木材DNA条形码鉴定研究进展

木材种属鉴定具备显著的生物学与经济意义, 但传统的以显微特征观察为主的方法已不能适应高通量和精细化鉴别的需要。DNA条形码是根据特定基因片段的序列差异, 利用生物信息学技术对生物物种进行快速分类与鉴别的方法。近年来, DNA条形码技术已被陆续应用于木本植物及相应木材的种质鉴定, 在目标基因选择、木材DNA提取及生物信息学分析等方面均取得显著进展。在使用优化的微量DNA提取技术的前提下, 干燥木材中也可提取出满足扩增要求的DNA。经过生命条形码联盟等国际机构的长期努力, 确定了rbcL+ matK组合等通用植物条形码标记及ITS2等补充标记, 并建立了BOLD等数据库系统。传统的条形码序列分析主要通过BLAST比对、遗传距离分析及系统进化分析来实现, 近年来随着生物信息学的发展, DNA条码数据库不断完善, 新的数据分析方法和软件正不断涌现。文中在总结现有研究成果和实施规范的基础上, 综述国内外应用DNA条形码技术进行木材鉴别的新进展, 并着重阐述新型序列分析方法和相应的生物信息学工具。     

Optimization of power distribution with annealing genetic algorithm

The traditional genetic algorithm easily converges to slow speed, leads to a poor climbing ability and shows weak static stability and robustness when seeking a solution. On the basis of analyzing multi-constrained and multi-objective optimization model o     

Identification of QTLs for Starch Content in Sweetpotato （Ipomoea batatas （L.） Lam.）

Sweetpotato （Ipomoea batatas （L.） Lam.） breeding is challenging due to its genetic complexity. In the present study, interval mapping （IM） and multiple quantitative trait locus （QTL） model （MQM） analysis were used to identify QTLs for starch content with a mapping population consisting of 202 F1 individuals of a cross between Xushu 18, a cultivar susceptible to stem nematodes, with high yield and moderate starch, and Xu 781, which is resistant to stem nematodes, has low yield and high starch content. Six QTLs for starch content were mapped on six linkage groups of the Xu 781 map, explaining 9.1-38.8% of the variation. Especially, one of them, DMFN 4, accounted for 38.8% of starch content variation, which is the QTL that explains the highest phenotypic variation detected to date in sweetpotato. All of the six QTLs had a positive effect on the variation of the starch content, which indicated the inheritance derived from the parent Xu 781. Two QTLs for starch content were detected on two linkage groups of the Xushu 18 map, explaining 14.3 and 16.1% of the variation, respectively. They had a negative effect on the variation, indicating the inheritance derived from Xu 781. Seven of eight QTLs were co-localized with a single marker. This is the first report on the development of QTLs co-localized with a single marker in sweetpotato. These QTLs and their co-localized markers may be used in marker-assisted breeding for the starch content of sweetpotato.     

“一带一路”对接欧盟背景下中国木质家具出口法国贸易波动分析

“一带一路”倡议提出至今,积极作用日益显著,欧盟越来越重视与“一带一路”倡议的对接关系。法国作为欧盟的核心国之一,目前正积极开展与中国在“一带一路”框架下的经济合作。文中以2009年金融危机结束和2014年欧盟开始对接“一带一路”为时间节点,将2001年中国加入WTO至2016年这一段时间分为3个阶段,应用恒定市场份额模型和显性比较优势指数对中国木质家具出口法国贸易波动进行分析,发现影响中国木质家具出口的主要因素是竞争力,并且中国木质家具出口法国具有显性比较优势;根据实证结果,针对如何在“一带一路”与欧盟对接这一背景下更好地与法国开展木质家具贸易提出可行建议。     

新型化学打顶剂对陇棉3号生长发育的影响

以陇棉3号为材料,观察了新型化学打顶剂不同打顶时间和剂量对棉花农艺性状、新生节间长度、新生果枝长度及产量和品质的影响。结果表明,该新型化学打顶剂能够降低棉花株高,较人工打顶能够增加果枝数、降低上部果枝长,增加果节数,并能有效抑制新生节间和新生果枝长度,对单株铃数、铃重、衣分和绒长无明显影响。与人工打顶相比,同期喷施750 mL/hm2该化学打顶剂,籽棉产量无显著差异,可以起到替代人工打顶的作用。     

棉铃虫磷脂酰乙醇胺结合蛋白的克隆及表达分析

【目的】克隆获得棉铃虫（Helicoverpa armigera）磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidylethanolamine binding protein,PEBP)的cDNA序列,分析HaPEBP在棉铃虫体内的表达规律,检测2-十三烷酮处理条件下棉铃虫体内HaPEBP的变化情况,为进一步明确棉铃虫PEBP的功能和选择该基因作为调控棉铃虫种群数量的分子靶标提供依据。【方法】利用RACE技术从棉铃虫6龄幼虫的中肠组织中扩增得到HaPEBP的cDNA序列,并对其氨基酸序列和蛋白结构进行分析。将HaPEBP的ORF序列连接至pET32a载体并转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导后检测目的蛋白的表达形式,并通过镍柱的亲和层析纯化融合蛋白。最后通过实时荧光定量PCR检测棉铃虫幼虫不同时期和6龄幼虫不同组织中HaPEBP的表达规律,以及2-十三烷酮处理棉铃虫6龄幼虫后中肠内HaPEBP的变化规律。【结果】获得的HaPEBP cDNA序列长760 bp,其中ORF为588 bp,编码195个氨基酸,蛋白质分子量和等电点分别为21.76 kD和5.93。氨基酸序列分析表明HaPEBP无信号肽、跨膜结构域和二硫键,是一个由4个α螺旋和9个β折叠片组成的胞质单体蛋白。将BL21(DE3)-pET32a-HaPEBP重组菌用1 mmol·L^-1的IPTG在37℃条件下诱导4 h,约40 kD的融合蛋白His-HaPEBP能以可溶的形式存在于重组菌中。按照同样的方法诱导1 L的重组菌,将超声处理后的上清液与Ni-NTA柱结合,进行咪唑缓冲液梯度洗涤,200 mmol·L^-1的咪唑洗涤两次后得到约40 kD的单一蛋白,与融合蛋白的大小一致。将此流出液超滤浓缩,获得183.3 ng·μl^-1的融合蛋白,能被抗His-Tag的单克隆抗体识别发生免疫反应。HaPEBP在棉铃虫幼虫的1-6龄期和预蛹期均表达,且6龄幼虫的表达量最高。该基因在6龄幼虫的脂肪体、中肠、头部和体壁中也均有表达,且脂肪体内的表达量最高。不同浓度的2-十三烷酮处理后,棉铃虫6龄幼虫中肠内HaPEBP的表达量均有所降低;低浓度(2.5和5 mg·g^-1)在6 h就能降低HaPEBP的表达量,其mRNA含量随着时间的延长逐渐增加;而高浓度(10和15 mg·g^-1)在12 h才会降低HaPEBP的表达量,其mRNA含量随着时间的延长先下降后上升。【结论】克隆分析了HaPEBP,利用大肠杆菌系统表达出可溶的融合蛋白His-HaPEBP,并通过镍柱-咪唑纯化法得到了高纯度的融合蛋白,时空表达分析显示HaPEBP在棉铃虫6龄幼虫和脂肪体中表达量最高,2-十三烷酮处理6龄幼虫后中肠内HaPEBP的表达量显著降低。     

黄淮海夏玉米区玉米籽粒带菌检测分析

【目的】明确黄淮海夏玉米区玉米籽粒带菌量,为玉米安全生产、储藏加工以及检疫提供参考依据。【方法】分别于玉米乳熟期及完熟期,采集黄淮海夏玉米区4个省(河北、河南、山东、安徽)90个市/县的玉米果穗,每个市/县采集表面未发生病症且果穗饱满的玉米穗4个,共采集720个样本。对所有样本进行籽粒外部及内部带菌量及带菌种类的检测,外部检测采用洗涤检测法,通过统计菌落总数与稀释倍数,计算籽粒表面的孢子负荷量及分离到的各菌属的分离比例;内部检测采用PDA平板法,对籽粒外部检测过的10个籽粒消毒后置于PDA平板上进行培养,统计每个籽粒带菌情况,计算籽粒带菌率及各菌属的分离频率。并且对籽粒内部分离频率较大的菌群进行形态学和分子鉴定。【结果】供试样本带菌量较大,乳熟期籽粒孢子负荷量在0—1 886个/粒,均值为439个/粒,籽粒带菌率在0—65.0%,均值为23.6%;完熟期籽粒孢子负荷量在18—2 658个/粒,均值为942个/粒,籽粒带菌率在10.0%—100.0%,均值为59.6%。完熟期带菌量大于乳熟期,但部分地区乳熟期带菌量仍较大。不同地区玉米籽粒带菌量存在差异,河南省的玉米籽粒带菌量较大,安徽省带菌量最少,河北省与山东省居中且差异不明显。玉米籽粒内部以及外部均携带的真菌类群有镰孢菌(Fusarium spp.)、青霉菌(Penicillium spp.)、曲霉菌(Aspergillus spp.)、链格孢菌(Alternaria spp.)、木霉菌(Trichoderma spp.)、根霉菌(Rhizopus spp.)、蠕孢菌(Hel-minthosporium spp.)、毛霉菌(Mucor spp.)。乳熟期籽粒外部和内部镰孢菌的分离比例分别为59.1%和36.1%,说明玉米在乳熟期时即有大量镰孢菌侵入;籽粒外部青霉菌和曲霉菌的分离比例分别为8.9%与0.7%,籽粒内部的分离频率分别为6.0%与1.9%,说明乳熟期青霉菌与曲霉菌也已经开始侵染玉米果穗。完熟期籽粒外部与内部镰孢菌的分离比例分别为71.9%和58.5%,籽粒外部青霉菌和曲霉菌的分离比例分别为17.0%和0.9%,籽粒内部分离频率分别为9.3%和2.6%,说明镰孢菌、青霉菌、曲霉菌为本研究黄淮海夏玉米区玉米籽粒携带的主要真菌。形态与分子鉴定结果显示,镰孢菌属中轮枝镰孢(F.verticillioides)的分离频率为29.7%,层出镰孢(F.proliferatum)的分离频率为25.9%,禾谷镰孢(F.graminearum)的分离频率为1.3%,表明轮枝镰孢为优势菌;青霉菌主要分离到绳状青霉(P.funiculosum)和草酸青霉(P.oxalicum),分离频率分别为5.0%和3.6%;曲霉菌主要为黄曲霉(A.flavus)和黑曲霉(A.niger),分离频率分别为1.4%和1.2%。【结论】表面无症状的玉米籽粒在乳熟期及完熟期均携带大量病原菌,且完熟期带菌量大于乳熟期;镰孢菌在黄淮海夏玉米区的分离频率最大,轮枝镰孢为当地玉米籽粒携带的优势真菌。     

小麦水浸提液对节节麦种子萌发和幼苗生长的影响

为阐明小麦Triticum sestivum对入侵植物节节麦Aegilops tauschii的化感作用机制,采用培养皿生物测定法,依据萌发率、苗高、根长及超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）等生理生化指标的变化,研究了小麦茎叶和根系水浸提液对节节麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:小麦茎叶和根系水浸提液对节节麦种子萌发、幼苗苗高和根长均表现出“低促高抑”的化感作用。生理生化指标结果显示,小麦不同部位水浸提液对节节麦幼苗生长表现出质量浓度效应的化感胁迫作用,随浸提液质量浓度的增加,节节麦幼苗相对电导率不断增加,叶绿素质量分数逐渐下降,当浸提液质量浓度达100 g·L-1时,与对照差异均达显著水平（P < 0.05）。此外,SOD活性、脯氨酸质量分数及丙二醛质量摩尔浓度均呈逐渐增加变化,其中,前期（0~5 g·L-1）丙二醛质量摩尔浓度较对照增加差异不显著（P>0.05）,可能与节节麦自身调节有关,之后增加迅速,且较对照增加均达到差异显著水平（P < 0.05）,表明节节麦幼苗生长受到小麦水浸提液化感胁迫作用的加剧。综合化感效应值显示,浸提液质量浓度为25~100 g·L-1时,小麦对节节麦幼苗化感抑制作用强弱为茎叶≥根系。     

镍对蕹菜生长和营养成分的影响

通过水培方式种植蕹菜,研究以尿素态氮作唯一氮源条件下,不同浓度镍对蕹菜生长、脲酶活力和某些营养成分的影响。结果表明:适量镍对蕹菜生长、脲酶活力和氨基酸合成有促进作用,但过量的镍产生毒害作用。施镍20μg/L处理的蕹菜鲜重最高、比对照高12.1%,但镍浓度高于320μg/L时蕹菜鲜重下降,施镍1 280μg/L处理的蕹菜表现出受害症状;适量的镍(20~80μg/L)可显著提高蕹菜叶片的脲酶活力,最高幅度达13.6%,脲酶含量也显著提高,最大增幅19.0%,但过量镍(大于640μg/L)会抑制脲酶活力。研究足量镍(60μg/L)影响蕹菜脲酶的作用机理,结果显示,镍可能先是提高脲酶比活力,然后参与脲酶合成而提高脲酶含量,从而更进一步提高脲酶活力。叶片中总氨基酸含量在镍0~40μg/L范围内随镍浓度提高而升高,最高升幅44.7%,镍大于10μg/L时效果极显著,之后保持稳定水平;叶片中可溶性糖含量在过高浓度镍处理(大于640μg/L)时显著升高。     

季节性短期冷刺激对育肥猪血液生化指标的影响

旨在研究季节性短期冷刺激对育肥猪血液生化指标、免疫因子水平以及抗氧化指标的影响。选取60头体质量为(116±5)kg的育肥猪,随机分为5组,每组12头。试验期间大幅降温,对猪群造成冷刺激。试验第9、13和25天每头猪前腔静脉采集血液,测定生化、免疫和抗氧化指标。结果表明,冷刺激导致育肥猪血清中胰岛素含量显著降低,谷丙转氨酶、谷草转氨酶、血清葡萄糖、生长激素、三碘甲状腺原氨酸、甲状腺素含量显著升高;冷刺激导致育肥猪血清中IgA、IgG、IgM和白细胞介素2(IL-2)含量显著降低,一氧化氮含量显著升高,并造成育肥猪免疫力下降;冷刺激导致育肥猪血液中谷胱甘肽过氧化酶、超氧化物歧化酶含量显著降低,皮质醇含量升高,并造成育肥猪抗氧化能力降低。表明季节性短期冷刺激能通过改变育肥猪部分血清生化指标导致猪只免疫力和抗氧化能力降低。