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。     

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。     

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。     

保护地番茄新品种‘洛番15号’的选育

‘洛番15号’是以‘H85-12’为母本、‘A5-11’为父本杂交育成的适宜保护地栽培的番茄杂种1代新品种。该品种无限生长类型,早熟,生长势强,普通花叶,叶色为绿色,8~9节着生第1花序,花序间隔2～3叶,果实圆形,果形指数0.88,无果肩,果实整齐度好,果实硬度中等,果脐及果洼小,单果质量200g左右,平均货架期为16.8 d,可溶性固形物含量(ω,后同)4.5%,综合品质优。田间表现抗病毒病、叶霉病,耐寒、耐弱光,不易裂果,耐贮运。早熟性好,早春保护地栽培每667m~2产量7100kg左右。2015年通过全国蔬菜品种鉴定委员会鉴定。适宜在北京、上海、重庆、黑龙江、吉林、辽宁、山东、山西、内蒙古、江苏、河南、陕西、四川等地保护地栽培。     

彩色马铃薯花色苷研究进展

彩色马铃薯色彩丰富,薯形美观,营养全面,其功能成分花色苷,被公认为是人类健康饮食中的天然抗氧化剂来源。文章概述了彩色马铃薯花色苷的类型、含量、分布以及提取,重点阐述了彩色马铃薯花色苷合成路径的结构基因和调控基因,对彩色马铃薯的应用前景进行展望,以期为马铃薯天然色素资源开发利用和彩色马铃薯育种提供参考。     

传承红色基因视域下的高校团建文化品牌建设研究——以江苏理工学院"常州三杰"红色教育品牌建设为例

"红色基因"一词用以指代我们党在革命和建设时期积累和沉淀下来的优良的理论、思想、精神和作风。习近平总书记提出,要"让红色基因代代相传"。这不仅是对我们党的建设的内在要求,同时也是高校建设团建文化品牌的方向。因此,以江苏理工学院建设"常州三杰"红色教育品牌为案例,探索传承红色基因视域下建设高校团建文化品牌的路径。