转录因子调控番茄抗旱性研究进展

番茄原产自热带地区，是全世界栽培面积最大的蔬菜之一。农业生产上，干旱胁迫是限制番茄产量和品质的主要制约因素。因此，挖掘抗旱基因用于番茄抗旱育种意义重大。番茄的抗旱性状是由多基因控制的复杂性状，而转录因子能通过转录级联效应同时调控干旱胁迫响应通路上的多个基因来调节植物的抗旱性，是培育抗旱番茄品种的重要遗传资源。本文对近年来有关转录因子调节番茄抗旱性和参与干旱胁迫响应的最新研究成果进行了归纳总结，综述了bHLH、MYB、NAC、bZIP、ERF、WRKY、HD-Zip等家族转录因子调控番茄响应干旱胁迫的研究进展。在干旱胁迫下，这些转录因子参与的调节网络主要涉及脱落酸(ABA)和活性氧等相关通路。对转录因子在培育番茄抗育品种中的应用进行了讨论，提出增强转录因子遗传改良在时空水平的特异性用于抗旱番茄品种选育的方法，旨在为番茄抗旱育种研究提供新思路。     

园艺工程与现代农业的相关性论述

近年来,农业现代化的发展有力推动了园艺工程的发展,园艺工程整体水平的提高。与此同时,我国也逐渐加大对园艺工程的重视和扶持力度,从而实现改善生态环境、打造城市品牌等战略目的。在农业现代化发展进程不断推进、整体农业科学技术理论体系不断优化完善的当下,园艺工程与现代农业二者之间得以相互推动发展,内在关联系数不断提高。而本文对二者之间的相关性问题开展以下论述。     

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。     

落叶松毛虫发生量的预测及综合防治措施研究

本文介绍了松毛虫生物学特性,总结了松毛虫种群数量消长规律,分析了气象等环境因子对松毛虫种群数量的影响,从而对落叶松毛虫发生做出准确的预测。根据预测情况进行有效综合防治,收到良好效果。     

浙东地区‘红美人’杂柑果实品质与土壤和叶片养分的关系

【目的】揭示浙江东部地区‘红美人’杂柑果实品质与土壤肥力、叶片养分的关系,明确‘红美人’杂柑产量、品质的关键影响因子。【方法】在浙江东部‘红美人’杂柑种植区域采集柑橘果实、柑橘叶片和园地土壤样本各33份,统计了柑橘产量,测定了果实品质性状、果实矿质元素含量、叶片营养元素含量和园地土壤理化性状,深入分析了果实品质与土壤理化状况、叶片矿质元素含量的关系。【结果】浙江东部‘红美人’种植区域土壤中水溶性氮、有效磷和速效钾三个大量元素含量基本上在适量和高量范围,而叶片中钾含量偏低。果实的可溶性固形物含量与土壤pH值和交换性钙含量呈显著负相关,说明适度降低土壤pH值有利于增加果实可溶性固形物含量,而土壤交换性钙含量过高会显著不利于增加果实可溶性固形物含量;果实总酸含量与叶片锰含量呈显著正相关,叶片锰含量与土壤有效态铁、锰含量呈显著正相关而与土壤交换性钙含量呈显著负相关,说明土壤和叶片中锰过量会增加果实酸度,而土壤中有效钙过量有降低果实酸度的作用。【结论】‘红美人’橘园应当考虑肥料的平衡使用,防止元素间的拮抗。部分地区因土壤酸碱度不合理而造成钙、镁、硼等中微量元素的缺乏是限制‘红美人’果实产量和品质的重要原因,需要及时叶面补充‘。红美人’果实品质中的单果质量和可溶性固形物含量与土壤的pH值和交换性钙含量密切相关,需要根据橘园土壤条件调节适宜的pH值和适当补充一些中、微量元素。     

11份糜子主要农艺性状与营养指标相关性分析

以11份糜子材料为基础材料,对生育期、农艺性状及营养指标进行记载、测定,并借助SPSS、Excel软件对测定指标进行联合分析。结果表明,生育期长的糜子品种较生育期短的糜子品种主茎节数更多;在不同脂肪含量的糜子品种中,随着脂肪含量的增加,淀粉含量相对减少;在不同淀粉含量的糜子品种中,随着淀粉含量的增加,水分含量相对增加。     

欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’NAC基因DRL1负向调节植物抗旱性

以欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’（Vitis vinifera‘Yatomo Rose’）为材料，利用荧光定量PCR技术和转基因技术研究葡萄NAC转录因子DRL1基因对逆境的响应。欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’在激素和逆境胁迫下，DRL1表达呈下降趋势，其中以ABA和干旱胁迫处理最为显著。在ABA处理下DRL1转基因烟草株系种子萌发率和根长均高于野生型。干旱处理下，转基因植株对干旱的耐受性降低，同时胁迫相关基因NtLEA5、NtP5CR1、NtPSCS1、NtERD10C和NtDREB3的表达水平比野生型显著下降。此外，DRL1转基因烟草茎中柱发育受到抑制，尤其是导管横切面积仅为野生型的58%。以上结果表明，DRL1基因可能作为1个负向调节子参与植物的干旱胁迫。     

济南中南部地区夏季底栖动物功能摄食类群与环境因子的关系

于2014年夏季(8月)对济南中南部地区17个采样点的底栖动物功能摄食类群和环境因子特征进行了调查,结果表明:夏季采集到底栖动物31种,以毛翅目和基眼目为主,各点位物种平均值为0.66×103 ind·m-2,香农威纳指数平均值为1.55,均匀度指数平均值为0.69。依据食性将底栖动物划分为刮食者、滤食者、撕食者、收集者和捕食者5种功能摄食类群,代表性类群为刮食者和收集者。典范对应分析表明,影响底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是总氮、电导率和溶解氧。     

尾叶桉与赤桉正反交杂种F1代生长、材性及其化学组分与抗风性能的分析

以广东江门尾叶桉(Eucalyptus urophylla)与赤桉(Eucalyptus camaldulensis)正反析因交配杂种F_1代9年生测定林为材料,用Excel计算各杂交组合抗风指数、生长性状、材质形状以及木素、综纤素的均值;用R软件对这些性状进行单因素方差分析、相关性分析以及多性状指数综合评价。单因素方差分析表明正交与反交组合杂种的生长性状如树高、胸径、材积和冠幅等差异都不显著;而材质形状如基本密度和纤维宽度差异则较为显著,但纤维长度和纤维长宽比差异不显著;另外,正反交组合杂种的木素和综纤素含量的差异也较为显著。相关性分析表明,抗风指数与木材基本密度及纤维长呈正显著相关性,而与纤维长宽比呈负显著相关性;但抗风指数与树高、胸径、材积、冠幅、纤维宽、木素含量及综纤素含量之间的相关性都不显著;木材基本密度及纤维长与抗风指数的显著相关性为抗风优质的桉树选择提供参考。综合评价结果表明,当各变量权重相同时,正交组合中综合得分前3名的是杂交组合77、81和82;反交组合中综合得分前3名的是杂交组合50、51和29;同时还选出5株优良单株29-3、51-4、77-1、77-3及50-2,为今后大规模人工制种提供优质亲本材料。     

土木香提取物抑制金黄色葡萄球菌毒力因子分泌作用的研究

本研究旨在分析土木香提取物对金黄色葡萄球菌主要毒力因子分泌的影响及机制研究,以耐药性金黄色葡萄球菌USA 300为研究对象,通过醇提法获取土木香提取物,根据主要毒力因子蛋白表型功能(溶血活性和TNF-α含量释放分析),利用蛋白免疫印迹和荧光定量PCR分析检测不同浓度土木香提取物对金黄色葡萄球菌主要毒力因子分泌的影响及机制。无抗菌活性的土木香提取物与金黄色葡萄球菌共培养后可显著抑制培养物上清溶血活性及其诱导小鼠脾淋巴细胞TNF-α释放活性,蛋白免疫印迹分析表明,土木香提取物处理可显著降低金黄色葡萄球菌α-溶血素、肠毒素A和中毒休克综合征毒素-1(TSST-1)的分泌,荧光定量PCR试验结果进一步表明土木香提取物与金黄色葡萄球菌共培养后降低金黄色葡萄球菌α-溶血素、肠毒素A和TSST-1编码基因的转录及金黄色葡萄球菌二元调控系统agr的转录。本研究结果表明,土木香提取物通过抑制agr二元调控系统转录及其毒力因子编码基因的转录而降低毒力因子的分泌,土木香提取物是一种潜在的新型抗金黄色葡萄球菌感染先导化合物。