薏苡种质资源萌发期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

干旱是影响薏苡生产的主要因素之一,鉴定薏苡种质资源的抗旱性,筛选抗旱指标,培育抗旱品种,对薏苡产业的发展具有重要意义。本研究首先以抗旱性不同的6份薏苡种质为材料,通过调查5个不同浓度的PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫下的发芽率,确定了薏苡萌发期模拟干旱胁迫的最适PEG-6000水溶液渗透势为-0.1 MPa。然后以-0.1 MPa的PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫,探讨50份薏苡种质发芽势、发芽率、萌发指数、芽长、芽粗、芽鲜重、芽干重、根长、根粗、根鲜重和根干重的变化,利用综合评价法对50份薏苡种质进行萌发期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。结果表明,干旱胁迫对薏苡萌发期各指标均有极显著影响。筛选出萌发期抗旱性强的薏苡种质分别为yy18-1、yy14-3和yy13-1,可为薏苡抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制的研究提供基础材料。芽长、芽干重、根长、根鲜重和根干重可作为薏苡种质资源萌发期简单、直观的抗旱性评价指标。     

PEG-6000胁迫下裸燕麦萌发期抗旱性鉴定与评价

以17个裸燕麦品种为试材,测定了20%PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫下各品种的发芽势、发芽率、发芽指数等11个鉴定指标。以鉴定指标的相对值为抗旱性评价指标,在主成分分析的基础上,利用加权隶属函数法对供试裸燕麦品种的抗旱性进行了综合评价,然后对不同鉴定指标在抗旱性评价中的作用进行了比较分析。结果表明:不同裸燕麦品种的抗旱性可由不同鉴定指标来体现;鉴定指标中的种子活力指数(VI)受干旱胁迫的影响最大,并与萌发期抗旱性的关系最为密切,可用于裸燕麦种质萌发期抗旱性的快速或初步鉴定;通过测定发芽率、平均发芽速度、最长初生根长、初生根总长、胚芽鞘长、种子活力指数,可有效预测裸燕麦品种萌发期的抗旱性;通过比较供试品种的抗旱性综合评价值(D值),筛选出N-C33Ⅳ-45-16、grosse和高千四号3个抗旱性较强的裸燕麦品种,可用于抗旱栽培或抗旱育种。     

胶质苜蓿种质资源苗期抗旱性综合评价

采用反复干旱法,研究了自国外引进的15份胶质苜蓿种质材料苗期抗旱性差异,并通过主成分分析及隶属函数法对不同来源胶质苜蓿种质资源的抗旱性进行综合评价.结果表明:13个苜蓿抗旱鉴定指标归纳为地下生物量因子、生长发育因子、地上生物量因子、根系因子、胁迫指数因子5个主成分,其中根冠比、地下生物量胁迫指数、根冠比胁迫指数、株高、叶面积、根长/株高、地上生物量、地下生物量、地上生物量胁迫指数、侧根数、叶面积胁迫指数等11个指标与胶质苜蓿抗旱性关系密切;根据隶属函数平均值的大小对15份胶质苜蓿种质资源抗旱性进行了排序.通过该方法旨在筛选出抗旱性较强的种质资源.     

胡麻种质萌发期抗旱性综合评价

为研究不同类型胡麻种质萌发期抗旱性表现,以筛选抗旱品种,为抗旱育种提供科技支撑。本研究采用不同浓度的PEG-6000高渗溶液模拟干旱胁迫的方法,对定亚17、陇亚8号和2011621080进行渗透胁迫试验,筛选适宜浓度的PEG-6000溶液。对161份不同类型的胡麻种质在萌发期进行渗透胁迫试验,考查与抗旱性相关的5个性状,并运用单项抗旱系数、综合抗旱系数、隶属函数和灰色关联度相结合的方法对种质资源的抗旱性进行综合评价。结果表明,不同浓度PEG-6000胁迫对胡麻种质的萌发均有影响,当PEG-6000的浓度在18%时,各种指标的抑制作用均显著加强,因此本研究选用18%的PEG-6000浓度模拟干旱胁迫试验;PEG-6000胁迫降低了161份胡麻种质资源的相对发芽率,抑制了幼芽的生长,种质间表现出较大差异。根据抗旱性量度值将供试种质划为5级,其中1级抗旱型2份、2级15份、3级28份、4级82份、5级34份;供试种质的抗旱性强弱与地理来源息息相关。试验结果说明选择多个性状,综合评价胡麻萌发期抗旱性是可行且准确的。     

绿豆种质资源芽期抗旱性鉴定

干旱是影响我国绿豆生产的主要因素之一,筛选抗旱性种质资源,培育抗旱品种,对我国绿豆产业发展具有重要意义。本研究首先以4份绿豆种质为材料,通过检测5个梯度渗透势PEG-6000溶液模拟旱胁迫下的发芽率动态分布,确定了绿豆芽期模拟旱胁迫的适宜PEG-6000溶液渗透势为-0.9 MPa(21.8%)。进而以-0.9 MPa的PEG-6000溶液对113份绿豆种质进行芽期抗旱鉴定,通过测定发芽势、发芽率、下胚轴长、胚根长、干重和鲜重等10项指标及相关性分析,认为相对发芽势、相对发芽率、相对下胚轴长、相对胚根长、相对总芽长、相对鲜重、相对干重、相对发芽指数、相对活力指数9项指标可以作为评价绿豆芽期抗旱性指标。利用隶属函数分析法,对113份种质的芽期抗旱性进行综合评价,筛选出1份高抗种质当地吉豆(C0000626)和16份抗性种质,为绿豆抗旱基因发掘及抗旱品种改良奠定基础。     

白菜型油菜品种萌发期的抗旱性鉴定与筛选

秋旱影响我国长江流域油菜的播种和生长。从遗传基础广泛的白菜型油菜资源中筛选抗旱材料,对于培育抗旱油菜品种具有重要意义。以不同浓度的PEG-6000溶液于萌发期对5份不同遗传背景的白菜型油菜进行模拟干旱胁迫处理,并测定种子萌发抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势、相对根长、相对芽长。与对照相比,干旱胁迫下各指标均有显著差异,对各指标进行主成分分析,确定了抗旱性鉴定参数,并确立了白菜型油菜资源抗旱性筛选的工作液为200 g/L的PEG-6000。选用该工作液于萌芽期对203份白菜型油菜资源进行了抗旱筛选,结果表明,模拟干旱胁迫下,大部分材料的抗旱性与对照有显著差异,用隶属函数法和聚类分析对抗旱性鉴定指标进行分析,并对所有供试材料的抗旱性进行了排序,鉴定出了抗旱性最强的PI226505白菜型油菜,其来源为Iran,为油菜下一步抗旱性遗传改良奠定了基础。     

普通菜豆种质资源芽期抗旱性鉴定

摘要：干旱是影响我国普通菜豆生产的主要因素之一,筛选芽期抗旱性种质资源,培育抗旱品种,有利于提高普通菜豆品种的出苗率和幼苗长势,对发展我国普通菜豆生产具有重要意义。本研究首先以4份普通菜豆种质为材料,检测了不同渗透势PEG6000溶液模拟旱胁迫下的发芽率和发芽势,确定了PEG6000溶液的最适渗透势为-0.7MPa（浓度为19.6%）;以-0.7MPa的PEG6000溶液对121份普通菜豆种质进行芽期模拟旱胁迫,测定发芽率、发芽势、下胚轴长、胚根长、干重和鲜重等10项指标;通过主成分分析筛选出相对发芽率、相对发芽势、相对鲜重、相对干重、相对胚根长,相对总芽长,相对胚根/下胚轴指数、相对发芽指数、相对活力指数等9项指标可以有效评价普通菜豆的芽期抗旱性;利用隶属函数分析法对121份种质的芽期抗旱性进行综合评价,筛选出跃进豆（F0000156）、白扁豆（F0000613）等芽期抗旱性种质,为普通菜豆抗旱生理与机制研究、抗旱育种奠定了基础。     

绿豆种质资源抗旱性鉴定评价

培育抗旱品种是应对全球气候干旱最经济、有效的途径之一,而抗旱种质的鉴定与筛选是其前提和基础。本研究以303份绿豆种质资源为材料,在新疆奇台县自然条件下,于2017年、2018年连续2年开展绿豆种质抗旱性研究。通过考察不同种质单株产量、单株荚数、单株粒数、单株生物量、株高等指标,计算各指标在旱胁迫与灌水条件下的比值,运用相关性分析确定抗旱指标;采用抗旱系数、隶属函数和抗旱指数法,评价绿豆的抗旱性;比较3种评价结果,选择最适宜的评价方法,进而筛选抗旱种质。结果表明,抗旱系数与单株荚数、单株粒数、单株生物量、小区产量在旱胁迫与灌水条件下的比值呈极显著正相关,从而遴选这4项指标作为绿豆抗旱性鉴定的评价指标;抗旱系数、隶属函数和抗旱指数三者呈极显著的正相关,3种评价方法抗旱分级结果一致性较高,但抗旱指数法筛选的高抗、抗旱资源在旱胁迫和灌水条件下平均单株产量高于通过其他2种方法筛选的相应级别的平均单株产量,故认为抗旱指数法更适宜于自然条件下大规模的绿豆抗旱性鉴定;2年抗旱指数评价结果一致的种质103份,其中,高抗种质9份、抗旱种质11份、中抗种质61份、敏感种质8份和14份极敏感种质。本研究为绿豆种质抗旱性研究提供理论指导和信息支撑。     

不同花生品种(系)萌发期抗旱性鉴定评价

以发芽势、发芽率、发芽指数、胚根长、胚轴长、幼芽长、幼苗鲜/干重的相对值为指标,通过PEG6000模拟干旱处理,对15份花生品种(系)进行萌发期抗旱性鉴定。结果显示,胁迫处理初期,低浓度处理对种子萌发有促进作用,随着胁迫处理时间的延长及胁迫处理浓度的升高,种子萌发受抑制程度增强。除相对幼芽长以外,其他相对指标都和品种综合抗旱能力呈极显著正相关。通过隶属函数法结合抗旱分级标准筛选出泰花4号、徐花13号、泰0125、泰0005等4份抗旱品种,泰花5号、濮花28、中花16等3份中抗材料,表明该方法可以作为一种快速、简便的鉴定花生萌发期抗旱性的方法。     

新疆冬小麦萌发期抗旱性综合评价

研究新疆冬小麦萌发期对旱胁迫的响应,并进行抗旱性综合评价,为小麦萌发期抗旱品种的评价和筛选提供理论依据。本研究采用20%PEG-6000胁迫剂并利用位于5BS染色体上的功能标记TaNRX-a1和TaNRX-b1分别进行萌发期抗旱鉴定和分子标记检测,从而对83份新疆冬小麦品种(系)进行萌发期抗旱性综合评价。测定小麦发芽率、发芽势、发芽指数、根数、最长根长、苗高和胚芽鞘长度7个指标,结果表明,旱胁迫均值较对照处理分别下降30.86%、23.91%、31.37%、0.43%、31.07%、50.27%和6.61%。在83份新疆冬小麦品种(系)中TaNRX-a和TaNRX-b变异类型频率分别占83.1%和16.9%。具有种子萌发期高抗旱能力等位变异TaNRX-a为优势等位变异。在种子萌发期高抗旱能力的优势等位变异TaNRX-a变异类型的材料中地方品种、引进品种和自育品种的分布频率依次为93.8%、82.1%和79.5%。通过加权隶属函数法及分子标记检测相结合表明,抗旱性最强且具有TaNRX-a变异类型的品种(系)有昌冬5号、旱洋麦、卡衣木红、纳瓦提然和高加索。相关性分析表明,胚芽鞘长、最长根长分别与萌发期综合评价值D值的相关性较大分别为0.557、0.516,可作为小麦抗旱性快速鉴定指标。本研究将表型和分子标记相结合,能更有效地评价小麦萌发期抗旱能力。     

籼粳稻杂交衍生RIL系的苗期抗旱性评价

为鉴定籼粳稻杂交衍生系的苗期抗旱性,以课题组自育的高代抗逆品系ZD15为母本、籼稻品种IR29为父本,以及杂交衍生的重组自交系群体120份为试验材料,利用PEG-6000对各材料苗期进行干旱胁迫处理,测定根长、根冠比、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重和地下部干重;利用PEG-6000对各材料芽期进行干旱胁迫处理,测定芽鞘长和芽长。采用主成分分析和隶属函数法对各材料的抗旱性进行综合评价,根据综合抗旱D值可将122份材料分成3类,D值在0.201～0.400之间的有33份,属于不抗旱材料;D值在0.401～0.600之间的有79份,属于中等抗旱材料;D值在0.601～0.800之间的有10份,属于抗旱材料。利用D值进行逐步回归分析,结果表明根长、根冠比、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重、芽鞘长和芽长8个性状均可作为水稻苗期抗旱性的评价指标。本研究筛选出的抗旱材料,可作为育种中间材料进一步培育,或作为育种资源加以利用,以丰富本区水稻育种的资源库。     

机械刺激对匍匐茎型植物蛇莓(Duchesnea indica)克隆可塑性的影响（英文）

机械刺激(mechanical stimuli, MS)在自然界的分布较为普遍,然而关于机械刺激对匍匐茎型克隆植物影响的研究相对较少。为此,实验对匍匐茎型克隆植物蛇莓(Duchesneaindica)进行了对照(无机械刺激)、克隆片段顶部刺激、半克隆片段刺激和整克隆片段刺激共四个水平的机械刺激处理,通过研究蛇莓克隆生长的响应,探讨机械刺激对其作用机理。结果表明:与对照相比,机械刺激导致蛇莓产生较多的分株、较多的匍匐茎、短而细的叶柄及较多的根生物量分配。同时,不同作用位点的机械刺激对各生理生长指标的效应差异并不显著。另外,通过对各生长指标表型可塑性指数的分析发现,分株数具有较高的可塑性指数。上述实验结果表明,蛇莓可以较好地适应机械刺激干扰的生境,其分株数可以作为其响应程度的较好的指示指标。     

生境破碎化对苦豆子种子害虫种群数量及危害率的影响

苦豆子是一种典型的防风固沙先锋植物, 其生长分布呈典型的斑块化格局。于2017年6月至9月在宁夏灵武市宁东镇刘家寨地区选取了LJZ2017A(01—08斑块)和LJZ2017B(01—06斑块)两个样地共14个苦豆子植物斑块, 调查了各斑块内苦豆子种子害虫(豆荚螟)的种群数量及其危害率。结果表明: 在LJZ2017A样地斑块面积平均为1457.79 m2, 种子害虫数量平均为0.69只每荚, 密度为0.65只•m-2; 在LJZ2017B样地斑块面积平均为949.87 m2, 种子害虫数量平均1.46只每荚, 密度为1.30只•m-2。种子害虫对豆粒的危害率在LJZ2017B样地为49.91%, 明显高于LJZ2017A样地的24.50%。种子害虫密度与斑块面积的逐步回归分析显示随着斑块面积的增大而呈显著下降趋势(F =16.58, P = 0.0015, R=0.7617), 对豆粒的危害率随着生境破碎化程度增加呈增加趋势(F =7.45, P =0.0183, R=0.6189)。     

柠条重要害虫四线奇尺蛾天津亚种幼虫的空间分布研究

四线奇尺蛾天津亚种是近几年新发现的危害柠条的重要害虫,研究四线奇尺蛾种群的空间格局和抽样技术,可为该害虫的危害调查与防治提供理论依据。本文应用6个聚集指标和Taylor幂法则及Iwao的m~*-m回归分析法,对四线奇尺蛾天津亚种幼虫的空间分布型和抽样技术进行了研究,并做了影响因素分析。结果表明:四线奇尺蛾天津亚种幼虫在6个样地均呈聚集分布,分布的基本成分是个体群,通过分布型参数,采用Iwao法计算出了在不同精度下幼虫抽样数公式和序贯抽样模型,该模型可为四线奇尺蛾天津亚种的预测预报及防治提供理论依据。     

以肠道菌群为靶向的粪菌移植法及其在畜牧业的应用潜能

肠道微生物与宿主机体健康息息相关。粪便微生物移植(又称为粪菌移植,fecal microbiota transplantation,FMT)通过将健康供体粪便中的完整肠道菌群移入肠道微生态失衡的患者胃肠道内,经肠道菌群重构、恢复至正常状态。用FMT治疗某些肠道疾病如复发性艰难梭菌感染、溃疡性结肠炎、肠易激综合症、克罗恩病效果显著,且可能对因肠道菌群紊乱引起的肠道外疾病的治疗有潜在价值。本文主要对FMT技术的发展进程、在疾病上的研究以及在畜牧业上的应用潜能进行综述,并分析其应用的制约因素。     

利用CRISPR/Cas9技术构建流感病毒高产细胞系MDCK-Tpl2-/-

Tpl2是调节I型(IFNα/β)和II型(IFNγ) IFN的关键调控因子,对病毒感染期间产生有效免疫应答至关重要。为了建立支持流感病毒高效繁殖的新型MDCK细胞系,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建Tpl2基因敲除的MDCK细胞,绘制其细胞生长曲线;根据《中国药典》第三部,对细胞进行形态检查、内外源因子和致瘤性检测;流感病毒接种细胞(MOI=0. 1),测定12h、24h、48h、72h细胞培养上清的血凝滴度及72h TCID50滴度。结果:靶基因组测序结果显示,获得一株稳定敲除Tpl2的MDCK细胞(MDCK-Tpl2^-/-);其与亲本细胞生长速率无显著差异,均为贴壁、上皮样细胞形态;细胞内细菌、真菌、支原体、病毒及致瘤性检测均为阴性;病毒接种后12h、24h、48h、72h,MDCK-Tpl2^-/-细胞培养上清的血凝效价提高了1. 78～2. 5倍。病毒接种后72h,MDCK-Tpl2^-/-细胞培养上清病毒的TCID50滴度提高了2. 8倍。结果表明,利用Tpl2缺陷型MDCK细胞系可以提高流感病毒产量,为提升疫苗质量奠定基础。     

一个新的番茄黄绿叶突变体表型鉴定与遗传分析

植物黄绿叶突变体不但在植物的光合作用、叶绿素的合成代谢途径、叶绿体的遗传分化与发育等一系列基础研究中具有重要作用,而且还可以作为标记性状应用到育种研究上。本研究以前期化学诱变得到的一个番茄黄绿叶突变体为材料,对其主要表型与光合作用特征特性进行鉴定分析,发现突变体从第1片真叶开始变黄,植株矮小,叶片叶绿素含量和净光合速率相对野生型极显著降低,叶绿体类囊体片层结构畸形。突变体和野生型进行正反交,分析其遗传方式。发现其F2群体正常叶与黄绿叶的分离比为3∶1,表明黄绿叶是由单个基因突变引起的隐性性状。本研究为后期的基因定位研究奠定了基础。     

苏氨酸醛缩酶的研究进展

苏氨酸醛缩酶(TAs)以磷酸吡哆醛为辅酶,催化不同的醛与α-氨基酸发生醇醛缩合反应,形成具有2个手性中心的β-羟基-α-氨基酸。TAs在不对称催化过程中可以控制产物α-碳位的立体构型,而对β-碳位的立体构型控制相对较弱。增强TAs在β-碳位的立体选择性是近年来研究TAs不对称催化的热点。本文重点阐述了TAs的结构与作用机制、定向进化,以及在生物催化合成中的应用,对TAs的研究与开发进行了展望。     

精神依赖物海洛因对大鼠胚胎发育和脑组织Bax表达的影响

目的 探讨精神依赖物海洛因对胚胎大鼠发育和大脑Bax表达的影响。方法 将受孕后的Wistar大鼠随机分为对照组和海洛因给药组(分为海洛因低、中、高剂量组)。第7天,分别给予16、32和64mg/kg的海洛因,连续给予海洛因9d,观察精神依赖物海洛因对胚胎大鼠形态结构发育的影响,用酶联免疫吸附法(ELISA)检测胚胎大脑组织Bax表达水平。结果 胚胎观察发现,海洛因低、中、高剂量组活胚胎总数比对照组分别减少了27.27%、37.12%和48.48%;海洛因低剂量组胚胎枕骨发育不全,胚胎出现脑膨出畸形;海洛因中剂量组胚胎枕骨、顶骨发育不全,胚胎脑膨出明显;海洛因高剂量组胚胎枕骨、顶骨、颞骨发育不全,胚胎脑膨出更为明显。ELISA检测发现,海洛因低、中、高剂量组胚胎大脑组织中Bax表达水平比对照组分别增加了11.41%、47.06%、83.74%,差异有显著性(P<0.05,P<0.01);胚胎小脑组织中Bax表达水平比对照组增加了17.16%、52.96%和90.01%,差异有显著性(P<0.05,P<0.01)。结论 精神依赖物海洛因具有明显抑制胚胎大鼠形态结构发育的作用,抑制作用随给予海洛因剂量的增加而增强,其作用机制可能与海洛因诱导胚胎组织器官Bax表达上调有关。     

基于CRISPR/Cas9技术的HaCaT的TLR4基因定向敲除及其功能初步研究

[目的]构建敲除Toll Like Receptor 4(TLR4)基因的Ha Ca T细胞株,为后续利用该细胞株进行过敏原性研究提供材料。[方法]利用CRISPR/Cas9系统,根据靶向原理设计并合成4条特异性识别TLR4基因的向导RNA(single-molecule guide RNAs,sgRNAs),构建p X459-sgRNAh TLR4重组质粒,并转入Ha Ca T中,用嘌呤霉素筛选出单克隆阳性细胞。测序确认突变位点,然后利用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激对TLR4进行功能验证来进一步确认敲除效果。[结果]测序结果表明#26单克隆细胞株在靶点附近缺失1 bp,造成TLR4编码基因的移码突变,蛋白翻译提前终止。功能性验证结果表明,在LPS的刺激下,IL-8和CCL20的mRNA水平分别下降约85%和90%,且IL-8的蛋白分泌水平也显著性下调(87%)。[结论]成功构建了敲除TLR4的稳定细胞株,并且验证TLR4的功能缺损。