利用TRV-HIGS技术鉴定核盘菌致病相关的分泌蛋白基因

【目的】由核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）引起的菌核病是我国油菜种植上的主要问题,严重威胁着菜籽产量及品质。分泌性蛋白在病原菌致病过程中起着重要作用,核盘菌基因组中包含大量编码分泌性蛋白的基因,本研究旨在鉴定并筛选与致病性相关的分泌蛋白基因,揭示核盘菌的致病机理,为菌核病防控提供重要靶标。【方法】采用SMART软件对核盘菌在侵染抗病、感病甘蓝过程中差异表达明显的8个具有信号肽的候选基因进行蛋白质结构域的分析,随后将SMART分析得到的结构域分别于SCOP、Pfam、PDB数据库进行功能注释。利用基因特异性引物进行目的基因特异片段的PCR扩增,构建pTRV2-Gene和pTRV2-GFP载体。随后等量混合含有pTRV1及pTRV2-Gene,pTRV1及pTRV2-GFP载体的重悬菌液。室温静置3 h后,利用针筒浸润法将pTRV2-Gene载体及对照（TRV-GFP）侵染5—6周龄的本氏烟（Nicotiana benthamiana）。侵染植株于黑暗环境中培养48 h后,再置于正常光照条件的环境中生长7 d。将直径6 mm的核盘菌PDA菌丝块接种于侵染9 d后的烟草叶片叶腹的中央,其中带菌面紧贴叶片,随后将接种植株培养48 h后统计病斑面积。提取接种48 h后的病斑及病斑周围组织叶片（距腐烂组织边缘1 cm左右）的RNA,利用特异引物进行目的基因的qRT-PCR,计算目的基因在携带TRV-HIGS载体的烟草植株中的相对表达量。【结果】SMART及结构域注释预测这8个候选基因可能参与了蛋白、核酸或多糖的水解,影响植物的免疫反应,参与核盘菌对药物耐受性的调节及生物素合成。核盘菌接种携带这8个基因的TRV-HIGS载体及对照载体的烟草,48 h后对照植株的病斑面积平均为3.44 cm ²,除SS1G_07655外,其余7个候选基因的TRV-HIGS植株上的病斑面积相比对照植株均显著减小（P≤0.05）,其病斑面积介于1.63—2.61 cm ²。qRT-PCR结果显示,这7个致病相关的候选基因在核盘菌侵染烟草过程中的基因表达水平均显著低于对照（P≤0.05）。【结论】利用TRV介导的HIGS技术成功地对核盘菌中8个未知功能的分泌蛋白基因进行了功能鉴定,筛选到7个可能与核盘菌致病性相关的基因,其中对核盘菌致病性影响最大的SS1G_03146预测可能参与核盘菌生物素合成,同时SS1G_04343及SS1G_11912预测可能参与影响植物的免疫反应。     

甘蓝型油菜DH群体种子活力性状的遗传分析

高种子活力是决定后期植株优良形态建立和作物高产的基础。为明确甘蓝型油菜种子活力的遗传规律,本研究选用两个发芽势差异较大的甘蓝型油菜中双11号和R11配制杂交组合,构建了包含280个株系的甘蓝型油菜DH群体。利用建立的室内种子萌发检测系统,对4个种子活力评价指标,包含萌发曲线下面积（area underthe germination curve AUC)、平均发芽时间（mean germination time MGT)、发芽率达到50%所用的时间（time taken for 50% seeds to germinate, T50）、发芽率从16%至84%所用的时间（time between 16% and 84% germination, U8416）,采用主基因+多基因混合遗传模型及偏度和峰度分析方法对种子活力评价指标进行遗传分析。结果表明,萌发曲线下面积受3对主基因+9对微效多基因控制,决定该性状的基因间存在着重叠作用,主基因的遗传率达74.88%,受环境影响较小;平均发芽时间和T50均受2对主基因+微效多基因控制,微效基因的数目分别为13和14对,主基因的遗传率分别为64.20%和64.53%,受环境影响偏大;U8416受4对主基因+8对微效多基因的控制,4对主基因的加性效应均表现为正效应,且决定该性状的基因间存在着互补作用,表明当这些基因同时存在时,基因的加性效应可以增强。主基因遗传率高达87.57%,表明主基因的遗传效应明显,受环境影响较小。研究表明,决定种子活力水平各萌发性状均是由主基因+多基因调控,并且各萌发性状的基因间均表现互作效应,为了使互作的基因间有更多的重组机会,在低世代的选择强度均不宜太大。     

新疆野苹果次生代谢产物对虫害胁迫的响应

【目的】研究新疆野苹果(Malus sieversii)受到虫害胁迫诱导后相关次生代谢物质的变化及其产生规律,为保护利用新疆野苹果资源提供理论依据。【方法】以经过前期鉴定稳定遗传的抗虫株系为材料,利用液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术,定性定量测定次生代谢物质含量变化趋势。【结果】在自然条件下,香豆酸含量显著高于抗虫株系,含量分别为2.2×10⁴和0.5×10⁴ μg/mL,差异倍数达到4.4倍。反式肉桂酸、咖啡酸、香草酸、阿魏酸含量变化不大;虫害侵染胁迫条件下,羟基肉桂酰衍生物中的反式肉桂酸含量上升明显,达到极显著水平,含量分别为3.3×10⁴和2.2×10⁶ μg/mL,差异倍数为6.8倍。抗虫株系的咖啡酸含量极显著高于对照株系,提升倍数为3.8,阿魏酸含量也得到显著提升。对照株系榭皮素含量显著高于抗虫株系,达到44.3%,生物碱各组分及苯甲酸、绿原酸含量变化均不显著。【结论】新疆野苹果被苹果小吉丁虫(Agrilusmali Mats.)侵染诱导胁迫后,羟基肉桂酰衍生物等相关次生代谢产物产生积极响应。     

浙江兰科新记录——广东异型兰

报道了兰科Orchidaceae异型兰属Chiloschista Lindl.广东异型兰Ch. guangdongensis Z. H. Tsi在浙江的新分布。对该种的形态特征进行了描述,并提供了凭证标本和活体照片。     

CRISPR/Cas13b系统对猪流行性腹泻病毒增殖的抑制作用

【目的】猪流行性腹泻是由猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的一种对养猪业造成巨大损失的高致死率的传染性疫病。CRISPR/Cas13b系统精准切割和编辑RNA的功能提供了一种靶向抑制RNA病毒的策略。本研究尝试利用CRISPR/Cas13b的RNA干扰功能对PEDV的基因组RNA进行切割,以探索一种新型的PEDV病毒抑制策略。【方法】设计了4对靶向PEDV基因组不同区域的CRISPR RNA(crRNA)位点,构建了CRISPR/Cas13b打靶载体,以打靶载体转染Vero细胞,并利用PEDV感染转染细胞,检测PEDV在CRISPR/Cas13b转染细胞内的增殖情况。【结果】CRISPR/Cas13b系统对PEDV在Vero细胞的增殖具有明显的抑制作用。打靶载体U6-crRNA3和U6-crRNA4转染组相较于正常细胞组,病毒免疫荧光试验中荧光团明显减少;定量PCR结果显示,打靶载体转染组在细胞水平抑制50%以上病毒增殖量。【结论】本研究构建的CRISPR/Cas13b系统能有效抑制PEDV增殖,为开发有效的RNA病毒防控手段、建立抗病动物模型提供了新的研究策略。     

宁夏荒漠草原不同平茬方式柠条林带间土壤水分动态变化

分析宁夏荒漠草原不同平茬方式柠条林带间土壤水分动态变化,进而为该区域生态文明建设,畜牧业生产建设提供新的参考。选取未平茬带(WP)、隔一带平茬一带(G1P1)等5个柠条林带作为研究对象,对不同平茬方式下柠条林带间土壤水分变化进行了分析比较。结果表明:1)宁夏荒漠草原不同平茬方式对柠条林带间土壤水分影响差异显著(P<0.05),其中各月份G3P3土壤水分含量均高于其余平茬方式,G3P3柠条平茬方式对减缓土壤水分消耗具有明显的效果;2)土壤水分垂直方向上整体表现为先上升后降低的趋势,峰值出现在60～80cm。     

Effect and Mechanism of Styrene butadiene Rubber Latex on the Long Term Shrinking Performance of Mortar

The long term shrinking strain (1~90 d) of ordinary cement mortar and styrene butadiene rubber (SBR) latex modified cement mortar were tested by micrometer calipers, and the micro image and microstructure of mortar aged at 28 d was analyzed by pore size distribution method, density method and scanning electron microscope(SEM) image. The hydration heat of SBR latex modified neat cement mortar was measured. It was shown that the long term shrinking performance of mortars was improved when the content of SBR latex was above 3%, especially before the age of 28 d. The long term shrinking strains of mortars reduced as the increase of SBR latex content. The improving mechanisms of SBR latex on the shrinking of mortar were as follows: 1) The hydration heat reduced before 72 h, with which it reduced the thermal expansion crack of mortar. 2) The water around the SBR grain was lost during the processing of hydration, and polymer films were formed, with which it played the role of “micro fiber” and restrict the shrinking of mortar. 3).As the incorporation of SBR latex, the mean pore diameter, mode pore diameter, median pore diameter of mortar aged at 28 d decreased. And the quantity of harmful and multi harmful porosity reduced with the increase of quantity of harmless porosity. Therefore it was indicated that the microstructures of mortars were improved by the content of SBR latex. 4) The total porosity of mortars declined slightly as the incorporation of SBR latex, and the proportion of closed porosity to the total pore remarkable increased, which played the role of maintaining internal water of mortar.     

普那菊苣高产栽培数学模型研究

以普那菊苣为试验研究对象,通过对普那菊苣鲜草产量与种植密度、氮肥施用量、磷肥施用量、钾肥施用量间相关关系进行分析,建立了普那菊苣鲜草产量与各因子间的数学模型.结果:普那菊苣鲜草产量≥13 500.00 kg/hm2的农艺措施为种植密度186 120～194 040株/hm2,纯N 31.68～34.96 kg/hm2,P2O5112.05～127.95 kg/hm2,K2O 85.61～96.19 kg/hm2;鲜草产量≥142 500.00 kg/hm2的农艺措施为种植密度191 500～201 180株/hm2,纯N 33.68～37.89 kg/hm2,P2O5110.55～129.45 kg/hm2,K2O 78.41～93.75 kg/hm2;各因子对鲜草产量的影响程度为种植密度>钾肥施用量>氮肥施用量>磷肥施用量;不同因子互作表现:种植密度氮肥互作>种植密度磷肥互作>氮磷肥互作>氮钾肥互作>种植密度钾肥互作>磷钾肥互作.     

洛龙党参贮藏保鲜技术研究

为了探索洛龙党参的保鲜方法,进行了不同处理真空塑料袋包装贮藏试验.结果表明:洛党参保鲜有效贮藏方法是在常温下采用真空包装,通过充柠檬酸和抽真空降低袋内氧气浓度,进行密封贮藏,可保鲜60 d以上;干品真空贮藏的最高含水量一般应控制在13%以下,采用抽真空方式降低氧浓度进行密封贮藏,保质时间较长.     

不同种植方式对油菜产量及经济效益的影响

以双低油菜中双10号为材料,研究了不同耕作方式、栽培方式及沟宽配置对油菜产量及经济效益的影响.结果表明,不同栽培方式、沟宽配置、耕作方式下栽培对油菜产量有极显著影响,不同耕作方式下的沟宽配置时产量有显著影响.免耕移栽纯利润最高,免耕直播次之,翻耕移栽最低;免耕直播利润率最高,免耕移栽次之,翻耕移栽最低.