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。     

高温干旱下蔬菜主要问题及病虫害防治(中)

总结梳理了湖南益阳市种植基地、农户、专业合作社等反馈的各种田间问题,分析了高温干旱下苦瓜、丝瓜、南瓜等瓜类以及豇豆、毛豆等豆类蔬菜出现的主要问题及具体的应对措施。     

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。     

红寺堡扬水工程大泵改造后灌区用水分析

红寺堡扬水灌区是宁夏扶贫扬黄灌溉工程之一。随着灌区的快速发展,供用水矛盾日益突出,工程改造迫在眉睫。计划到2020年灌区发展灌溉面积6.76万hm~2,这对工程改造提出了更高的要求。本文介绍了红寺堡扬水灌区基本情况及灌区内各渠段水量和面积现状,通过分析计算工程改造后规划各渠段水量及面积可知,在5月下旬至8月期间系统供水量比用水量少6 300万m~3,不能满足灌区用水。因此,应通过增加工程引水能力、大力实施高效节水灌溉项目、修建大型调蓄水库等措施,促进节水农业发展,破解灌区用水矛盾,以保证灌区可持续发展。     

景电灌区玉米增株减穴高产栽培新技术探讨

在介绍景电灌区玉米增株减穴高产栽培技术模式应用范围的基础上,总结其关键技术,包括品种要求、模式规格选择、合理施肥、病虫害防治等方面内容,并分析其技术效果,以期为玉米种植者提供参考。     

关于湖南省大中型灌区现代化建设的思考和探索

根据现代化灌区的内涵,结合湖南省大中型灌区工程的现状及基础设施落后、资金投入不足、用水方式粗放等问题进行深入分析。提出湖南省的灌区现代化建设首先应根据不同的灌区类型和社会经济地域差异进行分类后逐步实施,可通过拓宽投融资渠道、建立灌区资金投入的稳定增长机制、加强水费征收、改变灌区管理体制机制、加强灌区信息化模块建设、发展高效节水和生态保护等方式进行。灌区现代化建设标准的确定应与当地经济社会条件相适应,建设过程中应因地制宜、突出特色。     

加强水资源监管提高管理水平

本文介绍了古浪县水资源及灌区基本情况,从加强取水许可管理和建设项目水资源论证、加强水资源费征收管理、积极推进计划用水和定额管理、强化地下水用水监管4个方面阐述了水资源监管采取的主要措施,且分析了水资源管理中存在的问题,并提出了解决办法,以期进一步提高水资源管理水平。     

新疆桑树性配子二倍化诱导研究

在干旱生态条件下 ,采用喷药、涂药等方法对新疆桑雄性、雌性配子进行性配子二倍化诱导研究。结果表明 :(1 )新疆不同桑品种雄性配子二倍化诱导率平均为 2 1 . 6 6 %、雌性配子为 1 5 . 83% ,雄性配子二倍化诱导频率高于雌性配子 ;(2 ) 2 mg/l　 BA (6—苄基嘌呤 )配制的秋水仙碱溶液在新疆高温干旱气候的刺激作用时间 7天 ,处理的有效浓度雌性配子以 0 . 2 0 % ,雄性配子以 0 . 2 5 %为宜 ;(3)喷药处理的性配子二倍化诱导效果高于涂药方法。     

当前蔬菜生产抗灾技术措施

今春辽宁省农业生产遭受到建国以来昕从没有遇到过的高温干旱的灾害性天气，1300余万亩土地未能播上种，播种的仍然受到这种灾害的严重威胁。蔬菜生产面对如此大灾天气，特别是没有水浇条件的地块，灾害也十分严重。