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。     

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。     

患病鲫病原的确定与药物治疗效果

2017年7月,天津某鲫鱼养殖场发生病害,患病鲫主要症状为头部发黑,体表出血。为分析其病因,通过寄生虫检测、病毒检测、病原菌分离和鉴定、药物敏感性测定等方法对患病鱼及病原进行了研究。结果表明:从患病鱼体表和体内未发现大量寄生虫;未能检测到疱疹病毒II型阳性;但从肾脏和脾脏组织分离到大量细菌。经鉴定为温和气单胞菌;该分离株对盐酸土霉素、盐酸四环素和氟苯尼考等3种药物较为敏感,选择盐酸土霉素作为治疗药物,按25.0mg/kg鱼体重的用药量拌和在饲料中进行投喂,每天投喂1次,连续投喂5d,取得了较好的治疗效果。     

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。     

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。     

基于SRP模型的南雄丹霞梧桐自然保护区生态脆弱性评价

通过建立生态敏感性-生态恢复力-生态压力度（SRP）模型，利用主成分分析法确定指标权重，对南雄丹霞梧桐自然保护区进行生态脆弱性评价。结果表明:1）从生态敏感性角度，研究区高度脆弱和极度脆弱面积分别为756.50 hm²和773.58 hm²，占比之和>50%，主要集中分布于北部和中部，而主要影响要素为土壤侵蚀强度，其次为距水源距离；2）从生态恢复力角度，研究区不脆弱和轻度脆弱面积分别为777.71 hm²和676.73 hm²，占比之和>50%，主要集中分布于西部和西南部，主要影响要素为生物多样性，其次为植被覆盖度；3）从生态压力度角度，研究区不脆弱和轻度脆弱面积分别为551.33 hm²和1 205.12 hm²，占比之和>60%，主要集中分布于西部及东部，而主要影响要素为GDP密度和人口密度；4）研究区整体生态脆弱性较高，中度及以上脆弱性面积之和达到67.72%，主要集中于研究区的中部和北部，其中生态敏感性对生态脆弱性的影响最大，说明研究区整体生态脆弱性较强，应做好生态保护工作。     

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。     

Civitas Pre-M1xed安全性评价及其对烟草赤星病的防治效果

Civitas Pre-M1xed (简称Civitas)是加拿大石油公司生产的一种食品级合成异链烷烃乳化剂化合物。本研究采用种子萌发和盆栽试验法评估了Civitas的安全性，同时利用菌丝生长速率法测定了烟草赤星病菌 Alternaria alternata 对Civitas的敏感性，并采取盆栽方式评估了Civitas对烟草赤星病的防治效果。结果表明:相较于对照(种子萌发率82.7%)，体积分数为1%和0.1% (体积分数，以下同)的Civitas水溶液对烟草种子的萌发无抑制作用，而5%和10% 的Civitas水溶液对种子的萌发有抑制作用，萌发率分别为58.3%和32.1%。20%和10%的Civitas水溶液对团棵期的烟株株高和茎围有一定抑制作用，而5%和1%的Civitas水溶液则无明显影响；尽管不同供试体积分数的Civitas水溶液对现蕾期的烟株株高生长无抑制作用，但20%和10% 的Civitas水溶液对该时期烟株的茎围生长有一定的抑制作用。此外，不同体积分数的Civitas水溶液对烟草赤星病菌均表现出一定程度的抑制活性，且随Civitas体积分数的增大而增强，20%的Civitas水溶液抑制率为54.1%。Civitas对烟草赤星病同时具有保护和治疗作用，5% 的Civitas水溶液直接喷洒烟叶10 d后，保护作用和治疗作用的防效分别为59.3%和19.6%。相关的研究结果可为Civitas的进一步安全性评价及潜在应用研究提供参考和依据。     

副猪嗜血杆菌临床分离菌的药物敏感性试验与ERIC-PCR基因分型

从河南、湖北等7个省份的323份疑似副猪嗜血杆菌(HPS)典型病料中分离获得HPS菌104株。对这些分离菌株进行了16s RNA鉴定,用微量肉汤稀释法观察了这些菌株对12种抗菌药物的敏感性,并用ERIC-PCR方法对分离菌进行了基因分型。结果表明:所有菌株都对痢菌净和沃尼妙林敏感,对复方磺胺-5-甲氧嘧啶钠、四环素、环丙沙星、林可霉素、卡那霉素、甲砜霉素、红霉素、氨苄西林、头孢噻呋和头孢喹肟的耐药率分别为93.3%、51.9%、51.0%、26.0%、10.6%、13.5%、37.5%、39.4%、5.8%和1.9%;大多数菌株耐2~5种抗生素,所占比例达到69.2%;在104株分离株中有99株可以进行ERIC-PCR分型,按80%的相似性可分为18个ERIC-PCR谱型;包含菌株最多的谱型为型,有25株;其次依次为Ⅵ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅶ型,分别有18、13、13、9株;除耐林可霉素的菌株较均匀地分布于12个ERIC-PCR型外,耐其它5种药物的菌株大多集中分布于2~3个ERIC-PCR型中。