大豆类黄酮糖基转移酶基因UGT73C19的功能研究

【背景】 类黄酮是大豆中积累的一类重要的植物次生代谢产物,参与大豆的生长、发育和抗逆等诸多生理活动。由UDP-糖基转移酶（UGT）催化的糖基化修饰是类黄酮生物合成的关键步骤。【目的】 通过系统研究大豆UGT73C19编码重组酶的体外酶活特性和体内特性,完善大豆黄酮类化合物合成和积累的机制,为大豆品质的遗传改良提供基因资源和理论基础。【方法】 通过高效液相色谱（HPLC）的方法检测大豆核心种质资源叶片中类黄酮的种类和含量,通过qRT-PCR的方法检测了UGT的表达水平。以大豆Williams 82叶片cDNA为模板,克隆得到UGT73C19的编码区序列。使用MEGA5和DNAMAN软件进行多重序列比对,并构建进化树。通过原核表达系统获得UGT73C19的重组蛋白,分析UGT73C19重组蛋白对各种类黄酮苷元的糖基转移活性,并通过高效液相色谱-质谱（HPLC-MS）对产物进行鉴定,确定重组蛋白的糖基化位点。利用qRT-PCR技术对UGT73C19在大豆不同组织的表达水平进行分析。构建植物过量表达载体,通过花序浸染法转化拟南芥,获得UGT73C19表达量高的纯合株系,检测转基因株系叶片和种子中类黄酮的种类和含量。【结果】 通过HPLC分析大豆核心种质资源叶片类黄酮成分,发现不同品种中类黄酮的成分和含量存在明显差异。根据类黄酮成分的不同,将大豆核心种质分为12种不同的类型。大豆核心种质资源叶片中总黄酮的含量与UGT73C19的表达水平呈正相关关系。克隆得到UGT73C19的编码区序列,全长1 482 bp,编码493个氨基酸,UGT73C19蛋白在C-端有一个保守的PSPG结构域。体外酶活分析表明,重组的UGT73C19蛋白对6种类黄酮苷元（山奈酚、槲皮素、杨梅素、芹黄素、大豆苷元和染料木素）都具有糖基转移活性,其中对槲皮素的催化效率最高;糖基化位点分别位于类黄酮的5位和7位羟基上,重组UGT73C19蛋白的糖基化底物和位点具有多样性。过量表达UGT73C19的拟南芥叶片和种子中的类黄酮总量明显升高,其中叶片中总黄酮含量提高49%—70%,种子中总黄酮的含量提高34%—37%;尤其是种子中槲皮素3-O鼠李糖的含量显著增加。【结论】 UGT73C19蛋白是催化合成大豆中多个类黄酮糖苷的关键糖基转移酶,过量表达UGT73C19可以提高转基因植物中黄酮醇糖苷和类黄酮的含量。     

甘蔗内生菌分离鉴定及功能多样性研究

为探究甘蔗内生菌多样性组成及相关特性,本研究采用稀释涂板法分离并结合形态观察和分子标记(gyrB,rpoB, ITS, 16S rDNA)进行鉴定。结果表明,从12个栽培品种(系)和5个野生种无性系的根、茎、叶组织中共分离到细菌589株、放线菌34株和真菌46株;细菌中固氮菌有41株,溶磷菌有98株,解钾菌有52株,对黄曲霉和禾谷镰刀菌具有拮抗作用分别有44株和35株。内生细菌分属21个属,其中芽孢杆菌属、伯克氏菌属、肠杆菌属和泛菌属为优势属;内生真菌分属于枝顶孢属、链格孢属、曲霉属、镰刀菌属、枝孢属等17个属,而放线菌仅为链霉菌属。具有潜在植物益生功能的菌株主要集中在芽孢杆菌属、伯克氏菌属、肠杆菌属、假单胞菌属、不动杆菌属、类芽孢杆菌属及泛菌属。本研究显示甘蔗栽培品种(系)和野生种无性系均含有丰富的内生菌资源,且栽培品种(系)所含内生菌在数量和多样性上均高于野生种无性系;12个栽培品种(系)间所分离到的内生细菌大部分相同,但也存在差异。通过初步的功能鉴定,筛选出一些具有应用潜力的益生微生物,为开发相应功能的生物菌剂奠定基础。     

基于近红外预测羊草水分含量的特征光谱模型研究

水分是牧草最为重要的品质属性,水分含量的多少直接影响牧草品质的变化。羊草（Leymus chinensis）因富含重要的维生素、蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、脂肪等家畜必需营养成分,在收获和储藏过程中极易受到生长地的水、土、气等的影响而发生营养成分损失或变质,因此为了有效降低冗余无信息变量,提高羊草水分含量近红外模型的预测精度和稳定性,本研究采用4种光谱特征区间选择方法,包括间隔偏二乘法（Interval partial least-squares regression,iPLS）、向后区间偏最小二乘法（Backward interval PLS,BiPLS）、联合区间偏最小二乘法（Synergy interval PLS,SiPLS）、和连续投影算（Successive projections algorithm,SPA）建立羊草水分含量的预测模型。结果表明：SiPLS方法最适合用于羊草水分含量特征波长的筛选,其次为BiPLS方法,最差的方法为iPLS,同时,相对分析误差（Residual predictive deviation,RPD）=2.648>2.50。这表明SiPLS的近红外光谱模型在预测羊草水分含量的应用上完全可行,预测精度在96.13%以上。     

惠山国家森林公园游憩林小气候与人体舒适度变化规律

【目的】研究无锡市惠山国家森林公园典型游憩林内小气候及人体舒适度的时间变化规律,以期为惠山乃至江南地区游憩型城市森林的合理经营和生态效益评价提供基础科学数据,也为当地市民选择合适的时间和衣着开展森林游憩活动提供参考。【方法】在惠山国家森林公园最高峰附近,选择20世纪80、90年代营造、位于山顶南坡的香樟林、湿地松林和山顶北坡的栓皮栎林3种典型人工游憩林为对象,以位于山脊的水泥道路为对照,于春、夏、秋、冬季晴好无风天气条件下,在5:00—19:00同步测定3个游憩林及对照点的气温、空气相对湿度和风速,在此基础上计算舒适度指数和衣着厚度指数,量化分析各游憩林及对照点的小气候、人体舒适度的季节变化、日内变化规律,比较不同游憩林的人体舒适度差异,并提出四季游览惠山的衣着建议。【结果】各林分温度的季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季,空气相对湿度表现为夏、秋季大于春、冬季,风速表现为香樟林和湿地松林在夏季最大,栓皮栎林和道路在秋季最大;相同季节不同林分之间的舒适度指数差异不显著,各林分在春季的人体舒适度最高;4个季节白天观测时段内,各林分气温日变化均为单峰型,且峰值出现在11:00—15:00,谷值出现在 5:00 —7:00,空气相对湿度的日变化规律则与气温相反;风速的日变化趋势波动较大,峰值出现在5:00—9:00,谷值出现在13:00—15:00;在春、秋、冬季,各林分人体舒适度在11:00—15:00最高,而夏季这个时间段则最低;3个游憩林在夏季能显著提高人体舒适度,但冬季与对照的差异不大;各林分气候达到“舒适”等级的时间为春季最长(11:00—17:00),秋季次之(11:00—15:00),夏季仅早上气候舒适(5:00—7:00),冬季气候均为“极不舒适”;各林分的着衣厚度指数在夏季均为1,冬季均为7,春季香樟林为5,湿地松林和栓皮栎林为4,道路为3,秋季道路和栓皮栎林为4,香樟林和湿地松林为5。【结论】 3个人工林林分在春季均发挥降温增湿效应,湿地松林在4个季节都具有降风作用;各林分在夏季调节小气候效应更明显,春季的人体舒适度最高,春、秋、冬季的11:00—15:00为白天气候的最舒适时段。     

水稻资源全生育期耐盐性鉴定筛选

对来自国内外不同地区的550份水稻资源进行全生育期耐盐性鉴定。设置淡水、0.3%和0.5%盐溶液浇灌3个处理,插秧10d后,通过浇灌不同体积的淡水与海水调至设计浓度对水稻进行不同浓度的盐胁迫处理。分别调查了淡水及0.3%盐处理下水稻株高、有效分蘖数、主穗长度、主穗结实率、单株产量、抽穗期6项农艺性状和0.5%盐处理下的水稻耐盐表型。与淡水浇灌相比,全生育期在0.3%盐溶液处理下,550份水稻(100%)株高显著降低;124份(22.55%)水稻有效分蘖数(90份增加, 34份减少)、414份(75.27%)水稻主穗长度(405份变短、9份增长)、145份(26.36%)水稻主穗结实率(84份减少, 61份增加)、375份(68.18%)水稻单株产量(343份减少, 32份增加)存在(极)显著差异;水稻资源的抽穗期无显著差异。主成分分析表明,主穗结实率、有效分蘖数及单株产量3项性状累计贡献77.25%的变异。根据产量耐盐系数筛选了121份耐盐水稻资源(产量耐盐系数≥0.8),在0.5%盐胁迫持续处理42 d后,筛选了78份耐盐水稻资源(耐盐表型为3级),其中25份水稻资源全生育期在0.3%盐处理下单株产量耐盐系数≥0.8,在0.5%盐胁迫持续处理42 d后的耐盐表型为3级。筛选的耐盐水稻资源为培育耐盐新品种及深入研究耐盐机制提供材料。     

2个抗虫棉的外源Bt基因分子鉴定及其染色体定位

以中美2个抗虫棉品种GK19与33B为试验材料,利用检测中美Bt基因的特异性引物,分别对抗虫棉亲本GK19和33B进行PCR扩增,并通过SSR分子标记技术对其Bt基因进行分子鉴定与染色体定位,旨在从外源基因转化事件的视角探究中美转基因抗虫棉差异的分子基础。结果表明, GK19为中国转Bt基因抗虫棉, 33B为美国转Bt基因抗虫棉; GK19的Bt基因被定位在棉花Chr.20上,共16对SSR多态性标记与其Bt基因连锁,两侧的分子标记为NAU3907和NAU2579,其遗传距离分别为2.4 cM和1.5 cM; 33B的Bt基因被定位在棉花Chr.26上,共20对SSR多态性标记与Bt基因连锁,目标Bt基因位于标记NAU460和dc40260之间,其遗传距离分别为3.6 cM和2.0 cM。以上结果表明GK19和33B属于不同的遗传转化事件。     

基于遗传多样性评估燕麦品种的农艺性状

为客观评价燕麦种质资源重要农艺性状的遗传多样性,并为黑龙江地区燕麦新品种选育提供关键数据,对51份燕麦种质资源13个农艺性状进行了形态多样性指数分析,并对其中的9个数量性状进行了聚类分析和主成分分析。结果表明,各性状的遗传多样性指数均较大,遗传多样性指数最高的是主穗长(1.517),其次为株高(1.448)和主穗粒重(1.414),性状变异系数最大的是主穗小穗数(34.8%),其次为主穗粒重(33.1%)和单株分蘖数(27.4%);聚类分析将51份燕麦品种的9个数量性状分为4大类群,类群Ⅰ为有益性状不明显,为多目标性状育种的亲本材料,类群Ⅱ为选育矮秆育种目标亲本材料,类群Ⅲ为高杆、增加分蘖数育种目标亲本材料,类群Ⅳ为选育大粒型、多轮层数、多小穗数等育种目标亲本材料。主成分分析结果表明,前3个主成分对变异的累计贡献率为70.09%,第一主成分反映种子产量,第二主成反映单株分蘖数,第三主成分反映株高。     

半干旱区注水补灌对西葫芦产量及经济效益的影响

为最大限度地提高水分利用率,对半干旱区全膜双垄沟播种植西葫芦进行不同生长时期的注水补灌试验。结果表明:进行注水补灌后,西葫芦667 m~2增产14.07%~26.24%、增收536.55~984.17元,产量随着注水补灌次数增加而增加,以初瓜期+盛瓜期+中后期注水处理的产量最高(4 784.77 kg),净收益以初瓜期+盛瓜期注水处理的最好(5 532.58元)。     

Effects of Yangxue-Jiedu decoction on imiquimod-induced psoriasis-like lesions in STAT3 transgenic mice

AIM: To observe the effects of Yangxue-Jiedu (YXJD) decoction on imiquimod-induced psoriasis-like lesions in STAT3 transgenic mice.METHODS: STAT3 transgenic mice (n=24) were randomly divided into 4 groups: control group (using purified water for oral administration), model group (topical 5% imiquimod 42 mg and using purified water for oral administration), YXJD groups (topical 5% imiquimod 42 mg and using YXJD decoction for oral administration), and methotrexate (MTX) group (1 mg/kg MTX solution for oral administration, with the same topical imiquimod as model group). On day 7, the skin lesions were collected for examination. The lesions were evaluated according to the psoriasis area and severity index (PASI). The skin barrier function was evaluated by assessing oil and water components in the skin. The inflammation of psoriasis-like lesions was assessed by histological method. The expression of proliferating cell nuclear antigen (PCNA) and CD3 was assessed by immunohistochemical staining. The mRNA expression of IL-17A, IL-17C, IL-22 and RORγt was detected by real-time PCR. The levels of JAK/STAT3 pathway-related proteins in isolated T cells were determined by Western blot.RESULTS: Administration of YXJD decoction inhibited imiquimod-induced keratinocyte proliferation and infiltration of CD3⁺ T cells in psoriatic lesions, and ameliorated the epidermal barrier by up-regulation of the oil and water components in psoriatic lesions. Meanwhile, administration of YXJD decoction improved the systemic immune responses by reducing the weight of the spleen. The inflammatory cytokines IL-17A, IL-17C, IL-22 and RoRγt, and the levels of JAK/STAT3 pathway-related proteins STAT3, p-STAT3, JAK3 and p-JAK3 were decreased by administration of YXJD decoction.CONCLUSION: YXJD decoction likely alleviates imiquimod-induced psoriasis-like lesions in the STAT3 transgenic mice by inhibiting the phosphorylation of STAT3, and reducing the expression of IL-17A, IL-17C, IL-22 and RORγt.     

溧阳鸡产肉性能及肌肉品质的测定

以8周龄溧阳鸡为素材,测定其屠宰性能、肉品质和化学指标。结果表明:溧阳鸡产肉性能良好,8周龄屠宰率在88%以上,全净膛率在60%以上;胸、腿肌pH值分别为5.93、6.40;胸肌失水率大于腿肌,但胸肌剪切力小于腿肌;腿、胸肌水分含量为710-740g·kg-1;脂肪含量母鸡胸、腿肌分别为8.4、23.0g·kg-1,公鸡分别为6.6、20.6g·kg-1;蛋白质含量母鸡胸、腿肌分别为218.4、181.0g·kg-1,公鸡分别为228.1、194.7g·kg-1。各指标性别间差异均不显著。