甜瓜种皮颜色控制基因CmSC1的精细定位及候选基因分析

【目的】通过对甜瓜种皮颜色进行遗传分析及基因精细定位,并推测其候选基因和开发特异分子标记,为下一步该基因的功能研究及合理利用奠定基础。【方法】利用白色种皮材料HP22和黄色种皮材料B8、B150分别配制杂交组合,获得后代遗传分离群体并进行种皮颜色的表型调查及遗传分析,通过基因图位克隆方法完成基因的精细定位。通过对定位区间内注释基因进行编码区序列和功能分析确定关键候选目的基因。【结果】甜瓜白色种皮对黄色种皮为显性,由单显性基因CmSC1控制并表现延迟遗传效应。利用368个黄色种皮F₂单株最终将CmSC1精细定位于第5号染色体分子标记S27和S28之间物理距离约95 kb区间内,共包含12个注释基因。其中一个为拟南芥AtTT8同源的编码bHLH转录因子蛋白的MELO3C014406,经序列变异位点分析,黄色种皮材料B8和B150分别在该基因ATG下游第47位碱基处插入碱基A以及在第260位碱基处缺失14 bp导致翻译蛋白提前终止,致使后面功能结构域完全缺失,进而通过开发特异分子标记YS及序列分析,发现65份黄色种皮材料均发生这两种突变形式中的一种,推测MELO3C014406即为控制种皮颜色CmSC1的目的基因。【结论】本研究将控制种皮颜色的CmSC1精细定位于第5染色体95 kb区间内,推测MELO3C014406为最终目的基因,并开发了特异分子标记YS。     

A comparison of changes in stable isotope ratios in the epidermal mucus and muscle tissue of slow‐growing adult catfish

Although stable isotope analysis is a powerful tool for determining diet, migration patterns and the structure of food webs in aquatic systems, the slow response of isotopic ratios in the widely used muscle tissue often hampers this approach, particularly in slow‐growing or adult fishes. We conducted a diet‐switch experiment to compare the changes in the stable carbon isotope ratio (δ¹³C values) in the epidermal mucus and muscle tissue of five‐year‐old catfish (Silurus asotus). The isotope ratios in noninvasively sampled mucus changed more rapidly than those in the muscle tissue. As isotopic change in mucus was relatively rapid, this technique can be used over a finer timescale than traditional isotopic analyses using the muscle tissue. The isotopic change half‐life in our experimental condition was 200 days, which would not be short enough for some research purposes. Examining mucus along with the muscle would enable food habits of slow‐growing fishes to be determined over different timescales. However, the rate of isotopic change in the mucus was negatively affected by the size of fish and was slower than the previously reported rates in juvenile steelhead. These findings suggest that mucus turnover rates need to be determined prior to the field data interpretation.     

不同生育期成龄灰枣树茎流速率与气象因子的关系

【目的】在微喷灌的灌溉方式下,研究不同天气和不同气象因子条件下成龄灰枣树的茎流速率,精准测定出成龄枣树的耗水量,为优化枣树的土壤水分管理提供生产指导。【方法】采用针式茎流计,连续监测灰枣树茎流速率,分析枣树的茎流速率受不同天气和气象因子的影响程度。【结果】晴天和阴天茎流速率的波动变化过程呈倒“U”型的单峰曲线,而多云天气下呈“M”型的双峰曲线。1 d中枣树的茎流累积趋势呈“S”变化,各生育期耗水量大小排序为果实膨大期>成熟期>花期>萌芽展叶期。只有成熟期枣树的茎流速率与空气温度相关程度最高,其余都是太阳辐射。各生育期太阳辐射与枣树茎流速率的相关系数R_D1=0.964^**、R_D2=0.969^**、R_D3=0.957^**和R_D4=0.886^**。利用多元线性回归在枣树的各生育期内对茎流速率和气象因子进行输入回归,建立不同天气条件下,各生育期枣树茎流速率和气象因子的多元线性回归模型,经过回归系数和相关系数检验,各生育期的多元线性回归方程均达到了显著水平。【结论】各生育期内,典型天气的茎流速率排序为晴天>多云>阴天,整个生育期中的需水关键期是果实膨大期,对枣树的茎流速率产生最大影响的气象因子是太阳辐射和空气温度。     

Climate change impacts and potential benefits of drought and heat tolerance in chickpea in South Asia and East Africa

Using CROPGRO-Chickpea model (revised version), we investigated the impacts of climate change on the productivity of chickpea (Cicer arietinum L.) at selected sites in South Asia (Hisar, Indore and Nandhyal in India and Zaloke in Myanmar) and East Africa (Debre Zeit in Ethiopia, Kabete in Kenya and Ukiriguru in Tanzania). We also investigated the potential benefits of incorporating drought and heat tolerance traits in chickpea using the chickpea model and the virtual cultivars approach. As compared to the baseline climate, the climate change by 2050 (including CO₂) increased the yield of chickpea by 17% both at Hisar and Indore, 18% at Zaloke, 25% at Debre Zeit and 18% at Kabete; whereas the yields decreased by 16% at Nandhyal and 7% at Ukiriguru. The yield benefit due to increased CO₂ by 2050 ranged from 7 to 20% across sites as compared to the yields under current atmospheric CO₂ concentration; while the changes in temperature and rainfall had either positive or negative impact on yield at the sites. Yield potential traits (maximum leaf photosynthesis rate, partitioning of daily growth to pods and seed-filling duration each increased by 10%) increased the yield of virtual cultivars up to 12%. Yield benefit due to drought tolerance across sites was up to 22% under both baseline and climate change scenarios. Heat tolerance increased the yield of chickpea up to 9% at Hisar and Indore under baseline climate, and up to 13% at Hisar, Indore, Nandhyal and Ukiriguru under climate change. At other sites (Zaloke, Debre Zeit and Kabete) the incorporation of heat tolerance under climate change had no beneficial effect on yield. Considering varied crop responses to each plant trait across sites, this study was useful in prioritizing the plant traits for location-specific breeding of chickpea cultivars for higher yields under climate change at the selected sites in South Asia and East Africa.     

WOX转录因子家族研究进展

WOX转录因子家族是植物特有的一个转录因子家族,其特征序列是含有一个由65个氨基酸残基组成的同源异型结构域;根据系统进化关系,该家族转录因子可以划分为3支:远古支、中间支和WUS支。该家族基因最早从绿藻单起源,远古支是该家族中最古老的一支。已有的研究表明,该家族基因在植物发育关键时期,如胚的形成、干细胞稳定性和器官的形成过程中发挥重要调控作用。这些功能的发挥与他们能够促进细胞分裂或阻止未成熟细胞的提前分化密不可分。本文对近年来WOX基因家族的研究进展进行了总结,为深入研究WOX基因在植物生长发育调控以及逆境适应过程中的作用机制提供参考。此外,WOX基因在植物叶片发生、叶型发育等形态建成方面的关键调控作用,对提高作物地上部分的生物量,培育高产牧草新品种具有十分重要的指导意义。     

渠堤化城镇河岸带的植被特征及其用地影响

渠堤化是干扰城镇河流的常见建设方式，掌握植物特征及对其产生显著影响的用地因素，对于优化渠化的城镇河岸植被带具有重要意义。采用样带全面调查的方法，对北京段已基本全线渠堤化潮白河河岸带植物进行调查，通过多重比较分析河岸带植物丰富度在不同空间位置的差异，并利用NMDS非约束排序拟合解译的周边缓冲区土地利用数据，探讨对渠堤化河岸带植物丰富度和种类分布产生显著影响的因素。结果表明:1）河岸带植物种类174种（乔、灌、草分别为52、29、90种），以草本为主；2）全线渠堤化城镇河流河岸带植物群落种类及丰富度均存在建成区和非建成区的显著差异，总体植物、乔木和灌木植物丰富度在建成区显著大于非建成区，但入侵植物沿渠堤化河岸带不存在空间位置的差异，入侵可能沿渠堤蔓延；3）周边缓冲区道路、其他不透水地表面积是城镇地区全线渠堤化河岸带植物丰富度的显著正相关影响因子，对主要观赏灌木和乔木种类分布存在积极影响，对原生灌木和草本种类分布存在消极影响，这种分布特征受人工干扰影响。     

IGF2基因表达调控及其遗传变异在动物生长发育中的研究进展

胰岛素样生长因子2（insulin-like growth factor 2，IGF2）作为胰岛素类激素家族中重要成员之一，广泛参与机体众多生理代谢过程，在癌症发生、神经调节、糖代谢疾病、骨质疏松、肌肉发育和脂肪沉积等方面具有重要的作用，其功能行使主要通过与受体IGF1R和IGF2R结合或与胰岛素样生长因子结合蛋白IGFBPs和IGF2BPs竞争性结合发挥功能。鉴于IGF2基因在肌肉发育和脂肪沉积中的重要作用，发掘IGF2基因相关分子标记并解析其内在调控机理，在畜牧生产中具有重要的意义。研究发现，众多IGF2基因遗传变异与动物的生长发育之间存在显著相关关系，其可能通过影响IGF2基因印记、甲基化状态、转录因子结合或miRNA靶向结合型转录后调控等方式发挥作用。因此，文章综述了IGF2基因表达调控模式，包括IGF2与其受体的调控关系，基因印记与miRNA参与的表观遗传调控，转录因子对其的调节作用，遗传变异等方面的内容，以期为IGF2基因在动物生长发育调控相关研究中提供相应的借鉴，为分子育种提供有效线索。     

基于共表达网络分析发掘调控玉米株高发育的关键ZmGRF基因

生长调控因子(growth-regulating factors,GRF)基因家族是一类植物特有的转录因子。在模式植物水稻、拟南芥中,部分GRF基因被证实是影响株高发育的核心调控因子。利用加权基因共表达网络分析方法(Weighted Gene Co-expression Network Analysis, WGCNA),初步构建以玉米ZmGRF基因与调控株高发育的功能基因为核心的共表达网络。结果表明,有9个ZmGRF基因与已报道的调控株高发育基因具有显著的共表达关系,并呈现出网络化的共表达模式,推测这9个ZmGRF基因是调控玉米株高发育的潜在候选基因。进一步通过微共线性分析发现,9个ZmGRF候选基因中有8个基因可以形成基因对,并且所有基因对的Ka/Ks值均显著小于1,暗示调控株高发育候选ZmGRF基因功能的保守性。     

红河州凝冻天气预报预警系统

通过实地考察、历史统计等确定凝冻天气多发易发点,然后进行区划分级,分别建立预报方程,做出凝冻天气预报。包括以下几个方面的内容:确定凝冻天气多发易发点,并进行区划;找出不同凝冻天气等级的温度临界值;选取凝冻天气预报因子,建立预报方程;在实践中检验,对预报方程作进一步的订正;建立基本信息数据库以及凝冻天气预报预警发布平台。     

微生物发酵在菜籽饼粕饲用品质改良中的应用研究进展

随着畜牧业的快速发展、优质饲料原料的严重不足以及国际进口贸易形势的日益紧张,开发非常规饲料资源的需求愈发迫切。菜籽饼粕是我国第一大油料作物油菜的加工副产物,饲用价值不高严重制约了在饲料工业中的应用。微生物发酵技术具有改良菜籽饼粕品质和提高畜禽生产性能的优势。本文综述了微生物发酵改良菜籽饼粕饲用价值的机理、影响因素以及微生物发酵菜籽饼粕饲料在畜禽生产中的应用,讨论了目前微生物发酵菜籽饼粕生产中存在的问题,展望了未来微生物发酵菜籽饼粕饲料的发展方向。