利用CRISPR/Cas9系统敲除葡萄中VviEDR2提高对白粉病的抗性

利用CRISPR/Cas9系统定点编辑葡萄白粉病感病基因VviEDR2(Enhanced disease resistance2),在VviEDR2的DUF1336结构域设计靶位点VviEDR2-T1,构建CRISPR/Cas9敲除载体,通过农杆菌介导法转化‘无核白’葡萄胚性愈伤组织。对PCR阳性植株进行靶位点扩增测序,结果表明,共有8个转基因植株在靶位点处发生不同类型的双等位基因突变,编辑效率为32%;突变体植株生长势较弱,叶片较小,茎秆丛生、细弱。进一步对突变体植株进行抗病检测,结果表明,接种葡萄白粉菌(Erysiphe necator Schw.)5d后,突变体植株叶片上白粉菌孢子仅能萌发出少量较短初级菌丝,表皮细胞产生大量明显的H2O2,而野生型叶片中白粉菌萌发出大量初级菌丝、次级菌丝和吸器,无明显H2O2产生。这些结果表明,可以利用CRISPR/Cas9技术编辑葡萄感病基因VviEDR2,提高葡萄白粉菌抗性。     

小麦新品种宛麦206及新型核不育系在育种实践中的利用

针对河南南部独特的气候特性,满足以南阳邓州、唐河、新野地区为代表河南南部长江中下游麦区对高产多抗小麦新品种的需求,南阳市科学院以矮秆、大粒且综合抗性好的自育核不系改良材料宛120261为母本,以高产广适抗赤霉病的天民198为父本进行杂交,采用系谱法选育出高产多抗早熟小麦新品种宛麦206,于2023年通过河南省农作物品种审定委员会审定（豫审麦20230021）。宛麦206中感条锈病、白粉病和纹枯病,高感叶锈病和赤霉病;籽粒角质大粒,商品性好。着重介绍宛麦206主要特征特性、产量、品质、栽培技术及新型核不育系在育种中的利用。     

不同水稻栽培密度下青田稻—鱼共生系统的土壤肥力

作为联合国粮农组织的首个全球重要农业文化遗产(GIAHS)试点保护项目,青田稻—鱼共生系统以其独特的优势受到越来越多的关注。为了更好地保护这一亚洲首个GIAHS项目,实验观察了青田稻—鱼共生系统在不同水稻栽培密度下的土壤肥力情况。结果显示,调查区域稻田土壤的pH值为5.50～6.13,呈弱酸性;土壤养分(全氮、有机质、有效磷和速效钾)含量随水稻生长均呈先减少后增加趋势,且在拔节期—抽穗期达到最低值,但在水稻收割前的成熟期均能恢复至不低于初始的较高水平,表明青田田鱼的活动有助于维持土壤肥力。根据水稻产量与土壤养分的关联度分析结果,发现与水稻产量关系最密切的因子是土壤pH和速效钾;相比于含量丰富的全氮、有效磷和有机质,轻度缺乏的速效钾和较低的pH值限制了水稻的生长和最终产量。研究表明,在本季种养过程中,水稻栽插密度对稻田土壤肥力的影响不显著。     

豆粕对乌鳢肠道菌群组成及微生物氨基酸代谢酶活性的影响

为研究豆粕替代鱼粉对乌鳢生长、肠道菌群组成和微生物相关氨基酸代谢酶活性的影响,分别用豆粕替代0、25%、50%和75%的鱼粉配制4组等氮等能的饲料饲喂初始体质量为(8.65±0.25) g的幼鱼(分别命名为G1、G2、G3和G4组),养殖实验在室内纤维玻璃钢桶中进行,实验周期为21 d。结果显示,各组间幼鱼成活率无显著性差异;G4组乌鳢幼鱼的生长性能显著低于G1和G2组,而G3组幼鱼生长性能与其余3组差异不显著。厚壁菌门在G1和G2组乌鳢肠道中的比例显著高于G3组,且在G4组中的比例最低;变形菌门在G1和G2组中的比例显著低于G3和G4组;G4组中乳球菌属、杆菌属、假单胞菌属、链球菌属、芽孢杆菌属和不动杆菌属的比例显著低于其余3组。另外,G4组幼鱼肠道微生物谷丙转氨酶、腺苷脱氨酶活性显著高于其余3组,而G1组乳酸脱氢酶的活性最高。研究表明,豆粕替代鱼粉除了对乌鳢幼鱼的生长产生影响外,也显著影响了肠道微生物组成及微生物相关氨基酸代谢酶的活性,本研究结果对于从微生态角度进一步理解豆粕在乌鳢配合饲料中的应用提供了理论依据和参考。     

环境与摄食对山东省近海鱼礁区不同体长许氏平鲉分布的影响

为研究环境与摄食因素对人工鱼礁区不同体长许氏平鲉分布的影响,采用2017—2018年山东省近岸3处鱼礁区环境和渔业资源的调查数据,利用变异系数CV均值将样本的体长分为10组,每组体长间隔为33 mm,并使用Bray-Curtis相似性指数比较不同海域许氏平鲉体长组成的相似性;运用去趋势对应分析(DCA)、典范对应分析(CCA)分析各环境要素对不同体长组许氏平鲉分布的影响;运用胃含物分析法分析许氏平鲉的食物组成。结果显示,西霞口与长岛鱼礁区样本体长组成相似性指数为70.66%,前三岛鱼礁区与西霞口鱼礁区、长岛鱼礁区的相似性指数较低,分别为54.94%和59.46%;大体长(299～365mm)许氏平鲉的分布与水深、水质指数(WQI)和化学需氧量(COD)相关性较大,喜好水深较深、营养丰富的水域;小体长(35～200 mm)许氏平鲉喜好水深较浅,水质好的水域。大体长(200～365 mm),高龄(2～3龄)的个体主要摄食鱼类、虾类和蟹类,优势饵料为鱼类(IRI为65.94%);小体长(35～200 mm),低龄(0～1龄)的个体主要摄食虾类和蟹类,优势饵料为虾类(IRI为45.69%)。研...     

大泷六线鱼放流群体与野生群体遗传多样性比较

基于线粒体DNA控制区高变区部分序列和4对微卫星标记,对大泷六线鱼放流群体及自然海域群体的遗传多样性与遗传差异进行了比较分析。线粒体DNA控制区序列分析的结果显示,413尾个体共检测到单倍型117种,其中仅Hap₃、 Hap₇和Hap₁7为共享单倍型,占总单倍型数目的 2.5%;放流、野生群体特有单倍型分别为20种和66种,分别占总单倍型数的17.09%和56.41%,放流群体特有单倍型数明显低于野生群体;放流群体和野生群体核苷酸多样性分别为0.005 1～0.006 7和0.005 8～0.007 5,单倍型多样性分别为0.856 7～0.949 9和0.883 1～0.954 9,遗传多样性均较高。微卫星标记分析结果显示,放流、野生群体平均等位基因数(Na)分别为13～44和13～27,平均多态信息含量为0.885 6和0.874 0,均具较高的遗传多态性;群体遗传结构分析结果表明,放流、野生群体间遗传分化水平较低。研究表明,山东近海大泷六线鱼放流群体与野生群体均具有较丰富的遗传多样性,且遗传结构未存在显著的群体分化...     

拟穴青蟹Cactus基因的cDNA克隆、序列及生物学功能

为获取拟穴青蟹Cactus基因cDNA全长、分析基本生物学信息,并初步探索其在病原物刺激下的免疫反应,实验采用RACE技术获得了拟穴青蟹Cactus(SpCactus)基因的cDNA全长序列,其cDNA全长为2 035 bp,开放阅读框(ORF)1 311 bp,编码436个氨基酸,分子量为46.01 ku。对蛋白理化性质进行预测发现,SpCactus为亲水性蛋白,等电点pI为4.91。经预测,SpCactus与其他物种的IκB蛋白具有相似的功能结构域。同源性比对结果显示,SpCactus与凡纳滨对虾和中国明对虾的Cactus蛋白同源性均高达62%,相似度为73%。系统进化树分析显示,SpCactus与甲壳动物聚为一支,与无脊椎动物聚为一大支。实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测发现,SpCactus基因在拟穴青蟹不同组织中均有表达,肌肉中的表达量最高,其次为心脏、眼柄、血液和鳃,肝胰腺中的表达量最低。LPS和金黄色葡萄球菌刺激均能显著诱导SpCactus基因的表达。本实验成功扩增了SpCactus基因全长,并进行了生物信息学分析、理化性质预测,初步探讨了其生物学功能,为进一步研究其...     

黄土高原植被恢复过程中土壤表面电化学性质演变特征

土壤胶体表面所带电荷是土壤具有一系列物理、化学性质的根本原因。表面电荷数量、比表面积、表面电荷密度、表面电场强度以及表面电位是土壤胶体颗粒重要性质,影响土壤中物理、化学、生物化学过程。运用带电颗粒表面性质联合分析法,测定黄土高原子午岭地区不同植被类型下土壤表面电荷性质,研究自然植被恢复过程对土壤表面电荷性质的影响。结果表明:随着植被的演替,子午岭林区土壤表面电荷数量、比表面积、表面电荷密度均随植被的恢复增加,变化范围分别为10.88～19.85 cmol·kg^–1、40.67～61.71 m²·g^–1和0.22～0.31 c·m^–2,平均值分别为16.18 cmol·kg^–1、54.88 m2·g^–1和0.28 c·m^–2,土壤表面电场强度达108 V·m^–1数量级;土壤黏粒、有机碳含量是影响表面电荷性质的主要因素,解释率分别为62.5%和27.9%;土壤基本性质对表面电荷性质的影响由强到弱依次为:黏粒、有机碳、...     

基于不同分析方法研究磷酸根在矿物表面吸附机制的进展

磷素是植物生长必需的营养元素,也是联系生态系统中生物与非生物作用的关键元素。对磷酸根在矿物表面吸附反应机制的深入认识,有助于了解其在陆地和水环境中的形态、迁移、转化和生物有效性。本文主要综述了磷酸根在常见(土壤)矿物表面吸附机制的研究进展。各种分析技术或方法,如OH–释放量分析、Zeta电位分析(电泳迁移率测试)、等温滴定量热法、原子力显微镜、X射线光电子能谱、红外光谱、核磁共振波谱、X射线吸收光谱、表面络合模型、量子化学计算等,均以不同方式揭示磷酸根在不同矿物体系的吸附机制。磷酸根在矿物(尤其是铁、铝氧化物)表面的吸附通常伴随着水基和羟基的交换。一般认为磷酸根在矿物表面主要形成双齿双核、单齿单核内圈络合物,且受pH的影响较大。pH以及磷酸根在矿物表面的吸附密度影响内圈络合物的质子化状态。在低pH、高磷浓度、较高反应温度、较长吸附时间,以及弱晶质矿物吸附等条件下矿物表面吸附的磷可在矿物表面转化形成含磷的表面沉淀,造成矿物溶解转化以及磷生物有效性的进一步降低。最后展望了磷酸盐在矿物-水界面吸附有关的研究热点和方向。     

置换法在水土保持泥沙自动监测研究中的应用

依据《河流悬移质泥沙测验规范》(GB/T 50159—2015),采用置换法测沙原理,研究制作自动测沙模型,获取浑水质量、水样温度等试验参数,结合预先测定的置换系数、清水质量等相关参数,代入程序设定计算公式测算含沙量,并分析模型设备测沙精度。结果表明:通过在自动测沙模型出水口取样烘干对比,模型测验精度达到了90%以上,且在一定范围内,水样含沙量越大测验精度越高。置换法原理可以应用于水土保持泥沙自动监测,严格按照规范要求设计操作即可达到较高的观测精度,并且可以进一步开发延伸,实现监测信息化、数字化。