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。     

‘越心’草莓组培突变体着色差异的分子机理初探

初步探讨了在‘越心’草莓(Fragaria×ananassa‘Yuexin’)茎尖离体培养再生植株中发现的稳定变异突变体着色差异的分子机理。分析结果显示,突变体与‘越心’在植株形态、始花期、始果期、始熟期、单果质量、平均株产、果形、风味等方面均无明显差异;而突变体外果皮色泽较淡,L*值较高,a*值较低,H色度角值较大,颜色指数CIRG显著小,且果肉不着色(‘越心’果肉红色)。突变体果实总花青苷含量为‘越心’的13.2%,其中以天竺葵素–3–O–葡萄糖苷(Pg3G)含量差异最大,突变体Pg3G含量仅为‘越心’的12.9%。花青苷合成途径结构基因FaF3H、FaCHS、FaDFR、FaANS、FaCHI、Fa3GT的表达水平在突变体中显著降低,这可能是突变体成熟果实花青苷水平显著低于‘越心’的直接原因。FaMYB10和FaMYB1在突变体中的表达水平显著下降,且FaMYB10在几个主成分中的特征向量绝对值均显著较高,进一步证实了MYB10是草莓成熟过程中花青苷合成的类黄酮或苯丙烷类化合物途径主要调节因子之一。提取叶片基因组DNA进行基于KASP标记的基因分型结果显示,74对KASP引物在‘...     

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。     

CW-MFC系统启动过程中溶解有机物的荧光光谱解析

为判断CW-MFC反应器运行状态提供一种简单且快速的监测方法,利用三维荧光光谱法研究人工湿地-微生物燃料电池耦合系统（CW-MFC）启动过程中溶解性有机物（DOM）的光谱特征。结果显示CW-MFC反应器启动阶段的循环进水周期内类蛋白质峰荧光逐渐变弱,说明反应器内部微生物有较好的活性,而类腐殖质和类富里酸峰荧光呈现逐渐增强的趋势。同时,随着驯化时间的推移,在连续流进水周期内系统的输出电压基本维持在300 mV左右,COD、NH₄⁺-N、TP的平均去除率也逐渐趋于稳定,分别为82.66% ± 4.47%、73.52% ± 6.95%和55.42% ± 8.59%。并通过比较反应器的出水中DOM组分荧光强度得分值,发现从启动到稳定运行的过程中反应器内部微生物的活性和代谢逐渐稳定,说明利用三维荧光光谱技术判断反应器是否运行稳定具有可行性。     

气化渣复配调理剂对风沙土土壤性质及高羊茅生长的影响

使用高羊茅作为指示作物,采用田间小区及随机区组的试验方法,研究施用不同含量的气化渣复配土壤调理剂ET1（1 000 kg/667 m²）、ET2（2 000 kg/667 m²）、ET3（ 4 000 kg/667 m²）、ET4（8 000 kg/667 m²）对风沙土土壤性质的影响。结果表明：（1）施用气化渣复配土壤调理剂可有效改良风沙土的物理性状。与CK相比,土壤含水量平均增幅18.12%;土壤容重平均降幅3.23%;地温平均增幅2.68%;（2）施用气化渣复配土壤调理剂可有效改良风沙土的化学性状。（3）施用气化渣复配土壤调理剂可有效改良高羊茅的农艺性状。土壤地温的增加可以使作物安全越冬、提高种子存活率。因此,气化渣复配土壤调理剂能有效改善风沙土土壤的理化性状,显著改善高羊茅的农艺性状,并且使用8 000 kg/667 m²的气化渣复配土壤调理剂为最佳选择。     

一株克氏原螯虾病原——霍乱弧菌的分离鉴定

从尾扇边缘溃烂的克氏原螯虾中分离到一株优势菌LK-18,并对该菌株进行种属鉴定和致病性分析。通过菌落形态观察、16S rRNA测序、血清型分析及基因特性鉴定对细菌的类别进行初步判断,并采用浸泡感染、肌肉注射和腹腔注射等方式进行人工感染实验对细菌的致病性进行评估。经16S rRNA测序分析和4个管家基因（atpA、pyrH、recA、gyrB）串联分析,该菌株最终被鉴定并命名为Vibrio cholerae LK-18。V. cholerae LK-18经PCR鉴定不属于O1和O139血清型,但含hly毒力基因和几丁质分解相关的几丁质酶（chitinase,Chi）基因。人工感染实验虽未能重现烂尾症状,但从克氏原螯虾烂尾组织中分离的V. cholerae LK-18具有致病性,能够引起克氏原螯虾的死亡。研究结果表明霍乱弧菌LK-18是一种致病菌,不仅扩大了非O1/O139群霍乱弧菌的感染宿主范围,同时预警霍乱弧菌有导致克氏原螯虾养殖业暴发疾病的可能,因此要提前做好该疾病的预防工作,从而避免霍乱弧菌感染带来的损失。     

几种经济红藻中茉莉酸合成途径的关键物质

为研究几种经济红藻中茉莉酸合成途径的关键物质,实验采用液相色谱—质谱联用技术(LC-MS)对茉莉酸生物合成途径相关物质建立检测方法,并对龙须菜、坛紫菜受到机械损伤时各物质的变化情况进行检测。以100%甲醇提取茉莉酸(JA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、12-氧-植物二烯酸(12-OPDA)和13-氢过氧化亚麻酸(13-HpOTE),利用XBridge TM C18色谱柱,以甲醇/水为流动相分离4种物质。优化条件下4种物质得到良好分离,加标回收率为81.23%～90.25%,检测限为0.04～0.56 ng/mL,灵敏度高。坛紫菜、龙须菜和真江蓠3种红藻中,坛紫菜中未检测到JA和13-HpOTE,4种物质均在另外2种藻中检测到。龙须菜受机械损伤胁迫后,4种物质在短时间内得到积累,其中13-HpOTE响应迅速。研究表明,红藻中可能存在类似于植物的茉莉酸合成途径,并参与对损伤的胁迫响应。     

极端暴雨条件下黄土丘陵沟壑区土壤蓄水能力和入渗规律

黄土高原退耕还林还草工程实施后,下垫面环境条件的变化可能对流域水文过程、水文通量、水量平衡以及生态系统产生十分重要的影响。研究极端暴雨条件下剖面土壤蓄水能力和入渗规律,对于阐明流域产汇流过程和影响机制具有重要的科学价值。采用土壤墒情仪对陕北"7·26"特大暴雨事件下黄土丘陵沟壑区草地剖面土壤水分进行了实时动态监测,分析了极端暴雨条件下剖面土壤水分的动态变化和蓄水过程,利用Horton入渗模型模拟了剖面土壤水分湿润锋的运动过程,揭示了极端暴雨条件下剖面土壤水分的入渗规律。结果表明:(1)极端暴雨条件下,黄土丘陵沟壑区坡面草地不同深度层次土壤水分与降雨过程的响应不同,具有层次性和明显的滞后效应,其中,0～140 cm是影响该地区土壤水文过程的关键层次;(2)土壤水分再分配结束时,湿润锋最深深度达140 cm,土壤蓄水量达225.99 mm,较降雨前95.37 mm增加了1.37倍;(3)极端暴雨过程中湿润锋的运动随时间呈对数递减关系,其稳渗速率随容重增加而减小,呈指数函数递减;(4)极端降雨过程中该地区坡面草地的产流机制仍以超渗产流为主,对于揭示流域的产汇流机制和完善水文预报模型具有重要的...     

滇中云南松火烧后第一年死亡预测模型研建

根据云南松（Pinus yunnanensis）的耐火性和受火害后遗留下来容易获取的信息建立火烧死亡预测模型,可以为林火熄灭后短时间内进行火灾损失评估、迹地植被恢复方案设计等提供理论依据。在安宁2006年“3·29”森林火灾火烧迹地上对发生过树冠火的云南松死活情况、火烧状况进行了调查,测定了286株云南松的树高、胸径、胸高处树皮平均厚度、树干烧黑高度、树干表面圆周烧黑宽度、树干基部树皮平均炭化深度,记录了受害木的流脂状况。以树高、胸径、胸高处树皮平均厚度、树干纵向最大烧黑率、树干弦向最大烧黑率、树干基部树皮径向平均炭化率和流脂状况7个指标作为预测依据,运用学习向量量化人工神经网络建立滇中云南松火烧死亡预测模型,并用C^＋＋实现了该模型。经检验,该模型的平均准确率达81．12％,对死树的预测正确率达93．72％,对活树的预测正确率达48．10％,可以用于云南松火烧后第一年死亡的判别和预测。     

水稻主茎三维形态建模与计算机模拟

探讨水稻主茎器官形态结构变化动态建模的方法,通过对对水稻主茎器官形态结构参数进行分析,构建出水稻主茎地面各器官的形态模型,并利用图形学技术重建出水稻主茎和水稻植株的三维可视化模型。模型具有较高的真实感效果,可控性强,为水稻虚拟生长提供可靠和普适的植株形态几何特征确定方法。