Comparative expression profile of microRNAs and piRNAs in three ruminant species testes using next‐generation sequencing

microRNA (miRNA) and piwi‐interacting RNA (piRNA) are two classes small non‐coding regulatory RNAs that play crucial roles in multiple biological processes such as spermatogenesis. However, there are no published studies on conjoint analysis of miRNA and piRNA profiles among cattle, yak and their interspecies (the dzo) using sequencing technology. Next‐generation sequencing technology was used to profile miRNAs and piRNAs among those three ruminants to elucidate their functions. A total of 119, 14 and six differentially expressed miRNAs were obtained in cattle vs. dzo, cattle vs. yak and yak vs. dzo comparison groups, while there were 873, 1,065 and 1,158 differentially expressed piRNAs in those three comparison groups. The expression of three miRNAs was validated in the three ruminants, and the results suggested that the miRNA expression profiles data could represent actual miRNA expression levels. Moreover, the putative targets of differentially expressed miRNAs were predicted by their own genome, it is worth to note that both the cattle and yak genome were used for dzo, then the targets were subjected to GO enrichment and KEGG pathway analysis, revealing the likely roles for these differentially expressed miRNAs in spermatogenesis. In conclusion, this study provided a useful resource for further elucidation of the miRNAs and piRNAs regulatory roles in spermatogenesis. It may also facilitate the development of therapeutic strategies for dzo reproduction research.     

低温胁迫对细茎柱花草与TPRC2001-1柱花草抗寒生理指标的影响

为了探究柱花草的抗寒性,本研究以细茎柱花草(Stylosanthes guianensis var.intermedia)和TPRC2001-1柱花草(S.guianensis‘TPRC2001-1’)营养期叶片为材料,分别进行时长为0(对照)、24h和48h的低温处理,然后对其相对电导率、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖以及可溶性蛋白的含量等指标进行测定与分析。结果表明,两种柱花草叶片的抗寒性生理指标随着低温处理时间的增加逐步上升。低温处理后,细茎柱花草的相对电导率和丙二醛含量显著低于TPRC2001-1柱花草(P0.05),而脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量显著高于TPRC2001-1柱花草(P0.05)。综合各项生理指标可得,两种柱花草的抗寒性强弱为细茎柱花草TPRC2001-1柱花草。     

羊种布鲁氏菌疫苗株PCR-RFLP鉴定方法的建立

为建立一种羊种布鲁氏菌Rev.1疫苗株PCR-RFLP鉴定方法,利用羊种布鲁氏菌Rev.1具有链霉素抗性的特性,选取与链霉素抗性相关编码核糖体蛋白S12的rps L基因为模板设计引物,经PCR扩增后,将产物进行Nci I酶切,发现羊种布鲁氏菌疫苗株Rev.1出现约500 bp条带,而不具有链霉素抗性的羊种布鲁氏菌株16M则出现384 bp条带。结果表明,PCR-RFLP方法能够用于羊种布鲁氏菌Rev.1疫苗株的鉴定,这为今后区分羊种布鲁氏菌疫苗株Rev.1免疫与野株感染提供了基础。     

根际生命共同体：协调资源、环境和粮食安全的学术思路与交叉创新

植物营养学研究近年来在植物养分高效分子机理、植物-微生物互作、根际互作与微生态调控、农田养分管理等研究领域取得了一系列原创性进展。然而,当前如何协调粮食安全、资源高效和环境可持续性仍面临巨大挑战。针对这一重大问题,本文提出"根际生命共同体(Rhizobiont)"学术思路,围绕"根际互作与养分高效"这一重大科学命题,构建"植物-根系-根际-菌丝际-土体及其微生物"根际生命共同体理论体系,突破植物-微生物、微生物-微生物关键界面互作机制,阐明根际生命共同体结构、功能及其在养分活化、吸收与利用中的作用机制,建立共同体多界面互作增效的生物学调控新途径,开辟植物-土壤-微生物交叉创新领域,根际生命共同体理论创新有助于破解粮食安全、资源高效、环境保护多目标协同的难题,支撑我国农业绿色发展。文章指出了根际生命共同体与养分高效研究的重点方向与内容,尤其是深入揭示和调控植物第二基因组——微生物组的作用正成为农业科学的研究前沿。     

基于强化推流工艺(PFR)的餐厨垃圾堆肥微生物群落结构解析

传统餐厨垃圾好氧堆肥周期长,系统难以稳定连续运行,其中反应器构型和微生物在其处理过程中起到关键作用,但是目前对实际运行条件下的反应器内微生物群落结构的研究较少。通过分析实际运行项目中微生物的多样性与群落结构,为进一步优化餐厨垃圾处理工艺,促进PFR反应器系统的稳定和高效运行,挖掘特定功能微生物,提高资源利用效率提供科学依据。该研究采集德清县11个项目的出料样品,采用Illumina Miseq高通量测序技术,研究其菌群组成、丰度、优势菌群及其相关性。结果表明:1)11个项目的微生物群落组成相似,其中厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)是相对丰度最高的2个菌门,优势菌属为微小杆菌(Exiguobacterium)乳酸杆菌(Lactobacillus),柠檬酸杆菌(Citrobacter),不动杆菌属(Acinetobacter)和假单胞菌(Pseudomonas); 2)底物越丰富,进料量越小,越有利于出料的品质; 3)出料感官品质高,微生物多样性也较高; 4)在OTU水平上,葡萄球菌属与芽孢杆菌属、根瘤菌属均呈负相关,葡萄球菌的迅速增殖抑制了对发酵...     

烟碱乙酰胆碱受体及其与新烟碱类相互作用的研究进展

对烟碱乙酰胆碱受体(nAChRs)的结构与功能、配体结合部位、门控机理以及与新烟碱类的相互作用进行了综述,并对nAChRs亚基基因突变和敲除对新烟碱类和多杀菌素敏感性的影响进行了讨论。nAChRs在脊椎动物和昆虫的胆碱能突触的快速神经传递中起着重要作用,其在昆虫中仅存在于中枢神经系统(CNS)中,而在脊椎动物中同时存在于CNS和神经肌肉连接处。nAChRs是新烟碱类杀虫剂、多杀菌素和杀螟丹的作用靶标。肌肉和CNS中的nAChRs是一个由两个α和三个非α(β,γ和δ)亚基组成的异数五聚体,该受体主要有三部分:一个在细胞外发现的区域(胞外区)、一个位于膜内的区域(跨膜区),另一个是位于细胞内的区域(胞质区)。每个亚基(从N-C端)都具有一个包含乙酰胆碱(ACh)结合部位的细胞外结构域;4个跨膜结构域(M1~4),其中M2的大部分氨基酸位于离子通道的内壁;一个胞质噜扑(loop)和一个胞外C端。通道门位于孔道内的疏水区。ACh结合部位位于天然和功能受体的两个亚基的界面,是由一个亚基的3个噜扑(A-C)和另一个亚基的3个噜扑(D-F)构成。每当受体与ACh(或其他激动剂)分子结合时,M2 α螺旋体的构象发生改变,使通道开启,处于阳离子传导状态,直至一个或两个激动剂分子从结合口袋解离,通道才关闭。如果激动剂一直存在,并反复结合,则通道处于脱敏状态。nAChRs与新烟碱类的各种选择性作用取决于新烟碱类的结构以及nAChRs的亚基组成。     

氟吡菌酰胺不同施药方式对水稻拟禾本科根结线虫的防治效果

为评价41.7%氟吡菌酰胺悬浮剂防治水稻拟禾本科根结线虫Meloidogyne graminicola的应用潜力,将氟吡菌酰胺与吡虫啉种衣剂混合后采用种子包衣法及喷洒法研究其对水稻拟禾本科根结线虫的田间防效,并测定了不同施药方法对水稻生长和产量的影响。结果表明,氟吡菌酰胺4.2、8.3、12.5 g（a.i.）/kg种子与吡虫啉18.0 g（a.i.）/kg种子混合包衣处理,播种后35 d其根结抑制率和防效分别为41.0%~51.8%和47.4%~58.6%,土壤中2龄幼虫减退率为38.6%~40.4%,显著高于单施吡虫啉18.0 g（a.i.）/kg种子处理。水稻播种后连续3次以氟吡菌酰胺250.2、375.3、500.4 g（a.i.）/hm²进行土壤喷洒,最后1次施药后7 d,其根结抑制率和防效分别为81.0%~89.9%和65.9%~74.3%,土壤中2龄幼虫减退率为65.4%~73.4%,均显著高于对照药剂克百威1 800.0 g（a.i.）/hm²处理。氟吡菌酰胺各处理对水稻苗期生长均有较好的保护作用,能显著提高千粒重和有效穗数,产量比空白对照增加50.0%~61.2%,保产效果显著。水稻播种后35 d采用氟吡菌酰胺对稻田进行1次喷洒,对水稻具有一定的保护作用,保产效果不明显。表明采用氟吡菌酰胺与吡虫啉混合包衣种子处理及在水稻苗期进行喷洒处理对水稻拟禾本科根结线虫防效显著,具有显著的保产效果。     

几种药剂防治烟草青枯病田间药效试验

7种药剂防治烟草青枯病进行了田间药效试验,结果表明,7种药荆均能推迟青枯病的发病高峰期,减轻发病程度,其中荧光假单胞菌3 000亿个/克粉剂和农用链霉素的防效最好,药效稳定,持续时间长,对烟草青枯病的防治效果分别达到74.92%、74.48%.此外,罗建新菌肥和活性菌肥对烟草青枯病也具有较好的防治效果,防效分别为66.27%和69.39%.     

加快现代植保技术体系建设的对策研究

植保技术体系呈现出病虫害预测预报能力明显提高,防控技术体系日臻完善,农药与药械应用技术稳步发展,植物检疫监管技术基础更加牢固的现状;承载着为领导部门和农民提供病虫灾害防控信息、病虫害科学防控技术指导、农药与药械科学使用监管、依法开展植物疫情管控的重大任务。发展现代植保技术体系,要突出病虫害测报公益性,着力病虫害防控的防灾性,确保农药与药械应用的安全性,关切植物疫情蔓延的毁灭性。建设现代植保技术体系的对策措施是：强化病虫害测报体系与信息网络建设,提升测报技术水平;加强病虫害防控技术支撑与推广能力建设,创新推广模式,大力推进绿色防控;推进农药与药械产品应用技术研发推广和专业化统防统治;加大植物检疫技术研发和执法监管力度。