Agroforestry in the interior highlands

The USDA Agricultural Research Service, headquartered at the South Central Family Farm Research Center, Booneville, Arkansas, recently initiated an agroforestry research program for the interior highlands and the southeastern United States. The purpose of the agroforestry program is to develop a research and technology transfer program in agroforestry that will provide additional alternative income opportunities for family farms of this region. The objectives of the program are: 1) to develop new information on the establishment, maintenance, and utilization of conifer and hardwood tree stands in open pastures, 2) to develop new knowledge in multiple-use management and their environmental impacts, and 3) to facilitate multidisciplinary networks and partnerships of farmers, technical specialists, scientists, and managers for accomplishing agroforestry research and technology transfer.     

桉属树种与种源、家系比较试验

以９个桉属树种，其中８个种泊来自原产地，７个家系和７个杂种后代来自国内次生资源进行混合比较，５年生评价结果表明：树种、种源、家系呈极显著差异；尾叶桉及其两个种源、尾巨桉杂交种细叶桉的１３５４４种源适合本试验区戒严和格短轮伐期经营，可获得适应性和生长指标平均值超过平均水平３５％的选择效应。其中最优为１４５３４号尾叶桉种源，５年生单株材积０．０５０．６１ｍ＾３／株（８９．０３ｍ＾３／ｈｍ＾２）。种子采     

伞房属4个树种/亚种在广东乐昌的早期生长表现

分析引自澳大利亚东部的桃金娘科（Myrtaceae）伞房属(Corymbia) 4个树种/亚种在广东省乐昌试验点的早期生长表现,结果表明：10 a生时,4个树种/亚种生长量最大的是大叶斑皮桉（Corymbia henryi）,其次是斑皮柠檬桉（Corymbia citriodora ssp. variegata）、柠檬桉（Corymbia citriodora ssp. citriodora）和斑皮桉（Corymbia maculata）,平均单株材积分别为0067 4、0059 0、0054 1和0034 1 m3;与8 a生时比较,4个树种/亚种在10 a生时仍保持较快的增长速度,材积增长均在67%以上,其中斑皮桉的材积增长率高达1450%。方差分析结果表明：在试验组Ⅰ,柠檬桉和大叶斑皮桉3个生长性状在家系间差异极显著（P＜001）,种源间胸径差异达极显著水平（P＜001）,树高差异达显著水平（P＜005）,单株材积差异不显著;在试验组Ⅱ,斑皮柠檬桉和斑皮桉3个生长性状在种源、家系间差异极显著（P＜001）。以单株材积高于对照为选择目标,选出大叶斑皮桉2个种源2个家系,斑皮柠檬桉5个种源11个家系,共计7个种源13个家系,分别占参试种源和家系总数的389%和140%。     

丽江云杉优良家系选择

以引自甘肃省小陇山林业科学研究所的15个丽江云杉家系3年生苗为材料,于国有樟村坪林场造林,观测各家系的成活率、保存率、树高、当年新梢长、地径、南北平均冠幅和一级分枝数,并对家系间6个生长性状指标进行分析。结果表明:7年生时,15个丽江云杉家系间保存率和新稍长的差异均不显著,树高和冠幅的差异均达极显著,地径和一级分枝数的差异均达显著。综合选择出的3个优良家系7年生平均树高比其它12个家系的平均树高提高16.5%,当年新稍长提高10.9%,地径提高4.6%,冠幅提高10.9%,保存率提高3.4%。     

西洋梨全基因组bZIP基因家族生物信息学分析

碱性亮氨酸拉链(Basic leucine zipper,bZIP),是广泛存在于真核生物中的保守转录因子,其在植物生长过程中参与重要的调控作用。为了解西洋梨bZIP基因家族相关信息,本研究利用生物信息学的方法,在全基因组水平鉴定并分析了西洋梨bZIP基因家族。结果表明,共鉴定出52个PcbZIP基因,系统进化将其分为9个亚族(A、B、C、E、F、G、H、I和S),PcbZIPs中外显子的个数从1~10个不等,PcbZIP转录因子的氨基酸数目在122~741个,等电点在5.42~10.41,PcbZIP基因都定位在细胞核上。基因定位显示,52个PcbZIP基因不均匀地分布在17条染色体上。本研究对西洋梨bZIP家族基因的鉴定与分析,为进一步开展西洋梨bZIP基因的挖掘与功能验证提供依据。     

番茄DIR基因家族鉴定及其对非生物胁迫响应的分析

【目的】鉴定番茄DIR基因家族所有成员,并对其基因结构、编码蛋白的理化性质、系统进化、染色体定位、共线性、启动子元件、表达模式、互作转录因子及内源竞争RNA预测等进行了解析,为探究DIR在番茄生长发育和逆境胁迫中的作用提供参考。【方法】采用生物信息学方法,基于全基因组数据对番茄DIR基因家族成员进行鉴定,运用Phytozome、MEME、PlantCARE、opsRNATarget和plantcircnet等在线网站获取染色体位置、保守基序、顺式作用元件、存在互作的转录因子、miRNA和circRNA等信息。利用Mapteace、TBtools、Cytoscape、OmicShare等作图软件及工具绘制染色体定位图、进化树、DIR与转录因子关系图、ceRNA网络等。采用NCBI的基因数据库结合转录组测序及qRT-PCR试验研究DIR基因家族在逆境下的表达情况。【结果】共鉴定到番茄中27个DIR基因,将其命名为SlDIR1—SlDIR27,分别位于12条染色体上,且大部分基因位于染色体末端,其基因结构、基序和结构域相对保守,其中22个SlDIR具有一个外显子的经典结构。番茄DIR基因家族同拟南芥的共线性关系远高于水稻和大豆。基于系统进化关系将27个番茄DIR成员分为3个不同的亚家族。转录组数据表明大部分DIR基因在番茄根部具有较高的表达量。此外,DIR基因的启动子区域含有多个与干旱、低温等非生物胁迫,以及MeJA、ABA、SA等激素诱导相关的顺式作用元件,且预测到与激素、生长发育、非生物胁迫相关的ERF、E2F/DP、MYB等互作转录因子。结合转录组数据分析,分别有5、10、10和13个SlDIR在农药、干旱、盐和冷胁迫后显著上调表达,其中,SlDIR23受到以上4种胁迫的诱导表达,而SlDIR8、SlDIR13和SlDIR20特异性响应冷胁迫的诱导,SlDIR17特异性响应盐胁迫。番茄DIR的ceRNA调控表明,miR-156与靶基因SlDIR8可能共同作用调控番茄的逆境胁迫。【结论】共鉴定出番茄DIR家族基因27个,不均匀地分布在12条染色体上,在根部有较高的表达量。SlDIR1、SlDIR13和SlDIR14等具有MeJA、ABA、SA等激素响应元件,其中,SlDIR6仅具有MeJA元件,SlDIR27仅具有SA响应元件。另外,SlDIR2、SlDIR14、SlDIR23等参与干旱、盐、低温等多种逆境胁迫,其中SlDIR23在不同胁迫处理下均可被激活。此外,DIR基因和转录因子、非编码RNA相互作用,共同参与调控番茄植株的逆境胁迫。     

玉米大斑病菌小柱孢酮脱水酶StSCD家族鉴定及其功能分析

【目的】小柱孢酮脱水酶（scytalone dehydratase,SCD）是黑色素合成过程中的关键酶。本文旨在鉴定玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）小柱孢酮脱水酶基因（StSCD）家族,并分析玉米大斑病菌附着胞发育过程中StSCD基因家族表达量差异及SCD抑制剂对黑色素合成的影响,为进一步研究StSCD基因家族在黑色素合成和附着胞发育中的作用打下基础。【方法】利用玉米大斑病菌野生型菌株01-23的全基因组数据,获得StSCD基因家族的全序列,并与玉米小斑病菌（Cochlibolus heterostrophus）、稻瘟病菌（Pyricularia oryzae）、瓜类炭疽病菌（Colletotrichum lagenaria）等真菌的SCD进行序列比对;收集玉米大斑病菌附着胞不同发育时期的材料进行实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析,获得不同时期、不同StSCD的表达量,从而确定与病菌侵染和附着胞黑色素化密切相关的脱水酶基因;使用SCD抑制剂环丙酰菌胺处理玉米大斑病菌,测定菌落生长速度、黑色素合成量、附着胞膨压等,确定StSCD在附着胞发育过程中的作用。【结果】玉米大斑病菌全基因组中共鉴定到4个StSCD,其编码蛋白具有SCD保守结构域及保守的催化及底物结合氨基酸残基。StSCD3与灰葡萄孢（Botrytis cinerea）中功能冗余的SCD2蛋白具有较高同源性,StSCD4与多主棒孢（Corynespora cassiicola）中参与黑色素合成的SCD蛋白具有较高同源性。通过分析玉米大斑病菌生长发育过程中不同时期StSCD的表达量发现,在附着胞时期4个StSCD表达量均上调,其中StSCD3、StSCD4表达量上调尤为显著,附着胞再生菌丝时期StSCD3、StSCD4的表达量均显著下降,并且在附着胞诱导整个时期StSCD4的表达量较高。环丙酰菌胺处理玉米大斑病菌后,黑色素合成受阻,附着胞膨压显著降低。【结论】玉米大斑病菌含有4个StSCD,推测StSCD4参与DHN（1,8-间苯二酚）黑色素的合成,并进而影响附着胞膨压积累。     

种植型家庭农场的经营效率测度分析--基于安徽省352个家庭农场数据

基于对安徽省352个种植型家庭农场的实地调研,将其整体划分成为粮食类、果蔬类、药材类,通过构造三阶段DEA模型分别对各类农场的经营效率进行测度分析。结果发现:种植型家庭农场的经营效率在整体上仍存在提升空间,利用SFA模型将管理效率、外部环境和随机干扰项剥离具有合理性,实证分析得出农场主年龄、文化程度、农技培训次数、种植补贴、土地流转费用、农场距离、是否受灾、区域生产总值等八个环境变量对农场经营效率具有显著影响;同时,各环境变量对不同类别种植型家庭农场的表现作用存在不同。在此基础上提出根据需求决定是否扩大粮食类家庭农场经营规模,同步提升果蔬类家庭农场生产经营规模和生产技术能力,持续引导药材类家庭农场瞄准前沿科技实现高质量发展。     

11个玉米bZIP基因应答逆境胁迫的表达分析

bZIP基因家族是一类广泛存在于植物中的重要转录因子,在植物生长发育及应答逆境胁迫响应途径中发挥重要作用。选取11个玉米bZIP基因作为研究对象,系统地研究了ZmbZIP基因应答各类逆境胁迫时的表达模式。进化树分析结果显示11个ZmbZIP基因聚合为一个大家族,并可以进一步细分为3个亚组。qPCR分析结果显示8个ZmbZIP基因表达模式在玉米不同组织中呈现明显差异,预示着在玉米生长发育进程中功能多样化。 人为模拟盐、干旱、低温和硝态氮或铵态氮缺乏胁迫等研究结果表明,8个ZmbZIP呈现不同的表达模式,ZmbZIP71和ZmbZIP129同时受200 mmol·L^-1 NaCl溶液、20% PEG6000和4 ℃低温胁迫的诱导（>2倍）,而其他ZmbZIP在应答3种非生物胁迫时呈现不同的表达模式。叶片和根系中ZmbZIP基因受不同氮形态缺乏胁迫的调控,叶片中有6个ZmbZIP基因受铵态氮缺乏胁迫的诱导,有2个ZmbZIP受硝态氮缺乏胁迫明显抑制,根系中ZmbZIP9、ZmbZIP69和ZmbZIP71同时受2种胁迫因子的影响,而有5个ZmbZIP基因受2种不同胁迫处理的影响不同,显示叶片或根系ZmbZIP基因在调控氮缺乏胁迫响应机制中具有不同的生物学功能。结果可为将来深入研究这些基因的生物学功能提供科学数据。     

LysR型转录因子STM0859对鼠伤寒沙门菌环境耐受性的调控作用

为了解LysR型转录因子STM0859对鼠伤寒沙门菌(ST)环境应激的调控作用,以ST-SL1344强毒株为研究对象,利用温度敏感型质粒和λ-Red同源重组技术构建ST-ΔSTM0859基因缺失突变株,检测分析缺失株对pH、高盐、H_2O_2和乙醇胁迫环境的适应能力及在不同pH半固体中的运动能力,探究STM0859基因缺失对ST环境应激和运动能力的影响。结果显示,与ST-SL1344强毒株相比,ST-ΔSTM0859缺失株对pH=10、4%NaCl、0.1%H_2O_2和3%乙醇胁迫环境的适应能力没有显著变化,而在pH=4酸应激环境和半固体运动中生长能力极显著低于亲本株,pH=5时差异显著。提示LysR型转录因子STM0859参与ST对酸胁迫环境适应性的调控,为进一步揭示STM0859转录因子对ST环境应激调控的分子机制奠定基础。