基于SLAF-seq技术鉴定苹果砧木耐涝候选基因

【背景】苹果(Malus×domestica Borkh)是我国主要栽培果树树种之一,但部分苹果产区由于夏、秋季的大量集中降雨和排水不良等造成果园涝害频繁发生,导致苹果树叶片黄化、脱落,果实品质和产量下降。【目的】鉴定苹果耐涝相关基因,为苹果耐涝分子标记辅助育种和优质高产栽培提供依据。【方法】以耐涝苹果砧木G41和不耐涝苹果砧木新疆野苹果(M. sieverii (Ledeb) Roem.)及其构建的包含495个F1杂交后代为材料,从F1杂交群体中挑选出耐涝和不耐涝株系各50株,构建两个极端性状DNA混池,采用简化基因组测序(SLAF-seq)技术,开发SLAF标签和SNP标记,结合苹果基因组信息和遗传关联性分析,对苹果耐涝基因进行定位及候选基因预测,并对候选基因在耐涝差异的株系中进行淹水胁迫下的表达分析。【结果】以‘金冠’苹果为参考基因组,共开发119 072个SLAF标签,其中多态性SLAF有11 133个。通过序列分析和检测SNP位点,共获得6 237 071个SNP,其中高质量SNP有170 617个。通过ED和SNP-index方法关联分析,获得一个与耐涝性状紧密关联的候选区...     

遮荫对东北红豆杉苗期生长及光合特性的影响

在100%、70%、40%和10%4种光照条件下,对东北红豆杉苗期生长及光合特性进行了研究。结果表明:在100%、70%光照下,净光合速率(Pn)日变化呈现"双峰型"曲线,有明显的"光午休"现象,后者较前者的"光午休"作用减弱了17.7个百分点;强光、高温、低湿是引起"光午休"的主要环境因子。在70%光照下,苗高、地径的生长量最大,净光合速率和水分利用率最高。70%光照是东北红豆杉苗期生长的适宜光环境。     

采后黄瓜在冷驯化处理过程中的转录组变化

采后黄瓜是冷敏性果菜类蔬菜,在低温贮藏时易发生冷害。前期研究结果表明,冷驯化处理通过诱导采后黄瓜耐冷性,减少冷害发生。为探究冷驯化处理诱导的转录组学变化,以采后黄瓜为试材,分析冷驯化处理期间的转录组变化。与贮藏前（0 h）相比,在冷驯化处理12 h和72 h时,分别鉴定到1 870和3 550个差异表达基因。基因表达验证结果表明,RT-qPCR和转录组结果高度一致,证明转录组测序数据的准确性和可靠性。GO富集分析结果显示,冷驯化处理诱导的差异表达基因主要富集在氧化还原过程、细胞膜组分和转录因子活性3个GO途径中,表明冷驯化处理通过调节细胞膜组分、细胞内氧化还原状态,增强冷藏黄瓜耐冷性。进一步分析发现,104个转录因子基因响应冷驯化低温,差异表达的转录因子主要是ERF、bZIP、WRKY和HSF家族,表明转录因子介导的转录调控在冷驯化诱导的耐冷性中发挥重要作用。研究结果为采后黄瓜诱导耐冷性提供了新见解,有助于加深对冷驯化诱导耐冷性分子机理的认识,为耐冷黄瓜培育提供了重要基因资源。     

不同油麦菜品种萌发期耐热指标筛选及耐热性评价

为筛选油麦菜萌发期耐热性的鉴定指标,初步构建耐热性评价体系,为生产上快速筛选耐热的油麦菜品种及提高耐热油麦菜育种效率提供依据,本研究以15个油麦菜品种为试材,以筛选出的35℃高温胁迫条件为基础,通过设置正常和35℃高温2个处理,测定不同油麦菜品种萌发期的7个形态指标,并计算耐热系数;以各指标的耐热系数为基础,利用相关性分析、主成分分析、隶属函数分析、逐步回归分析、聚类分析等方法对各参试油麦菜品种萌发期的耐热性进行综合评价并对耐热指标进行筛选,并结合各参试油麦菜品种田间耐热性对萌发期的耐热性鉴定结果进行验证。结果表明,35℃高温处理后,不同品种的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽根比、芽粗及鲜质量等均显著下降。对这7个单项指标进行多元统计综合评价及相关性分析发现,除芽根比外,其余单项指标耐热性系数之间存在极显著正相关。主成分分析从这7个指标提取出2个相互独立的主成分,可概括参试油麦菜品种萌发期耐热性原始信息量的90.70%。通过隶属函数分析得出耐热性综合评价值(D值),并进行排序得出‘脆香油麦菜’耐热性最强、‘圣美紫油麦菜’耐热性最差。通过聚类分析将15个参试品种分为耐热型、中等耐热...     

投喂率对凡纳对虾中间培育生长、生理和水环境的影响

中间培育是凡纳对虾(Penaeus vannamei)养殖的重要阶段,投喂率是影响此阶段养殖成效的重要参数。本研究开展为期30 d的养殖实验,研究3组投喂率(投喂率分别为体重的5%、7.5%、10%,分别命名为T5、T7.5和T10)对凡纳对虾中间培育养殖水质、微生物群落结构、非特异性免疫指标及生长性能的影响。实验期间,水体pH、盐度、温度及溶解氧均保持在适宜对虾生长的范围内。结果显示,随着实验进行,总氨氮(TAN)、亚硝态氮(NO2–-N)和化学需氧量(COD)浓度出现上升趋势,实验结束时,其浓度随投喂率升高呈现显著差异：T10>T7.5>T5。微生物群落结构分析表明,养殖水体的微生物群落丰富度和多样性随投喂率升高呈下降趋势,不同投喂率的优势门类均为变形菌门(Proteobacteria, 50.36%~67.53%)和拟杆菌门(Bacteroidetes, 12.09%~67.53%);在属水平上,对凡纳对虾有害的弧菌(Vibrio)相对丰度在T10组最高(37.33%)、T5组最低(0.13%);对其有益的假交替单胞菌(Pseudoalteromonas)相对丰度在T10组最低(0.28%)、T7.5组最高(9.78%)。凡纳对虾肝胰腺的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活性在T10组最低、T7.5组最高(P<0.05)。T7.5和T10组对虾的体长和体重均显著大于T5组(P<0.05),但T7.5和T10组之间无显著差异(P>0.05),投喂率与存活率呈负相关,且3组间存在显著差异(P<0.05)。利用因子分析对非特异性免疫指标和生长指标进行综合评价,结果表明,T7.5组得分最高,为0.92,凡纳对虾中间培育的投喂率在7.5%左右为宜。     

橘色海菊蛤人工繁育技术研究

本研究以野生橘色海菊蛤(Spondylus aurantius)为材料,观察了橘色海菊蛤的亲体催熟、胚胎及稚贝的发育过程,比较了不同温度条件下胚胎发育速度及不同材质和采苗深度对海菊蛤附着效果的影响。结果显示,野生橘色海菊蛤在养殖池经自然催熟后性腺饱满,发育成熟;采用“晾干+流水+高温”刺激获得了橘色海菊蛤优质精卵,并成功完成了受精;受精卵通过不均等卵裂,依次发育为多细胞卵裂期、囊胚、担轮幼虫、D形幼虫、壳顶幼虫、匍匐幼虫和稚贝,累计耗时25～27 d。受精卵在温度为28℃和32℃时均可发育至稚贝,且在水温为32℃时,胚胎各个阶段发育速度均快于28℃。室内不同水层采苗结果显示,底层采苗器附着密度要显著高于上层(P<0.05);不同附着基材质附着密度结果显示,室内采苗阶段黑蝶贝壳附着效果最好,而后依次为海菊蛤壳>牡蛎壳>混凝土饼>黑色遮阳网>绿色聚乙烯网片。在自然海区养殖30d后,海菊蛤壳和牡蛎壳附着及生长效果最优。本研究首次成功开展了橘色海菊蛤人工繁育,获得了其胚胎和稚贝发育规律,研究结果可为该物种在南海人工规模化养殖提供支撑。     

南太平洋雌性大眼金枪鱼性腺成熟等级研究

对2010年~2013年南太洋海域采集的雌性大眼金枪鱼（Thunnus obesus）卵巢组织样本进行石蜡切片实验,研究其发育特征,鉴定其成熟等级并估算繁殖力。结果显示,卵巢的发育分为未成熟期、成熟前期、成熟后期、排卵期和排卵后期5个阶段;雌性性腺指数范围为0.26~8.58,平均为3.56,随叉长增长而增大;50%成熟叉长为116.32 cm;平均怀卵数为1.09106 粒;平均相对繁殖力为20.5 粒g-1。聚类分析显示,因钓获深度不同,2、3期为一类,1、4期为一类,5期独为一类。研究表明,在南太平洋海域,大眼金枪鱼初次性成熟年龄比其他海域提前,可能是受过度捕捞的影响。     

镉胁迫对多年生黑麦草种质幼苗生长的影响

通过盆栽试验研究镉胁迫对20份多年生黑麦草(Lolium perenne)种质材料苗期存活率、株高、分蘖数、地上和地下生物量的影响及品种间的耐镉性差异。结果表明,随着镉浓度的增加,多年生黑麦草的相对存活率和相对地下生物量显著降低(P＜0.05);相对株高、相对分蘖数和相对地上生物量呈先上升后下降的趋势。20份多年生黑麦草种质的耐镉性存在显著差异。通过隶属函数法进行综合评价,来自日本的全明星(L.p12)和荷兰的阿诺(L.p13)耐镉性较强;来自美国的李恩(L.p18)和英国的雷维尔勒(L.p16)耐镉性较差。     

陕西省水土保持率远期目标值与分阶段目标值的确定与探讨

[目的] 探讨和明确陕西省水土保持率远期目标值与分阶段目标值,为准确评价该区水土保持工作成效和科学推进水土流失综合防治工作提供科学支撑。 [方法] 综合考虑陕西省社会经济条件与自然条件,分析对应年度水土流失面积变化情况及水土保持率变化情况,结合各年度水利年鉴和全国水土保持规划实施情况考核评估结果,结合土壤侵蚀分类分级、土地利用、海拔地形、植被覆盖、地理空间数据,研判现状条件下陕西省水土流失治理形势,确定陕西省2050年水土保持率远期目标值,及2025,2030和2035年分阶段目标值,并结合目标责任考核,提出陕西省水土保持率的实现途径。 [结果] ①自2011年以来陕西省水土流失面积年均减少量不断降低,治理难度不断加大,陕西省水土流失面积由72 686.00 km²降低至2022年的62 637.02 km²; ②至2050年,水土流失治理措施全部实施后,预计削减水土流失面积21 607.05 km²,水土保持率远期目标值为79.02%; ③2025,2030和2035年分阶段目标值分别为71.42%,73.97%和75.62%。 [结论] 科学合理地确定陕西省水土保持率目标值,可以满足陕西省落实生态文明建设目标评价考核与水土保持目标责任考核等工作的需求。     

无乳链球菌GD201008-001二元调控系统RscSR的鉴定及其对细菌应激适应性和毒力特性的影响

为鉴定鱼源无乳链球菌GD201008-001二元调控系统(two-component system, TCS)RscSR并探究其功能,实验利用生物信息学方法预测到可能的RscSR,对其组成成分RscS和RscR的三维结构和保守结构域进行分析;构建基因缺失株ΔrscSR与互补株CΔrscSR,测定细菌的生长曲线,检测其耐酸应激、耐氧化应激、抗巨噬细胞吞噬和胞内存活能力,同时测定其对巨噬细胞的毒性和对小鼠的毒力。结果显示,RscSR具有典型的TCS结构特点,其中RscS具有组氨酸激酶结构域,RscR具有反应调节子结构;其编码基因缺失后,菌株耐酸、耐氧化、抗巨噬细胞吞噬和胞内存活能力及对巨噬细胞毒性均显著降低,而将该基因回补后各项能力均有所恢复;动物实验结果显示,野生株感染小鼠19 h内全部死亡,而ΔrscSR缺失株感染小鼠全部死亡时间为48 h。研究表明,RscSR在无乳链球菌应激适应性以及毒力方面发挥重要作用。