过表达ZmIBH1-1提高玉米苗期抗旱性

【目的】干旱是严重影响玉米生长发育进程的一个重要因素。挖掘玉米抗旱相关基因,通过转基因功能验证和转录组分析,解析关键基因在响应干旱胁迫过程中的分子调控机制,为抗旱分子育种和遗传改良提供理论依据。【方法】以玉米自交系B104（WT）为背景材料,利用农杆菌介导方法构建过表达ZmIBH1-1转基因株系（ZmIBH1-1-OE）;通过对转基因植株进行草铵膦抗性筛选、标记基因和目的基因PCR检测,以及运用实时荧光定量PCR检测目的基因的表达情况,鉴定阳性植株和株系;以WT和ZmIBH1-1-OE转基因株系为材料,通过干旱处理（20% PEG6000）,进行表型鉴定和耐旱生理生化指标测定,验证ZmIBH1-1的抗旱功能;通过对干旱胁迫下玉米4叶期转录组的比较分析,鉴定出差异表达的基因（differentially expressed genes,DEGs）;结合DAP-seq（DNA affinity purification sequencing）分析,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的下游靶基因,利用基因组可视化软件IGV（integrative genomics viewer）分析ZmIBH1-1蛋白结合候选靶基因的位置,然后通过Dual-Luciferase试验验证ZmIBH1-1蛋白与靶基因的调控关系。【结果】通过玉米遗传转化获得12个转化事件;T₃代中,能同时检测到标记基因Bar和目的基因ZmIBH1-1的植株有458个,实时荧光定量PCR检测结果表明,ZmIBH1-1-OE中ZmIBH1-1的表达量显著高于WT,株系3和株系8表达量最高,将其自交获得T₄代转基因株系用于后续试验。在干旱胁迫条件下,ZmIBH1-1-OE株系存活率、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及其生理生化指标（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性）均显著高于WT,说明玉米中过量表达ZmIBH1-1赋予玉米更高的耐旱性。转录组分析结果表明,WT与ZmIBH1-1-OE株系在干旱胁迫下有1 214个差异表达基因;Gene Ontology（GO）功能富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及生物过程、细胞组分和分子功能,如在生物过程中主要涉及到光合作用、应激响应、脱水响应等;KEGG富集分析表明,差异表达基因主要参与植物激素信号传导、新陈代谢等过程。结合转录组显著差异表达基因和DAP-Seq分析所得到ZmIBH1-1蛋白的靶基因,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的11个候选靶基因,包括2个钙信号相关基因、3个半胱氨酸代谢相关基因、1个bHLH转录因子、1个应激响应蛋白、1个谷胱甘肽转移酶、1个氧化还原过程蛋白和2个乙烯响应因子;基因组可视化结果显示ZmIBH1-1蛋白可以结合靶基因启动子区;随后通过Dual-Luciferase试验进一步表明,ZmIBH1-1蛋白可以直接作用于11个候选靶基因,其中,ZmIBH1-1蛋白可以促进ZmCa-M、ZmSYCO、ZmbHLH54、ZmGlu-r1、ZmCLPB3和ZmP450-99A2的表达,抑制ZmAGD12、ZmCYS、ZmCYSB、ZmERF-107和ZmEIN3的表达。此外,在干旱胁迫下NAC、WRKY、MYB等转录因子在ZmIBH1-1-OE和WT株系中也存在差异表达。【结论】ZmIBH1-1的过表达可以增强玉米苗期的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控乙烯信号通路中的ZmERF-107和ZmEIN3的表达提高玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控钙信号相关基因ZmCa-M和ZmAGD12增强玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白可能通过间接调控NAC、WRKY、MYB等转录因子响应干旱胁迫。     

弱感光型杂交稻元优919在建阳示范种植表现与高产栽培技术

元优919是福建省农业科学院水稻研究所、福建亚丰种业有限公司和三明市农业科学研究院利用不育系元丰A与恢复系福恢919共同选育的中籼弱感光三系杂交水稻新品种,2015年通过福建省农作物品种审定。2016年在建阳区潭城街道回瑶村连片种植20.8 hm~2,测产验收平均产量9 314.00 kg/hm~2,最高产量9 652.20 kg/hm~2。总结了元优919在建阳区的示范种植表现及高产栽培技术。     

早熟西瓜新品种‘天露1号’的选育

‘天露1号’是以‘早佳花’为母本‘、W68’为父本选育而成的早熟杂交1代西瓜新品种。该品种大棚春播全生育110 d左右,果实发育期32 d左右。第1雌花节位8～9节,雌花节位间隔5～6节。单瓜质量4～5 kg,商品果率90%以上。圆形果,平均果形指数1.0,果面浅绿色覆深绿狭齿带,条纹清晰,果面无棱沟、有蜡粉,果皮厚度中。耐贮性好,耐运性中。瓤色粉红,汁液多,口感好,瓤质脆。中心可溶性固形物含量(w,后同)11%左右,最高可达12.5%。植株长势旺盛,田间表现中抗枯萎病和炭疽病,较耐低温弱光。667 m2产量2 500～2 700 kg。适宜在浙江及其他生态类似地区春秋季种植。于2018年4月通过国家非主要农作物品种登记。     

辣椒新品种尚甲1号的选育

尚甲1号是以母本17-98A与父本17-sh4配制的鲜食纵皱纹薄皮辣椒一代杂交。果实长灯笼形,青果浅绿色,成熟果红色,微辣,质脆,果面有明显纵皱纹,皮薄,果纵径18～22 cm,果横径3.0～4.5 cm,平均单果质量50.5 g,Vc含量132.3 mg/100 g(FW),每667 m~2鲜椒产量3 800 kg。抗TMV,中抗CMV、炭疽病、疫病。适宜在长江中下游生态区安徽、湖北等省平原地区设施春秋种植和高山地区夏秋露地种植。     

猪圆环病毒2型与猪流行性腹泻病毒混合感染诊断与防控

猪圆环病毒2型(PCV2)和猪流行性腹泻病毒(PEDV)为重要传染性病毒,在全世界各地区广泛流行,给养猪业造成了巨大的经济损失。PCV2感染猪群可导致断奶仔猪出现多系统衰竭综合征、猪皮炎与肾病综合征等,导致患病猪群出现免疫抑制,以PCV2与其他病原混合感染较为常见。基于此,以河南省清丰县凤翔养猪户仔猪为例,介绍猪圆环病毒2型与猪流行性腹泻病毒混合感染的诊断与防控措施。     

果蔬型甜玉米新品种京科甜191的选育

京科甜191是以超甜玉米自交系T68为母本,自交系T6302为父本,通过杂交选育而成的果蔬型甜玉米品种。果穗筒型,穗长19.0 cm,穗粗5.3 cm,穗行数16~18行,行粒数36~38粒,粒行整齐。籽粒亮黄色,外观漂亮。平均每667 m2鲜果穗产量900 kg左右,出籽率约67.4%。鲜籽粒含粗蛋白2.98%,粗脂肪1.37%,总糖6.7%,口感甜脆清爽,皮薄无渣。播种至采收平均85.4 d(天),适宜京津冀及类似生态区种植。     

1株猪源2009/H1N1流感病毒反向遗传系统的建立

为建立1株猪源2009/H1N1流感病毒A/swine/Heilongjiang/44/2009(HLJ44)的反向遗传系统,利用双向表达质粒p HW2000,分别构建了该病毒株8个基因节段的重组质粒,将其共转染于293T和MDCK混合培养的细胞,拯救出重组病毒R-HLJ44。测序结果表明,R-HLJ44与亲本病毒HLJ44的核苷酸序列完全一致;二者在细胞上具有相似的增殖特性;抗原性未发生变化;分别以106TCID50的剂量鼻腔感染BALB/c小鼠,结果显示R-HLJ44与亲本HLJ44在小鼠脏器中的复制滴度也基本一致。以上结果表明拯救的重组病毒保持了与亲本病毒一致的生物学特性。该病毒反向遗传系统的建立,为进一步研究H1N1亚型流感病毒的致病分子机制及新型疫苗研制等奠定了基础。     

内蒙古地区露地小果型西瓜简约化栽培技术

根据小果型西瓜的特征特性及内蒙古地区冷凉的气候条件,探索出适宜当地的不整枝、不打权的省工简约化小果型西瓜栽培技术。笔者结合当地气候条件、土壤养分、土壤酸碱度情况,从育苗、定植、田间管理、病虫害防治等方面介绍该技术,对当地小果型西瓜的推广有一定的参考价值。