基于转录组测序技术分析吡虫啉或氟啶虫胺腈对麦二叉蚜细胞色素P450基因表达的影响

为了筛选出麦二叉蚜Schizaphis graminum 参与吡虫啉或氟啶虫胺腈代谢调节的细胞色素P450(P450) 基因,采用浸渍法,用吡虫啉或氟啶虫胺腈处理麦二叉蚜24 h后,通过构建转录组测序文库,并进行RNA-seq测序,筛选出差异性表达的P450基因,并进行实时荧光定量PCR(qPCR) 验证。结果表明:用吡虫啉处理麦二叉蚜后,有19个P450基因上调表达,15个P450基因下调表达;用氟啶虫胺腈处理麦二叉蚜后,有18个P450基因上调表达,15个P450基因下调表达。运用qPCR验证了吡虫啉对12个P450基因的诱导表达,其结果与DGE测序文库显示的结果基本一致。这些结果可为深入研究麦二叉蚜P450对蚍虫啉和氟啶虫胺腈的解毒代谢作用提供依据。     

二化螟两种P450基因CYP4M38和CYP4M39的时空表达分析

细胞色素P450在昆虫对外源物质代谢中发挥重要作用,是昆虫重要的解毒酶系。CYP4家族是昆虫细胞色素P450基因家族中的重要分支,与昆虫的解毒代谢密切相关。为初步明确CYP4家族基因在二化螟中的表达信息,本文测定分析了二化螟两种P450基因CsCYP4M38和CsCYP4M39的序列同源性及时空表达谱,序列同源性分析发现CsCYP4M38与烟草天蛾MsCYP4M2氨基酸序列同源性最高,序列一致性高达56.86%;CsCYP4M39与烟草天蛾MsCYP4M1氨基酸序列同源性最高,序列一致性高达59.96%,构建系统发育树显示,CsCYP4M38与CsCYP4M39属于CYP4家族,且分别与MsCYP4M2和MsCYP4M1进化距离较近;时空表达谱测定结果表明,两种基因在不同发育阶段和不同组织中的表达存在差异性,CsCYP4M38在2龄幼虫、5龄幼虫及雌成虫内表达量相对较高,在1龄幼虫中表达量最低,CsCYP4M39在幼虫期表达量相对较高,且表达量随龄期增加呈现先上升后下降的趋势,在卵、蛹及成虫中表达量相对较低。CsCYP4M38和CsCYP4M39在脂肪体、中肠及表皮中的表达量相对较高,且均在脂肪体内的表达量最高。明确基因表达谱是研究其功能的基础,CsCYP4M38和CsCYP4M39在不同阶段的表达量具有一定的变化性,说明这两种基因在二化螟不同发育历期中的功能不同,而两种基因均在脂肪体中表达量最高,这可能与脂肪体是昆虫的主要的解毒代谢场所有关。     

海鲜菇工厂化袋栽制袋关键技术集成研究

采用正交设计,研究海鲜菇工厂化栽培中制袋单袋培养料干料重、含水量和石灰添加量等对生产周期、产量、产品质量和管理成本的影响,集成以上最优组合的技术参数。试验表明:随着单袋培养料干料重的增加和含水量的增加,培菌时间延长、产量增加,产量极差分别为107g和93g,为主要因素。石灰添加量对培菌时间和产量影响较小,产量极差为42g,为次要因素。三因素影响大小依次为含水量干料重石灰添加量;不同处理对海鲜菇子实体的整齐度和紧实度的影响没有规律,无明显差异;主要因素和次要因素选择最好水平,最优水平组合为A4B4C2,即单袋培养料干料重、含水量、石灰添加量的参数分别为500g、67%、1.5%。试验的经济效益结果分析结果表明,干料重为450g的投入产出比最高。     

氮磷钾锌对玉米茎基腐病及产量的影响

在小麦-玉米轮作制下,通过2 a的定位施肥后,研究了氮、磷、钾、锌对玉米茎基腐病及产量的影响。结果表明:氮是影响玉米茎基腐病的首要营养因子、钾次之,连续高量施氮处理发病最重、连续不施钾处理次之,施钾可显著减轻茎基腐病的发生;氮是影响玉米产量的首要营养因子、磷次之,在氮磷配施的基础上施用钾肥可以显著提高产量、减缓发病;连续高量施磷处理的土壤有效锌含量最低,连续高量施氮处理次之;在氮磷钾配施的基础上施用锌肥,可以显著提高产量,改善玉米后期穗位叶部性状,减轻病害发生。     

3％井冈霉素A·(2亿芽胞/毫升)多粘类芽胞杆菌水剂防治水稻纹枯病试验

以3％井冈霉素A·(2亿芽胞/毫升)多粘类芽胞杆菌水剂为供试药剂,通过田间试验研究不同剂量、不同施药时期对水稻纹枯病的防治效果.2年试验结果表明,当用药量在45～90 g.a.i/hm2 时,药后20 d,发病初期(即病株率在5％以下)预先防治的田间防效达80.38％～89.06％,而发病期(即病株率在10％以上)施药的田间防效仅达41.12％～53.26％;在发病初期预先防治效果要明显优于发病期再施药,从而确定该药剂防治水稻纹枯病时期应适当前移.     

菊科植物青蒿细胞色素P450基因家族分析

菊科植物青蒿由于体内含有青蒿素-目前世界公认的抗疟疾首选药物,而倍受科学家的关注.本研究从NCBI中下载到青蒿P450全部全长序列,经过一致性鉴定,共获得41个P450单加氧酶基因.根据P450标准命名规则,这41个基因分布在3个基因簇的11个家族中.与水稻、拟南芥P450比对发现,拟南芥中所特有的CYP82、CYP83和CYP716中有3个家族在青蒿中出现,而水稻特有的CYP92家族在双子叶植物青蒿中也存在.对青蒿P450蛋白的理化性质和结构特性进行了分析,次级结构分析表明,青蒿P450蛋白二级结构极其相似,其高级结构以α-螺旋为主.     

响应曲面法优化野蔷薇根多糖脱色工艺

[目的]优化野蔷薇根多糖的过氧化氢(H2O2)法脱色工艺条件,为野蔷薇根多糖的脱色纯化提供技术支持.[方法]以野蔷薇根为试验材料,以多糖脱色率和保留率为考察指标,利用响应曲面法对H2O2法脱色野蔷薇根多糖的工艺条件进行优化.[结果]通过响应曲面法建立野蔷薇根多糖脱色的回归模型为:Y=94.84+3.08A+1.83B+0.88C+0.17AB+0.23AC-0.055BC-3.17A2-1.31B2-0.87C2(Y为多糖脱色率,A为H2O2体积分数、B为溶液pH、C为脱色时间),该模型拟合度较好.H2O2法脱色野蔷薇根多糖的最佳工艺条件为:H2O2体积分数35.0%、溶液pH 9.00、脱色时间4.5 h,在此条件下多糖脱色率和保留率分别为95.48%和75.17%,脱色率与理论值96.55%的相对误差为1.11%.H2O2体积分数、溶液pH和脱色时间3个因素对野蔷薇根多糖脱色效果均有极显著影响(P<0.01).[结论]H2O2脱色法具有操作简便、脱色效果明显、成本低等优点,可对野蔷薇根多糖进行有效脱色.     

籼型光温敏两系不育系H153S的选育及应用

光温敏核不育系转育起点温度的高低是决定两系杂交水稻制种能否安全的关键因素之一,选育起点温度较低的光温敏核不育系可以显著提高两系杂交水稻制种纯度。本课题组利用系谱选育法,将播始历期较短、不育起点温度较高、农艺性状较好的两系不育系中间材料7HS006与播始历期较长、育性转换温度较低的绿102S进行杂交,选育出籼型两系不育系H153S,该不育系的不育起点温度较低,育性稳定,可繁性、农艺性状较好。H153S将在两系杂交水稻制种和推广中起重要的实际应用价值。     

小麦新种质P13的抗条锈性鉴定及抗病机制研究

【目的】探索小麦新种质P13对条锈病的抗病性及其抗性机制,为P13种质的进一步推广利用提供理论依据。【方法】以铭贤169为感病对照,用6个条锈菌生理小种(CYR23、CYR29、CYR31、CYR32、CYR33和Hybrid46-8)对P13进行苗期抗条锈性鉴定;采用自然诱发法鉴定P13的田间抗条锈性;以P13和铭贤169为材料,采用常规的夏孢子悬浮液涂抹法接种条锈菌CYR29,以不接种为对照,然后测定多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶等抗病相关酶活性。【结果】苗期P13对CYR32表现为免疫,对CYR29、CYR33和Hybrid46-8表现为近免疫,对CYR23表现为高抗,对CYR31表现为感病。P13在拔节期、孕穗期和乳熟期均表现为免疫或近免疫。 P13接种条锈病菌CYR29后,其叶片内POD、PAL、PPO、β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的活性均高于未接种植株和感病对照铭贤169。【结论】P13对贵州小麦条锈菌生理小种表现出较强的抗病性,其在贵州小麦生产及抗病育种方面具有极高的应用价值。     

Autophagy and the nutritional signaling pathway

During their growth and development, animals adapt to tremendous changes in order to survive. These include responses to both environmental and physiological changes and autophagy is one of most important adaptive and regulatory mechanisms. Autophagy is defined as an autolytic process to clear damaged cellular organelles and recycle the nutrients via lysosomic degradation. The process of autophagy responds to special conditions such as nutrient withdrawal. Once autophagy is induced, phagophores form and then elongate and curve to form autophagosomes. Autophagosomes then engulf cargo, fuse with endosomes, and finally fuse with lysosomes for maturation. During the initiation process, the ATG1/ULK1 (unc-51-like kinase 1) and VPS34 (which encodes a class III phosphatidylinositol (PtdIns) 3-kinase) complexes are critical in recruitment and assembly of other complexes required for autophagy. The process of autophagy is regulated by autophagy related genes (ATGs). Amino acid and energy starvation mediate autophagy by activating mTORC1 (mammalian target of rapamycin) and AMP-activated protein kinase (AMPK). AMPK is the energy status sensor, the core nutrient signaling component and the metabolic kinase of cells. This review mainly focuses on the mechanism of autophagy regulated by nutrient signaling especially for the two important complexes, ULK1 and VPS34.