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。     

体外棕榈酸诱导自噬调节奶牛淋巴细胞炎症通路

为探讨体外棕榈酸(Palmitic acid,PA)是否可以通过自噬调节奶牛淋巴细胞炎症信号通路的激活,分离健康奶牛淋巴细胞,采用3-MA(3-Methyladenin,细胞自噬抑制剂)和不同质量浓度PA作用于淋巴细胞,收集细胞及上清,利用qRT-PCR检测淋巴细胞LC3B、Beclin1、mTOR、UKL1、SQSTM1、IL-1β、IL-6和TNF-αmRNA表达情况;利用CCK-8和酶联免疫吸附法分别测定细胞活性和促炎细胞因子TNF-α、IL-6和IL-1β的释放量。CCK-8结果表明:PA显著抑制淋巴细胞活性(P0.01),添加自噬抑制剂3-MA后细胞活性显著增强(P0.01);qRT-PCR结果表明:与对照组(PA=0μg/mL)相比,PA处理组(不含3-MA)ULK1和LC3B mRNA表达极显著增加(P0.01),mTOR、Beclin1和SQSTM1 mRNA表达极显著降低(P0.01);IL-1β和IL-6 mRNA表达显著增强(P0.01),而TNF-α未表达;添加3-MA后,与1μg/mL PA处理组相比较,SQSTM1和Beclin1极显著增加,而LC3B mRNA表达极显著降低(P0.01);IL-1β和IL-6 mRNA表达显著下调(P0.01);PA增加促炎因子IL-6和IL-1β的释放(P0.01),显著抑制TNF-α释放(P0.01),而含有3-MA的PA混合处理组则显著降低(P0.01)。综上,PA可通过自噬调节奶牛淋巴细胞炎症信号通路的激活。     

鹿肚耳与3种木耳的营养价值评价

综述皱木耳Auricularia delicata新品种"鹿肚耳"的形态特征和食用特点,测定其与黑木耳、毛木耳、毛木耳白色变种"玉木耳"人工栽培子实体的基本营养成分、矿质元素含量和氨基酸组成,评价其营养价值。结果表明:鹿肚耳热量235 kJ/100g、蛋白质7.21 g/100g、脂肪1.5 g/100g、碳水化合物48.4 g/100g、总膳食纤维29.3g/100g,含有5种常量元素、5种必需微量元素,其中,硒元素含量是黑木耳的4.6倍;含有人体所需的8种必需氨基酸,氨基酸化学评分(CS)和氨基酸评分(ASS)分别为12和18.86,色氨酸为其限制性氨基酸;蛋白质综合评价低于其他3种木耳。     

饲料中胆汁酸对红鳍东方鲀脂肪酸组成及抗氧化能力的影响

为研究饲料中添加胆汁酸对红鳍东方鲀脂肪酸组成及抗氧化能力的影响，以鱼油为主要脂肪源，配制五种等氮饲料，以初始体重14g的红鳍东方鲀进行为期56天的投喂养殖实验。设置适宜脂肪含量(8%)的对照组，并在对照组添加0.02%及0.10%的胆汁酸，分别获得低胆汁酸添加组(BA)和高胆汁酸组(HBA)。另设一高脂组(脂肪含量12.5%，HL组)及高脂+0.02%胆汁酸组(HLBA组)。结果表明，添加胆汁酸的处理组肌肉和肝脏MUFA均低于对照组，其中HBA组显著低于对照组(P<0.05)。肌肉中n-6PUFA含量在HLBA和HL组显著低于其他组(P<0.05)。在适宜脂肪含量的三个处理组间，肝脏中的C20:0、C16:1n-7、C18:1n-9、C18:2n-6、C20:4n-6、C18:3n-3、C18:4n-3、C20:5n-3和C22:6n-3都呈现随着胆汁酸添加量增加而降低的趋势。血清超氧化物歧化酶活性和谷胱甘肽过氧化物酶活性都有随着胆汁酸添加而升高的趋势，且在高脂组显著高于对照组(P<0.05)；血清谷胱甘肽还原酶则呈现相反的趋势。肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶1的mRNA相对表达量在对照组显著高于其他组，而BA组氧化还原酶1的基因表达量显著高于对照组；在高脂组添加胆汁酸显著升高了过氧化氢酶的基因表达量。综上所述，饲料中胆汁酸的添加降低了饲料及鱼体组织中一系列长链脂肪酸的含量；胆汁酸对血清抗氧化蛋白活性的影响与其对肝脏抗氧化相关基因表达的影响结果不一致。     

不同乳酸菌组合对苜蓿青贮细菌群落结构的影响

为探讨不同乳酸菌互作对苜蓿（Medicago sativa）青贮细菌群落结构的影响，以2种植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌及凝结芽孢杆菌形成的6种乳酸菌组合按1.5 mL·kg^-1的添加量制作苜蓿青贮，以等量蒸馏水替代添加剂作为对照，45 d后运用高通量测序分析细菌群落结构。结果表明，各苜蓿青贮的优势乳酸菌群均为厚壁菌门（Firmicates）的乳杆菌属（Lactobacillus）和片球菌属（Pediococcus），二者相对丰度之和为65.4%~79.0%，其中含植物乳杆菌处理高于对照和含凝结芽孢杆菌处理；与对照相比，乳酸菌组合处理提高了菌群Chao1和ACE指数但降低了Simpson和Shannon指数；6个乳酸菌组合处理中，含凝结芽孢杆菌处理组与对照相似性较高，对苜蓿青贮细菌群落影响较小；相关分析表明，苜蓿青贮菌群结构和多样性可较好地解释其营养品质的变化。综上，乳酸菌组合在一定程度上改善了苜蓿青贮的细菌群落结构，其中含植物乳杆菌的组合效果较好。     

萘乙酸吲哚丁酸对水稻产量构成要素的影响

为了明确萘乙酸吲哚丁酸对水稻浸种后对生长和产量的影响,采用随机区组试验设计,以不同浓度6%萘乙酸吲哚丁酸水剂用于水稻浸种。试验结果表明：对水稻生长有较好的调节作用,可增加有效穗数和实粒数,提高产量,增产效果较为明显,对水稻安全。     

Substitution of chemical fertilizer by Chinese milk vetch improves the sustainability of yield and accumulation of soil organic carbon in a double-rice cropping system

The double-rice cropping system is a very important intensive cropping system for food security in China. There have been few studies of the sustainability of yield and accumulation of soil organic carbon(SOC) in the double-rice cropping system following a partial substitution of chemical fertilizer by Chinese milk vetch(Mv). We conducted a 10-year(2008–2017) field experiment in Nan County, South-Central China, to examine the double-rice productivity and SOC accumulation in a paddy soil in response to different fertilization levels and Mv application(22.5 Mg ha~(–1)). Fertilizer and Mv were applied both individually and in combination(sole chemical fertilizers, Mv plus 100, 80, 60, 40, and 0% of the recommended dose of chemical fertilizers, labeled as F100, MF100, MF80, MF60, MF40, and MF0, respectively). It was found that the grain yields of double-rice crop in treatments receiving Mv were reduced when the dose of chemical fertilizer was reduced, while the change in SOC stock displayed a double peak curve. The MF100 produced the highest double-rice yield and SOC stock, with the value higher by 13.5 and 26.8% than that in the F100. However, the grain yields increased in the MF80(by 8.4% compared to the F100), while the SOC stock only increased by 8.4%. Analogous to the change of grain yield, the sustainable yield index(SYI) of double rice were improved significantly in the MF100 and MF80 compared to the F100, while there was a slight increase in the MF60 and MF40. After a certain amount of Mv input(22.5 Mg ha~(–1)), the carbon sequestration rate was affected by the nutrient input due to the stimulation of microbial biomass. Compared with the MF0, the MF100 and MF40 resulted in a dramatically higher carbon sequestration rate(with the value higher by 71.6 and 70.1%),whereas the MF80 induced a lower carbon sequestration rate with the value lower by 70.1% compared to the MF0. Based on the above results we suggested that Mv could partially replace chemical fertilizers(e.g., 40–60%) to improve or maintain the productivity and sustainability of the double-rice cropping system in South-Central China.     

分相萃取法纯化朝鲜蓟中洋蓟素的工艺研究

以朝鲜蓟提取物为原料、乙酸乙酯为萃取剂,考查萃取时间、分相时间、提取物质量浓度、相比、萃取温度、pH值等因素对萃取率的影响,并通过正交试验优化洋蓟素的最佳萃取参数。结果表明,朝鲜蓟中洋蓟素的最佳萃取参数为萃取时间30 min,分相时间80 min,提取物质量浓度10.0 g/L,相比1.25∶1,萃取温度35℃,pH值4.0,此时洋蓟素萃取率达到67.37%。