植物增殖细胞核抗原与DNA复制关系的研究现状

为了更深入的对植物增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA)进行研究,本研究归纳了PCNA的研究现状,总结了PCNA的结构特征和包括PCNA参与DNA复制、DNA损伤修复和细胞周期调控等在内的PCNA的功能特点。目前有关PCNA的研究以医学和动物体为主,有关植物PCNA研究的报道很少且相对落后,但已有文献指出,PCNA调控DNA复制,参与DNA复制以确保植物体正常生长发育,因此植物PCNA的功能值得继续研究。     

河北省优质棉育种70年回顾与展望

河北省优质陆地棉品种选育工作起步较早,新中国成立以来先后选育出石短5号、冀棉22号、冀棉26、新陆中8号、冀228、农大棉13号等高品质棉花品种和大量优质棉品种。根据不同时期的优质棉评价标准,对1949―2019年河北省选育的优质棉品种的纤维品质性状进行了统计和分析,结合纺织工业对优质原棉的需求,指出河北省优质棉育种存在的问题,并对未来的发展方向进行了展望。     

色氨酰-tRNA合成酶基因WRS1调控水稻种子发育

【目的】氨酰-tRNA合成酶（aminoacyl-tRNA synthetases, aaRSs）与遗传信息传递密切相关,已发现植物中aaRSs家族蛋白在维持翻译功能之余,还参与配子发生与胚发育、质体的早期发育以及免疫信号的感知与病害防御等生物学过程。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体,分析水稻色氨酰-tRNA合成酶（WRS1）在胚乳发育中的作用,证明WRS1基因编码一个影响水稻胚乳发育的关键因子。【方法】本研究通过甲烷磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate, EMS）诱变籼稻（Oryza sativa subsp. indica）品种N22,筛选到一个稳定遗传的水稻粉质胚乳突变体（wrs1）,图位克隆获得目标基因。对wrs1成熟种子进行形态学观察以及淀粉相关理化性质测定,利用细胞学切片分析wrs1发育中胚乳的结构,利用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR, qRT-PCR）和GUS活性染色分析基因表达模式,通过qRT-PCR比较野生型与突变体花后12 d胚乳中淀粉合成相关基因表达情况,免疫印迹检测野生型与突变体成熟种子中淀粉合成酶蛋白积累情况,使用全自动氨基酸分析仪测定游离氨基酸含量。【结果】 wrs1突变体幼苗表现出明显的发育滞后且逐渐蔫萎死亡,从杂合突变体（WRS1wrs1）中分离到的粉质籽粒呈现明显的腹部皱缩,粒厚、千粒重下降,同时总淀粉含量下降,糊化淀粉的峰值黏度和崩解值均低于野生型。wrs1突变体发育胚乳中复合淀粉颗粒变小,排列疏松。WRS1定位于第12染色体长臂约183 kb的区间内,测序发现编码色氨酰-tRNA合成酶（tryptophanyl-tRNA synthetase, WRS）基因的第6外显子上发生单碱基替换,导致一个保守位置上的甲硫氨酸被替换。wrs1突变体中大部分淀粉合成相关基因表达量下调,且野生型与突变体间基因表达的变化与相应蛋白积累的差异存在不一致的趋势。wrs1突变体籽粒中蛋白质积累降低,而游离氨基酸含量显著升高。【结论】 WRS1编码色氨酰-tRNA合成酶,该基因突变后通过影响氨基酸稳态和蛋白质合成,造成淀粉合成相关基因异常表达从而影响淀粉的合成与积累,导致种子发育缺陷。     

桔小实蝇在云南蒙自地区的发生规律研究

桔小实蝇寄主范围广、繁殖量大、危害重,是世界性的重要检疫害虫。本文通过调查分析,研究了云南蒙自市的海拔、防治措施、果树种类三因素对桔小实蝇种群动态的影响。结果表明,桔小实蝇在1412 m低海拔地区的种群数量大于1608 m和1700 m高海拔地区的,这说明海拔越高,桔小实蝇种群数量越小,危害也越小。根据在相似海拔地区相同果园桔小实蝇种群数量的比较,发现严格按照本课题组探索的防治措施做好桔小实蝇防治能收到良好的效果。蒙自市的水果成熟期不同,随着各种水果的成熟,桔小实蝇种群动态会出现多个峰值,3~5月桔小实蝇种群高峰期主要出现在枇杷园,7~10月主要出现在石榴园、小红枣园和水蜜桃园。对桔小实蝇在蒙自种群动态的调查,能够为下一步防治措施的制定做好准备。     

基于多核支持向量机的小麦条锈病遥感监测研究

为提高小麦条锈病的遥感探测精度,依据日光诱导叶绿素荧光和冠层反射光谱数据在小麦条锈病遥感探测中的优势及其与病情严重度之间的映射关系,在运用独立分量分析法对光谱数据降维的基础上,利用核学习算法分别确定冠层光谱特征和日光诱导叶绿素荧光特征反映小麦条锈病病情严重度的最优核,同时针对冠层光谱与叶绿素荧光特征组,建立基于不同特征最优核映射的多核学习支持向量机模型,并与基于特征直接拼接的模型结果进行对比。结果表明,对于冠层光谱而言,采用高斯核构建的支持向量机模型可较好估测小麦条锈病病情指数,而日光诱导叶绿素荧光指数则是采用多项式核的效果更优;采用直接拼接法融合叶绿素荧光指数和冠层光谱特征能够在一定程度上改善小麦条锈病病情指数估测精度,决定系数(r~2)最高为0.847,而单独利用冠层光谱信息或者叶绿素荧光信息时,r~2最高仅为0.802;对日光诱导叶绿素荧光和反射光谱特征分别利用其最优核进行映射构建的多核学习支持向量机模型精度最高,r~2为0.915,RMSE为0.090,优于基于特征直接拼接构建的支持向量机模型精度。     

Minimally modified low-density lipoprotein up-regulates endothelin receptors in mouse mesenteric artery through p38 MAPK pathway

AIMTo investigate whether minimally modified low-density lipoprotein (mmLDL) affects the quantity and activity of endothelin （ET） type A (ET_A) and type B (ET_B) receptors in mouse mesenteric artery by activating p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) inflammatory pathway. METHODSThe KM mice were divided into normal saline (NS) group (injection of NS via caudal vein), mmLDL group (injection of mmLDL via caudal vein), LDL group (injection of LDL via caudal vein), mmLDL+SB 203580 group (injection of mmLDL via caudal vein and intraperitoneal injection of p38 MAPK pathway specific inhibitor SB 203580) and mmLDL+DMSO group (injection of mmLDL via caudal vein and intraperitoneal injection of DMSO). Mesenteric artery ring segment vasoconstriction dose-response curves affected by sarafotoxin 6c (S6c) and ET-1 were recorded by the myography system. The mRNA levels of ET_B receptor, ET_A receptor and interleukin-6 (IL-6) were detected by RT-qPCR. The protein levels of ET_B receptor, ET_A receptor, IL-6, p38 MAPK, p-p38 MAPK, NF-κB and p-NF-κB were determined by Western blot. The serum concentration of IL-6 was measured by ELISA. RESULTSThe contractile responses of the blood vessel segments to S6c and ET-1 were significantly increased by mmLDL (P<0.01). The mRNA and protein expression levels of ET_A receptor, ET_B receptor, and IL-6 significantly increased (P<0.01). The protein levels of p-p38 MAPK and p-NF-κB were significantly increased (P<0.01). The serum level of IL-6 was significantly increased (P<0.01). These effects of mmLDL were inhibited by p38 MAPK inhibitor SB 203580. CONCLUSION mmLDL increses the serum concentration of IL-6, up-regulates the expression of IL-6, ET_A receptor and ET_B receptor in mouse mesenteric artery, and enhances the vasoconstriction function medi?ated by ET_A and ET_B receptors, which is related to the activation of p38 MAPK inflammatory pathway and downstream NF-κB pathway.     

中国野生毛葡萄芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23调控抗白粉病的研究

利用同源克隆法得到抗白粉病的中国野生毛葡萄‘丹凤–2’芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23的开放阅读框,并构建过表达载体;通过器官发生途径诱导不抗白粉病的欧洲葡萄‘无核白’分生愈伤组织并采用农杆菌介导法对其进行转化;经过PCR检测和Western blot鉴定,获得了5株VqSTS11超量表达植株和3株VqSTS23超量表达植株;人工接种白粉菌发现,转基因植株中白粉菌菌丝生长速度慢,孢子萌发受到一定的抑制,并且转基因植株中芪合酶基因相对表达量升高,抗病相关基因表达上调,芪类物质含量积累增多。本研究结果进一步证明中国野生毛葡萄‘丹凤–2’芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23对白粉菌具有抗性,‘丹凤–2’可以为改良欧洲葡萄品种抗病性提供抗病基因,作为抗病育种的资源。     

释放巴氏新小绥螨防治温室大棚番茄上的烟粉虱

烟粉虱是一种世界性重大害虫,随着杀虫剂的抗药性问题以及在蔬菜上的残留问题日益严重,生物防治成为解决这一问题的重要措施。本文研究了释放巴氏新小绥螨对温室大棚番茄上自然发生的烟粉虱种群的控制作用。结果表明:释放巴氏新小绥螨,对温室大棚番茄上的烟粉虱的种群具有明显的压制作用;温室大棚番茄上烟粉虱种群,在释放捕食螨和常规对照处理间的总体动态趋势相同,烟粉虱的数量在番茄植株上的分布均为上部中部下部叶片,但常规对照处理的烟粉虱数量是释放捕食螨处理的2～3倍;在烟粉虱种群密度低时,释放巴氏新小绥螨的防治效果较好,达到90%以上,随着烟粉虱密度的增大,巴氏新小绥螨对烟粉虱的防治效果下降,但番茄拉秧时防效仍可达到55.70%。相比化学农药,释放巴氏新小绥螨的生物防治措施对治理烟粉虱更具有稳定性和长效性的优势。     

基于无人机多光谱遥感的冬小麦叶绿素含量反演及监测

旨在实现冬小麦各生育期叶绿素含量的准确估测,探究其时空变化规律。利用无人机获取冬小麦越冬期、返青期、拔节期、孕穗期和灌浆期的高分辨率多光谱图像,同时采集地面SPAD数据。选取三类光谱参数建立反演模型,优选出各生育期的最佳预测模型,并定量监测试验区冬小麦叶绿素含量时间变化和空间分布。结果表明：原始波段模型和波段倒数对数模型分别为越冬期及其他生育期叶绿素含量预测的最佳模型,拟合精度R²>0.59;时空分布上,灌浆期前试验区冬小麦叶绿素含量呈南北高、中部低特点,灌浆期则呈北高南低的趋势,叶绿素含量从越冬期到拔节期逐步增加,拔节期到孕穗期开始降低,孕穗期到灌浆期则大幅度降低。本研究建立的倒数对数预测模型,精度较高,且适用于返青到灌浆的4个生育期,对于试验区冬小麦叶绿素含量有较好的时空监测效果。