Trends in allometric models and aboveground biomass of family Rhizophoraceae mangroves in the Coral Triangle ecoregion,Southeast Sulawesi,Indonesia

This study aims to establish allometric models and estimate aboveground biomass (AGB) of mangroves Rhizophoraceae in the Southeast Sulawesi, Indonesia. Allometric models of the AGB of mangroves Rhizophora apiculata, R. mucronata, and Ceriops tagal were established using independent variables consisting stem diameter at 30 cm from the ground (D₃₀), diameter at breast height (DBH), D₃₀²H and DBH²H. The AGB of mangroves was estimated by applying allometric model and tree census. The results showed that the best fitting allometric models of AGB for R. apiculata is based on variable DBH, while DBH²H is the best variable for R. mucronata trees. Conversely, the D₃₀ is the best variable for estimating AGB of C. tagal trees. Thus, there is some variation of independent variables on allometric models for the estimation of AGB for Rhizophoraceae mangroves. The AGB (ton ha^?1) of R. apiculata, R. mucronata, and C. tagal was estimated respective 651.60, 232.11 and 154.56 in the protected area, and respective 137.59, 189.35 and 39.06 ton ha^?1 in the unprotected area. Higher AGB of mangroves growing in the protected area indicated the suitable condition and undisturbed by human activities. The conservation of mangroves is necessary for the sustainability of mangroves and coastal ecosystems in the Coral Triangle ecoregion.     

水稻miR444b.2调控稻瘟病抗性及分蘖

microRNA(miRNA)是一类长度在20~24 bp的保守小RNA分子,广泛存在于真核生物中,参与调控生长发育及抗逆、抗病等反应。在前期研究中,我们对比感病和抗病水稻材料在接种稻瘟病菌前后miRNA的累积量,发现miR444b.2的累积量变化在抗病和感病材料间存在显著差异,但其在水稻对稻瘟病抗性中的作用尚不清楚。本文进一步对水稻感病和抗病材料接种稻瘟病菌,通过检测不同时间点miR444b.2及其靶基因的累积量来分析miR444b.2与水稻稻瘟病抗性的关系;同时,构建过表达miR444b.2的转基因水稻材料,对转基因材料进行了抗性分析及农艺性状分析。结果表明,在稻瘟病菌开始侵染水稻的24 h内,随着侵染时间的增加,miR444b.2在感病材料中的累积量也随之增加,而在抗病材料中的累积量则逐渐降低;相反,miR444b.2的靶基因中,MADS盒家族基因在感病材料中的转录受到抑制或变化不大,在抗病材料中的表达明显增加,与miR444b.2的累积量变化趋势相反,提示miR444b.2可能通过调节MADS盒家族基因的表达量来调控稻瘟病抗性。而且,过表达miR444b.2的转基因植株变得更加感病,主要表现为:与对照相比,叶片发病病斑数量增多、病斑面积增大、防御相关基因转录水平变低;而miR444b.2的靶基因在过表达miR444b.2的转基因植株中的转录水平显著降低。此外,miR444b.2过表达植株的分蘖数较对照减少。这些结果说明,miR444b.2通过调控MADS盒家族基因来负调控稻瘟病抗性及调节水稻分蘖。     

苹果全基因组PAL基因家族成员的鉴定及表达分析

根据金冠苹果参考基因组,利用BLAST在线网站鉴定得到苹果基因组中共8个PAL基因,所有MdPAL蛋白都含有MIO保守结构域(Ala-Gly-Ser)。分组鉴定和进化树分析结果显示,MdPAL蛋白可以被分为3组,分子量在47.713~81.748 ku,等电点在5.44~6.39,进化关系较近的成员拥有相似的基因结构和蛋白保守基序分布。利用GEO数据库和实时荧光定量PCR的方法检测苹果长富2号品种中PAL基因在不同组织器官及5个不同果实发育阶段的表达情况。不同组织器官表达结果表明,MdPAL2、MdPAL3/4/6/7、MdPAL8在叶中表达最高,而MdPAL1和MdPAL5在花中表达最高,表达模式存在多样性。不同果实发育阶段表达结果发现,MdPAL表达规律不同,所有MdPAL在幼果发育期或果实成熟期显著升高(除MdPAL1外),暗示其在果实发育和成熟过程具有重要作用。     

苹果OFP基因家族的全基因组鉴定与非生物逆境表达分析

【目的】从苹果全基因组中鉴定OFP(OVATE family protein)家族蛋白成员,对其进行基因结构特征、组织表达及非生物逆境等系统分析,为研究苹果OFP的潜在功能提供理论基础。【方法】利用生物信息学手段,在苹果基因组数据库中筛选鉴定OFP基因家族成员;利用MEGA5.0软件进行系统进化树分析;通过Map Draw和GSDS等生物信息学工具分析基因结构及染色体定位;根据已有的苹果芯片数据库结果进行OFP基因表达谱分析;利用实时荧光定量PCR技术检测13个Md OFP的组织表达和诱导表达情况。【结果】苹果OFP基因家族包含28个成员,根据系统进化关系将其分为4组,分别包含13、6、4和5个成员;苹果中13条染色体上均有OFP基因分布,其中第12条染色体最多,有6个Md OFP成员,该基因家族的分布具有广泛性;芯片表达谱分析结果表明该类基因家族在花、果实和叶中的表达量较高,q RT-PCR验证结果较一致;经Na Cl和PEG处理后,苹果根部与地上部呈现出不同程度的响应差异,Na Cl处理明显诱导两组织中Md OFP04和Md OFP20的表达,Md OFP01、Md OFP12和Md OFP18的表达在根部与地上部组织则相反;温度胁迫明显影响Md OFPs的表达量,其中Md OFP04和Md OFP17经高温和低温胁迫处理后均明显上调。【结论】苹果OFP基因家族共有28个成员,分布于13条染色体上,该家族成员呈现出不同的组织表达模式和胁迫响应模式。     

基因组水平的寄生蜂基因家族扩张和收缩分析

寄生蜂在生物防治中得到广泛的利用。随着测序技术的进步,很多寄生蜂的基因组被测序。深入研究寄生蜂的基因家族进化,对揭示寄生蜂克服寄主免疫反应,从寄主血淋巴中获得营养的分子机制等具有重要作用。对9个寄生蜂基因组数据开展了全基因组水平的基因家族分析,包括4个茧蜂科物种、4个小蜂总科物种和1个尾蜂。分析结果表明,同一个科的寄生蜂,在基因家族的扩张和收缩方面既存在共性也存在较大的差异。对同时在3个以上（含3个）物种中扩张或收缩的基因家族进行了进一步的分析,表明细胞运动、营养物质合成相关的基因家族在寄生蜂中发生了收缩和丢失,而代谢和遗传物质合成等相关的基因家族发生了明显的扩增。     

植物抗病研究进展与展望

植物在其整个生活史中随时经受多种病原的侵袭,在进化过程中植物发展出多种对抗病原的机制。植物抗病性研究是当前植物病理学研究的热点问题之一。培育具有广谱而持久抗性的植物品种是育种学家追求的目标。目前,关于植物非寄主抗性、抗病基因介导的抗性、microRNA相关的抗性、感病基因的研究以及基因编辑在植物抗病性中的应用等方面已取得了大量新的研究成果。本文就以上几个方面综述了近年来植物抗病研究中的最新进展,并提出今后研究和育种中的应用展望。     

哈尔滨地区田间禾本科杂草生物学特性及群落结构的调查

试验采用随机取点和倒置“W” 9点取样相结合的方法对哈尔滨市不同作物田禾本科杂草进行调查。结果表明 ,哈尔滨市田间禾本科杂草主要有 8种 :稗草、狗尾草、马唐、野燕麦、荩草、芦苇、稻李氏禾和长芒野稗。各作物田内优势杂草种类不同 :大豆和玉米田优势杂草主要是稗草 ;小麦田优势杂草主要是稗草和野燕麦 ;水稻田优势杂草主要是稗草和稻李氏禾 ;蔬菜田优势杂草主要是稗草 ,偶有荩草和狗尾草。总体上 ,各群落都有稗草 ,其发生量最大、分布面最广。     

意大利蜜蜂幼虫肠道在球囊菌侵染前期的 差异表达microRNA及其调控网络

【目的】 微小RNA（microRNA,miRNA）是一类重要的基因表达调控因子,可影响宿主与病原间的互作过程。蜜蜂球囊菌（Ascosphaera apis）是一种特异性侵染蜜蜂幼虫的致死性真菌病原。本研究旨在对意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica,简称意蜂）幼虫肠道在球囊菌胁迫前期的差异表达miRNA（differentially expressed miRNA,DEmiRNA）及其靶基因进行深入分析,在miRNA组学水平探究意蜂幼虫在球囊菌侵染前期的胁迫应答,并通过构建显著DEmiRNA的调控网络筛选出与宿主应答相关的关键miRNA。【方法】 利用small RNA-seq（sRNA-seq）技术对正常及球囊菌侵染的意蜂4日龄幼虫肠道（AmCK和AmT）进行高通量测序,首先对原始数据进行质控和评估,随后将过滤后的数据与西方蜜蜂（Apis mellifera）参考基因组进行比对;将比对上的序列标签（tags）注释到miRBase数据库,得出已知miRNA的表达量;通过TPM（tags per million）算法对各样本中miRNA的表达量进行归一化处理,以|log₂ fold change|≥1且P≤0.05作为标准筛选得到显著DEmiRNA;利用TargetFinder 软件预测显著DEmiRNA的靶基因,并对其进行GO和KEGG代谢通路（pathway）富集分析。利用Cytoscape软件对miRNA-mRNA调控网络进行可视化。最后,利用茎环反转录PCR（Stem-loop RT-PCR）和荧光定量PCR（qPCR）验证测序数据的可靠性。【结果】 AmCK和AmT样品的测序分别得到13 553 302和10 777 534条原始读段（raw reads）,经严格过滤后得到的有效读段（clean reads）数分别为13 186 921和10 480 913条。各样品的生物学重复间的Pearson相关性系数分别在0.9822和0.9508以上。共有10个显著DEmiRNA,包括4个上调miRNA和6个下调miRNA。显著DEmiRNA在AmT的整体表达水平低于AmCK。10个显著DEmiRNA可靶向结合3 788个靶基因,其中上调miRNA的1 240个靶基因可注释到GO数据库中的39个GO条目,主要富集在结合、细胞进程、代谢进程和应激反应等;下调miRNA的749个靶基因可注释到34个GO条目,主要富集在细胞进程、结合、代谢进程和应激反应等。KEGG数据库注释结果显示,上调miRNA和下调miRNA的靶基因分别注释到95和66条代谢通路,富集基因数最多的分别是Wnt信号通路、Hippo信号通路、光传导以及内吞作用、磷脂酰肌醇信号系统、嘌呤代谢。对于上调和下调miRNA,分别有31和52个靶基因注释到内吞作用,15和7个靶基因注释到泛素介导的蛋白水解,11和5个靶基因注释到Jak-STAT信号通路,1和3个靶基因注释到MAPK信号通路。显著DEmiRNA与靶mRNA之间形成复杂的调控网络,7个显著DEmiRNA靶向结合96个与Wnt信号通路相关的mRNA,8个显著DEmiRNA靶向结合55个与内吞作用相关的mRNA。Stem-loop RT-PCR和qPCR结果验证了测序数据的可靠性。【结论】 对意蜂幼虫肠道在球囊菌侵染前期的DEmiRNA及其靶基因进行预测和分析,并构建和分析了DEmiRNA-mRNA调控网络,研究结果提供了宿主miRNA的表达谱和差异表达信息,揭示了DEmiRNA通过调控细胞生命活动、新陈代谢以及部分细胞和体液免疫等生物学过程参与宿主的胁迫应答。miR-4331-y、miR-4968-y、miR-8440-y、novel-m0023-5p和novel-m0025-3p共同参与了宿主的Wnt信号通路和内吞作用的调控,可作为白垩病治疗的潜在分子靶标。     

小麦Ta-miR154的特征及渗透胁迫响应

植物逆境胁迫响应过程中microRNA（miRNA）发挥着重要调控功能,为探讨小麦Ta-miR154的特征及其对渗透胁迫的响应,以矮抗58和中国春为材料,克隆了 Ta-MIRNA 基因并对其序列特征及时空表达模式进行分析。结果显示,小麦 Ta-MIR154 的3个部分同源基因位于第7同源群染色体组上,分别命名为 Ta-MIR154-7A 、 Ta-MIR154-7B 和 Ta-MIR154-7D ;3个部分同源基因间序列差异较大,但在miRNA前体区域高度保守,其中 Ta-MIR154-7A 由于一个核苷酸的变异导致不能生成 Ta-MIR154 。组织表达分析显示, Ta-MIR154 在成熟籽粒中的表达量最高,其次为节间和根系;籽粒形成过程中, Ta-MIR154 从授粉后20 d开始快速上调表达,授粉后30 d表达量最高。干旱胁迫条件下,两品种的叶片中 Ta-MIR154 在受胁迫诱导后均上调表达,且矮抗58的表达水平高于中国春;而根中 Ta-MIR154 的响应模式不同,在中国春中呈先上调后下调的表达趋势,而在矮抗58中呈先下调后上调的表达趋势。盐胁迫条件下,两品种的叶片中 Ta-MIR154 在受胁迫诱导后呈先上调后下调的表达趋势,且中国春的上调幅度大且持续时间长,而在根系中矮抗58的上调表达幅度要大于中国春。推测 Ta-MIR154 在小麦渗透胁迫响应过程中发挥一定的调控功能。     

基于产业融合视角的新型渔业经营主体发展研究

在国家实施乡村振兴战略的大背景下,推进渔业一二三产业融合是顺应渔业发展新形势的必然要求, 也是渔业转方式调结构实现转型升级的有效途径。新型经营主体是实现渔业产业融合的重要组织载体,已成为 促进渔业产业融合、提升渔业竞争力的重要力量。我国新型经营主体数量保持较快增长,2017 年,渔民专业合 作社增长率为 11.7%,渔业家庭农场增长率为 23.3%,且新型经营主体的产业融合特征更加凸显,辐射带动作用 也日趋增强,但总体数量占比仍然较小,区域差异发展较大。在阐述新型经营主体和渔业产业融合关系的基础上, 分析新型经营主体在推进产业融合过程中存在的主要问题,提出相应的对策建议,包括应完善产业融合中相关 主体利益联结机制,优化产业融合外部支撑环境,提升新型经营主体科技创新应用能力,充分发挥新型经营主 体带头作用,激发主体生机活力,推进渔业产业融合。