准种植机械。该水稻种植机械能够精准控制播种量，利用GPS技术能够实时监测种子漏播、重播和播种量等信息。田间试验结果表明，该机播种合格率能达到95%,漏播率3.2%,重播率1.8%,满足水稻种植要求。     

60Co-γ射线辐照处理对4种药用植物种子萌发的影响

用不同剂量60Co-γ射线对益母草、蒲公英、车前、紫苏种子进行辐照处理,测定这4种药用植物种子的发芽率、发芽势、发芽指数等指标,了解60Co-γ射线辐照对其种子萌发的影响,为这4种药用植物的新品种选育提供参考。结果表明,60Co-γ射线对4种药用植物种子具有较强的诱发突变能力,辐照剂量与种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗高、苗鲜重均呈负相关,其中与苗高的相关性达极显著水平。益母草和蒲公英种子的半致死剂量大于400 Gy,车前种子的半致死剂量在300~400 Gy之间,紫苏种子的半致死剂量在50~100 Gy之间。     

绵羊羊角形态与遗传调控机制的研究进展

绵羊是较早驯化的家畜之一，可为人类提供肉、毛、奶等产品，因而在我国畜牧产业中占有重要的地位。由于各地自然环境的差异和社会需要的不同，经长期的选择形成了数百个外表特征和生理习性各具特色的绵羊品种。羊角作为绵羊品种的特征性表型，承担着双重功能，发达的羊角不仅有利于公羊个体提高其在种群内的地位，拥有优先交配权，还可以有效抵御天敌的攻击，使群体免受捕食伤害；然而，随着规模化养殖的推广，羊角的存在已不利于舍内饲养管理，进而对绵羊品种的培育工作提出了新要求。目前，羊角虽在实际生产和品种培育工作中受到广泛关注，但其形态多样性及遗传调控机制的研究尚显不足。本文根据我国现有绵羊品种，对角的数量和形态、发育过程、遗传调控机制等方面的研究进行了综述，不仅能为后期鉴别绵羊羊角多样性的突变位点和主效基因提供参考，也可为绵羊的新品种培育奠定相关的理论基础。     

稻米：一百年,一千年,一万年

大致说来,一万年前是中国稻作的起源时期,一千年前则是中国稻作传统的形成时期,而最近一百年则是中国稻作发展最快的时期。用一百年、一千年、一万年这三个大致的时间节点,全景展示中国稻米的历史、稻米对于国计民生的重要性、千百年来中国人民为解决吃饭问题所做的努力、近百年来中国稻作科技的发展与进步,展望未来稻米所可能遇到的挑战和前景。     

橡胶草资源利用及其天然橡胶合成分子机理研究进展

蒲公英属植物橡胶草因其优异的生境适应性及优良产胶性状表现,现已成为中国天然橡胶生产领域替代巴西橡胶树等限制性植物资源的重要替代作物。本研究从种质资源利用与评价、天然橡胶合成代谢途径、产胶分子机理等方面综述了国内外橡胶草的研究进展、趋势和存在的问题,同时为开展橡胶草资源科学开发、产胶分子特性及原理等相关内容研究提出建议。     

玉米ZmPP2C6-01基因的克隆及表达分析

为了研究玉米蛋白磷酸酶2C (PP2C)基因对非生物胁迫的响应及生理功能,以耐旱玉米自交系豫882为试验材料,对玉米20%PEG6000胁迫处理转录组进行分析,筛选受干旱诱导强烈表达的PP2C基因,然后对其进行克隆、生物信息学分析及表达模式分析。结果表明,在玉米20%PEG6000胁迫处理转录组中筛选到一个干旱胁迫下显著上调表达的PP2C蛋白基因,命名为ZmPP2C6-01。ZmPP2C6-01基因的开放阅读框为1 242 bp,编码413个氨基酸,编码蛋白质的分子质量为43.8 ku,等电点为6.6,是一种亲水性蛋白。ZmPP2C6-01蛋白与高粱的PP2C蛋白亲缘关系最近,而与冬小麦、粗山羊草等的PP2C蛋白亲缘关系相对较远。ZmPP2C6-01蛋白定位于细胞核中。利用实时荧光定量PCR分析发现,ZmPP2C6-01基因在玉米根中的表达量最高,其次是叶,茎中最低;PEG胁迫下,ZmPP2C6-01基因在根中的表达量大部分时间点均高于对照,同时在叶中呈上调表达模式;在ABA、NaCl、高温胁迫下,ZmPP2C6-01基因在根中大部分时间点的表达量均低于对照,整体呈下降趋势,而在叶中的表达量均高于对照,呈上调表达模式。综上表明,ZmPP2C6-01基因响应干旱等逆境胁迫,但表达模式不一致。     

干旱胁迫对不同藜麦种子萌发及生理特性的影响

为研究不同干旱程度对不同藜麦种子萌发及幼苗生长期耐旱性的影响,以忻藜1号（黑藜）、忻藜2号（白藜）和忻藜3号（红藜）为材料,采用培养皿萌发、土培育苗的方法,设置6个PEG 6000浓度梯度（0、5%、10%、15%、20%、25%）,对3种藜麦的种子和幼苗进行处理,测定其种子发芽率、发芽势、下胚轴长、根长等指标和幼苗脯氨酸含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性和过氧化物酶（POD）活性等生理指标。结果表明：（1）随着PEG 6000浓度的升高,藜麦种子的发芽势、发芽率、下胚轴长和根长都呈现逐渐降低的趋势,用回归分析求得白藜半致死PEG 6000干旱胁迫浓度为20.02%,黑藜为20.25%,红藜为24.70%;（2）随着PEG 6000浓度的升高,3种藜麦幼苗SOD和POD活性都呈先升后降的趋势;MDA和脯氨酸含量与干旱胁迫程度呈显著正相关关系。由此可得,红藜耐旱性最强,黑藜次之,白藜最差。