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。     

1957—2017年崇左市气温变化特征分析

利用崇左国家气象观测站1957—2017年共61年的逐月平均气温资料,分析崇左市年平均气温以及春、夏、秋、冬四季平均气温的变化特征。结果表明,崇左市年平均气温整体呈显著上升趋势,气候倾向率为0.015 7℃/a,并在1990年发生向暖突变。春季增温速率最缓慢,秋季增温速率最快;夏、秋季的季平均气温上升趋势显著,对全年平均气温增加趋势的贡献大。近61年来,崇左市年均气温以5年以下的振荡周期为主,20世纪70—90年代呈现出8年及14年左右的周期变化,且以8年左右的周期变化最为显著。     

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。     

2016年7月18—19日晋城市城区暴雨过程分析

本文基于常规资料对晋城市城区2016年7月18—19日强降水过程的天气概况、形成条件、环流形势、致灾因子、预报预警工作等进行分析,以期为暴雨预报工作提供参考。     

1986—2016年平度市气温变化特征分析

本文利用1986—2016年平度市气温资料,对年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温进行分析。结果表明,近31年来平度市气温呈明显上升趋势,升温达1℃,且年平均最高气温和年平均最低气温均呈现上升趋势;年平均最低气温升温幅度达1.7℃,对该地区气温的升高贡献较大;年平均最高气温波动虽然较大,但其升温幅度仅为0.5℃。     

1958—2017年贵南县气温变化特征分析

利用1958—2017年贵南县气温观测资料,采用线性回归分析、滑动平均等方法,分析了近60年贵南县平均气温、平均最高气温及平均最低气温变化特征。结果表明,近60年贵南县年平均气温呈明显上升趋势,年平均气温最高与最低温度相差2.3℃。     

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。     

QuEChERS-超高效液相色谱串联质谱法测定玉米中的17种真菌毒素

为改进我国食品安全监测的方法,采用QuEChERS净化方法结合超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)对玉米中的真菌毒素进行检测,建立了玉米中共17种真菌毒素的测定方法。结果表明:17种毒素的线性相关系数(R~2)均不小于0.994,检出限为0.1～20.0μg·kg~(-1),加标回收率为70.76%～115.14%,相对标准偏差为2.21%～11.34%。该方法具有快速、准确、提取效率高、净化效果好、回收率高、准确灵敏等优点,此方法可适用于玉米和食品中17种真菌毒素的快速检测。     

1981—2011年长海县大雾变化特征分析

利用1981—2011年长海县国家基准站逐月大雾日数统计资料,对大雾日数的年、季和月分布情况进行分析。结果表明,1981—2011年长海县大雾日数总体呈上升趋势,气候倾向率为9 d/10年。四季大雾日数占比由高到低依次为夏季、秋季、春季和冬季,四季大雾日数均呈上升的变化趋势,秋季的气候倾向率最大,春季和冬季最小。近31年长海县月大雾日数变化呈先增加后迅速减少的抛物线变化规律,大雾天气主要出现在5—7月,其间应加强相关的预警预报服务。     

1971—2017年雅安市气候变化特征分析

本文主要采取四川省雅安市1971—2017年气温、降水量及日照时数观测资料,利用常规线性趋势法对雅安市气候特点及变化特征分析。结果表明,雅安市近47年年平均气温整体呈上升趋势,气候倾向率为0.208℃/10年;降水量大体呈波动性减少趋势,降水气候倾向率为-36.293 mm/10年;日照时数整体呈减少趋势,气候变化率为-45.391 h/10年。