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。     

橡胶树种质的分子量与分布差异及年度变化研究

[目的]对橡胶树种质的分子量与分布差异及其年度变化进行研究,为橡胶树优异种质挖掘、优良新品种选育和天然橡胶加工提供参考依据.[方法]以18份橡胶树的野生种质和栽培种质为研究对象,采取非刺激割制,在割胶期间的上中下旬采割胶乳,应用凝胶渗透色谱(GPC)进行分子量测定,分析分子量大小及其年度变化情况.[结果]18份橡胶树种质的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)在种质间和年度内达极显著差异(P<0.01,下同),Mn年平均值为272414~764161,变异系数为0.09~0.37,Mw年平均值为2769600~3561437,变异系数为0.06~0.15;Z均分子量(Mz)在种质间差异不显著(P>0.05),但年度内差异达极显著水平,年平均值为7220414~7697966,变异系数为0.07~0.11;多分散系数(PDI)为4.7~8.8,栽培种质较野生种质具有更宽的分布.在年度变化上,大部分种质的Mn在开割前2个月较高,7月下降后并保持平稳,PDI则相反;Mw和Mz全年呈规律性波动态势,且均在7月中旬有明显的上升趋势.对测试月份分析发现,Mn、Mw和PDI年平均值与每月的上中下旬、代表性月份(5、7和10月或6、8和10月)测定平均值的相关系数均在0.950以上;Mn和PDI在代表性月份各测定1次,与年平均值的相关系数也在0.950以上(除6月上旬外),Mw则是5月下旬和7月、10月任一旬,以及6月下旬和8月、10月任一旬的平均值与年平均值的相关性更好,分别达0.927和0.913.18份橡胶树种质的GPC曲线各自呈现出一定特征,根据低峰情况可初步分为单峰和高低双峰分布2种类型,高峰大多出现在logMw为6.5处,低峰大多出现在logMw为5.4处.[结论]Mn、Mw和PDI可作为橡胶树种质胶乳特性的遗传指标,Mz不适合作为遗传指标.Mn、Mw和PDI年度内存在一定变化,可采取代表性月份测定或每月测定.     

云南怒江傈僳族自治州古树名木资源现状调查

对怒江傈僳族自治州人为活动区域古树名木资源现状进行调查。结果表明:共记录到古树名木496株,涉及36科54属76种,其中有8种国家重点保护野生植物,分别为澜沧黄杉、秃杉、南方红豆杉、云南榧树、千果榄仁、红椿、光叶珙桐和香果树;怒江州古树名木主要分布在乡村街道及远郊野外,占总数的98.8%,63.6%的古树生长在海拔1500~1999 m;古树名木的生长环境及长势总体较好,但保护力度相对薄弱,应采取相关措施加强保护和管理。     

Comparison of the microbial communities of alpacas and sheep fed diets with three different ratios of corn stalk to concentrate

The objective of this study was to investigate the characteristics of ruminal microbial communities of alpacas (Lama pacos) and sheep (Ovis aries) fed three diets with varying ratios of roughage (corn stalk) to concentrate, 3:7 (LS), 5:5 (MS) and 7:3 (HS). Six alpacas (one-year-old and weighing 29.5 ± 7.1 kg) and six sheep (one-year-old and weighing 27.9 ± 2.7 kg) were used in this study, in a replicated 3 × 3 Latin square experiment. Total protozoa concentration was determined under the microscope; total fungi and methanogens were assessed using quantitative polymerase chain reaction and expressed as a percentage of total bacterial 16S rRNA gene copies; bacterial communities were investigated by targeted 16S rRNA gene (V3–V4 region) sequencing. The percentage of fungi was significantly higher in alpacas than in sheep under the LS diet, while the concentration of protozoa was significantly lower in alpacas under HS, MS and LS diets. The alpha diversity including Shannon, Chao l and ACE indices of bacterial communities was higher in alpacas than in sheep, under the LS diet. A total of 299 genera belonging to 22 phyla were observed in the forestomach of alpaca and sheep, with Bacteroidetes and Firmicutes dominating both animal species. Phyla Armatimonadetes and Fusobacteria, as well as 64 genera, were detected only in alpacas, whereas phyla Acidobacteria and Nitrospira, as well as 44 genera, were found only in sheep. The abundance of cellulolytic bacteria, including Butyrivibrio and Pseudobutyrivibrio, was higher in alpacas than in sheep under all three diets. These differences in the forestomach microbial communities partly explained why alpacas displayed a higher poor-quality roughage digestibility, and a lower methane production. Results also revealed that the adverse effects of high-concentrate diets (70%) were lesser in alpacas than in sheep.     

辐射诱变对不同遗传背景大豆杂交后代蛋白质和脂肪含量改良

高蛋白材料匮乏及选育方法单一是辽宁省高蛋白大豆育种中的两个突出问题。为探索高蛋白大豆种质资源创新有效途径,本研究以辽宁省农业科学院选育的辽04Q086、辽08020、辽05086和辽06Q003高蛋白品系为母本,与河北省沧州市农林科学院选育的高蛋白品种沧豆10号进行有性杂交,并对亲本及杂交F_2代进行不同剂量的辐射诱变处理,分析了不同剂量辐射诱变对不同受体的籽粒蛋白质和脂肪含量的改良效果。结果表明:4个大豆品系与沧豆10号杂交衍生的F_3代植株中,低蛋白高脂肪类型所占比例最高,达到了45.0%。4个大豆品系经辐射诱变(~(60)Coγ-14000和~(60)Coγ-16000)衍生的M_1代中,低蛋白高脂肪类型所占比例也分别达到42.5%和40.0%。然而,以杂交F_2代种子为受体进行不同剂量辐射诱变衍生的M_1代植株中,高蛋白低脂肪类型所占比例最高,分别为35.0%和27.5%,蛋白质含量最高达47.0%。本研究表明,以不同遗传背景的高蛋白大豆杂交,并结合辐射诱变选育高蛋白材料是可行的。     

基于分层MANET的区域云数字图书馆研究

考虑到MANET网络充分的灵活性及高效能的优势,选取其作为云数字图书馆的服务网络：在云数字图书馆的相关理论研究基础上,提出了基于MANET的分层区域云数字图书馆模型,该模型包括了5层,MANET用户层,高速MAN网络层,门户网站层,虚拟数字图书馆接口层,云图书馆运行维护中心层。经过模拟实验,证明了该模型具有高效能,可靠性,安全性,能很好满足用户需求。     

捕食线虫性真菌的分离培养及分布规律

对自然界中的捕食线虫性真菌进行了分离和种属区分，并对分布规律进行了研究。从土壤、粪便等材料中获得了2类活性较强的捕食线虫性菌株：即套捕型(hooping)捕食线虫性真菌和粘捕型(sticking)捕食线虫性真菌。主要的代表种类有3种。这些捕食线虫性真菌在捕食性结构分生孢子形态及某些生物学特性上有一定差异。套捕型捕食线虫性真菌代表种为少孢节丛孢菌(Arthrobotrys oligospara)和梨形指环菌(Dactylaria pyriformis)，它们以菌环、菌网作为捕食性结构(器官)，以套捕方式杀灭线虫幼虫。梨形指环菌可产生多量厚垣孢子(chlamyalospore)。粘捕型捕食线虫性真菌代表种为纺锤隔指孢菌(Dactylella ellipsospora)。可形成菌结捕食线虫性结构，以粘捕的方式杀灭线虫幼虫。结果表明：捕食线虫性真菌在土壤和家畜粪便中的分离率是40．41％；此类菌适合于生存在阴暗、潮湿、富含腐植质的环境中。在温暖季节时，采用0．4g／L玉米粉琼脂培养基(CMA)易于对其进行分离培养。     

白浆土的氮素分布特征

本文以黑龙江省三江平原耕地白浆土为主要研究对象,并以复区内存在的草甸土和暗棕壤作比较,研究了土壤各种理化性质与不同形态氮素之间的相关关系:白浆土中 HA 和 FA 的主要差别,在于前者含有较多的碱性氨基酸,而后者则含有较多的酸性氨基酸;各种不同形状 N素与土壤 pH 值,质地等相关性不显著,而与土壤有机质、全 N 和 C/N 比值等的相关性极为显著。     

笔管榕榕果发育的初步研究

对温州市区笔管榕榕果的形成时期、着生部位、结果数量、发育温度、生长特性和果实结构进行了初步研究,对进一步开发笔管榕资源提出了建议.     

红松结实特性的综合评定

用红松每个家系结实株数、结塔数、塔重、种重、种子长宽厚之和5个因子进行红松结实特性综合性状评定，基本上反映出了红松家系结实数量及质量指标。