芽胞杆菌在防治水稻稻瘟病中的应用及生防机制

芽胞杆菌具有人畜安全、不污染环境、病原菌不易产生抗药性、抗逆性强和促进植物生长等优点,是稻瘟病防治上的重要生防菌。芽胞杆菌的生防机制主要包括竞争作用、拮抗作用和诱导抗病性。芽胞杆菌定殖在水稻植株上,产生抗菌活性物质抑制稻瘟病菌的生长,诱导水稻产生抗病性,对水稻植株具有促生作用,可以挽回水稻产量损失。芽胞杆菌可以制备生防制剂用来防治我国南方稻区和北方稻区的稻瘟病危害,在水稻产业的可持续发展中对稻瘟病的生物防治具有指导意义。本文主要综述芽胞杆菌在防治水稻稻瘟病中的应用研究、芽胞杆菌在防治水稻稻瘟病中的生防机制、影响稻瘟病生防芽胞杆菌防效的因素。     

水稻化感物质抑草作用机理的分子生物学研究

水稻化感作用是通过水稻植株体向环境中释放化感物质来实现的．水稻化感物质的主要抑草作用机理有：抑制杂草种子的发芽,影响激素平衡,破坏细胞膜系统的完整性,影响光合作用和呼吸作用,干扰对营养和水分的吸收,影响蛋白质合成和基因表达等．水稻化感作用是由多基因控制的,表现为数量性状．利用分子生物学技术和化感生物检测技术等研究手段检测到了多个水稻化感作用的主效应(QTLs)位点,但不同水稻化感种质其主效应QTLs位点明显不同．通过分子辅助选择和建立近等基因系的方法对检测到的QTLs作进一步的精细定位,最终实现水稻化感抑草有利基因的克隆是今后研究的重要方向。     

水稻化感作用及其生理生化特性的研究

选用具有强化感作用的6个水稻品种为供体,大田稗草为受体,研究了水稻化感作用及生理生化特性,结果表明,提高水稻叶片浸提液浓度,可以相应增强对稗草生长的抑制效果,这种抑制效果与杂草的种植密度呈负相关;化感水稻叶片浸提液能显著抑制物质稗草体内超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性,从而影响其生长;苯丙氨酸氨解酶（PAL）的活性大小与酚类物质的含量吴正相关;多种酚类物质的化感作用之间可能是增效的,也可能是拮抗的。     

水稻化感品种根分泌物中非酚酸类化感物质的鉴定与抑草活性

水稻化感品种能从根系分泌释放化感作用物质 ,长期以来 ,酚酸类物质被认为是水稻根分泌的主要化感物质 ,但这一结论常常被质疑。利用连续循环和直接树脂吸收两种方法采集典型的水稻化感品种 PI31 2 777幼苗的根分泌物 ,并用液相色谱 /质谱(L C/ MS)联用技术鉴定了根分泌物中的非酚酸类物质。结果显示 ,水稻 PI31 2 777幼苗根系能分泌释放 7-甲氧基羟基肟酸、羟基肟酸、3-异丙基 - 5 -乙酰氧基环己烯酮 - 1、5 ,7,4′-三羟基 - 3′,5′-二甲氧基黄酮、二萜内酯 A和二萜内酯 B6个非酚酸类化合物。经液相色谱 (HPL C)定量分析 ,这些化合物在水稻生长 1 0 d的根分泌物中的浓度为 5～ 1 9μmol/ L。进一步的生测结果显示 ,这些化合物在其释放的浓度范围能对稻田常见的稗草和异型莎草有抑制活性 ,尤其是这些化合物的等摩尔混合物的抑草活性增加 ,同时水稻根分泌物的抑草活性与土壤载体显著相关。表明羟基肟酸、环己烯酮、黄酮和二萜内酯四类非酚酸类物质是水稻的主要化感物质 ,这与近期愈来愈多的研究结果一致     

利用有序差异显示技术克隆受稻瘟病菌诱导表达的水稻cDNA的研究

利用有序差异显示技术(ODD)分析受稻瘟病菌诱导表达的水稻基因,通过反式RNA印迹进行辅助筛选,获得了37个在接种稻瘟病菌后表达量增强的水稻cDNA克隆.采用RNA印迹对其中5个克隆在接种稻瘟病菌后的表达分析表明,这些克隆在抗病以及感病的水稻株系中都具有诱导表达的特点.根据序列同源性分析,与这些克隆序列相应的同源基因可能涉及抑制病原菌生长、清除真菌毒素、传递抗病信号以及调节宿主生理状态等几方面的功能.     

化感作用抑制有害藻类生长的研究进展

利用植物化感作用抑制有害藻类生长的方法具有生态安全性好、快速高效等优点, 为有效控制有害藻类的爆发提供了新思路。论文从化感作用的概念、化感抑藻机理、陆生植物对藻类的化感抑制作用、水生植物对藻类的化感抑制作用等方面进行了论述, 并对植物化感作用抑藻技术的研究方向进行了展望, 提出对化感物质在环境中的降解特性、化感物质选择性抑藻机理及具有活性的化感物质的人工合成等方面需要做更深入的研究。     

茉莉酮酸甲酯对水稻化感物质的诱导效应

在室内和田间条件下 ,外源茉莉酮酸甲酯均能显著地诱导水稻化感物质的合成 ,而且这种诱导效应与施用茉莉酮酸甲酯的浓度和诱导时间显著相关。 0 .4 m mol/L浓度和处理后 4 8h,茉莉酮酸甲酯对水稻化感物质的诱导效应最强。同样 ,不同的水稻品种对茉莉酮酸甲酯的诱导响应也有显著差异。水稻化感品种 PI312 777和丰华占在茉莉酮酸甲酯的诱导下能很快合成大量的化感物质 ,而水稻非化感品种华粳籼的化感物质的含量虽也有所增加 ,但达不到能显示化感作用的浓度。进一步实验证明 :茉莉酮酸甲酯在处理 4 8h后虽能诱导水稻品种合成大量的化感物质 ,但这一诱导效应并不能长期维持。研究揭示 :水稻化感物质的合成可在外部因子的作用下动态变化 ,这对揭示和充分利用水稻的化感作用机制有重要意义。     

化感物质衍生物吡喃酮对不同谷子品种的安全性评价

基于化感物质开发新型除草剂是植物化感作用在绿色农业应用中极具开发潜力的杂草控制策略。前期研究发现,化感物质衍生物吡喃酮具有显著的杂草抑制效果,但其对作物安全性,尤其是对除草剂极为敏感的杂粮作物的安全性还需进一步研究。本研究采用萌发试验和盆栽试验将其与市售除草剂2,4-D对20个谷子品种的安全性进行了评价。结果表明: 除晋汾109号对高浓度2,4-D比较敏感外,吡喃酮和2,4-D对其他品种的萌发率无显著影响。盆栽试验表明,吡喃酮显著提高了谷子的叶绿素含量,增幅达9.0%～67.9%,其中对冀谷42号的作用最强。与对照相比,吡喃酮对谷子叶片最大光化学效率、实际光化学效率、电子传递速率和非光化学猝灭系数无显著影响,而2,4-D对不同品种谷子荧光参数产生显著的抑制作用。吡喃酮处理下吨杂16号、冀谷39号、冀谷41号和晋谷28号叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等活性显著高于对照,且上升幅度显著高于2,4-D。表明化感物质衍生物吡喃酮对谷子幼苗期生长具有较高的安全性,有望成为谷田新型的除草剂。     

内生细菌B10对稻瘟病菌抑制作用的初步研究

目的:研究内生细菌B10对水稻稻瘟病菌的抑制作用,为菌株的应用提供理论依据。方法:采用菌丝生长速率法、孢子萌发法和田间试验测定内生细菌发酵上清液和菌液对稻瘟病菌的抑制作用。结果:内生细菌B10发酵上清液对稻瘟病菌菌丝生长和孢子萌发有较强的抑制作用,100倍稀释液对菌丝生长的抑制率为79.37%,对孢子萌发的抑制率为63.42%,对稻瘟病的田间防治效果达70.2%以上。结论:内生细菌B10对稻瘟病有较强的抑菌作用。     

水稻化感作用及其分子生态学研究进展

综述了近年来国际上研究水稻化感作用的新进展,比较分析了当前常用于室内评价水稻化感作用潜力的几种生物测试法的优缺点,指出了琼脂迟播共培法是较为理想的室内生物测试法并已广泛应用于化感作用研究中。在此基础上,分析了水稻化感作用的数量遗传特性及其QTL定位的研究现状;阐明了水稻化感作用的遗传多样性及其分子生态特性;并就当前普遍关注的焦点问题：逆境条件（如低氮或高伴生杂草密度胁迫）常引起水稻化感作用潜力增大的生理过程与分子机制作了阐述。结合近年来应用差异蛋白组学和生物信息学的研究实例,阐明了逆境引起水稻化感作用增强与其酚类合成代谢相关酶蛋白表达丰度增加,萜类合成代谢相关酶蛋白表达丰度下降有关。就究竟什么是水稻的化感物质及其作用方式等问题作了分析与讨论．指出水稻的化感抑草效应是其众多化感物质综合作用的结果,应重视区分化感物质对靶标杂草的原生作用和进入土壤生态系统中经生物转化后的次生作用。根据当前植物化感作用研究的发展趋势,阐明了进一步研究水稻化感作用的焦点问题,提出了水稻化感作用的根际生物学特性与分子生态学机制,是未来国际上竞相角逐的重点研究领域,并认为以现代系统生物学理论为指导,运用基因组学、蛋白质组学和代谢组学等技术方法,是揭示这一分子生态学过程与机制的重要技术选择和优先研究领域。     

灰树花秸秆栽培基质配方的优化

木屑一直是灰树花主要的栽培基质,但木质资源日趋匮乏。本文采用单纯格子法筛选替代木屑基质的原材料及高产配方,以玉米芯、玉米秸秆、大豆秸秆、水稻秸秆为栽培基质,以产量为考核指标,建立各组分配比与产量之间的回归模型,优化栽培配方及考察配方中各组分的互作效应。结果表明:玉米芯可以替代木屑栽培灰树花,大豆秸秆、水稻秸秆和玉米秸秆可以与玉米芯进行合适配比,也可以替代木屑基质。优化的高产配方为75%玉米芯,23%麦麸,2%轻质碳酸钙,每袋产量平均达133.3 g,比对照配方平均产量(97.25 g)高出36.05 g,提高了37.07%。     

中国红蚁属一新种记述(膜翅目,蚁科)

描述陕西佛坪红蚁属1新种,即郑氏红蚁Myrmica zhengi sp.nov.。新种体色极浅;头部正面观方形;前中胸背板刻纹横形,但极不规则;并胸腹节刺粗壮,基部宽;后腹第1节背板基侧具明显细纵刻纹与近似种类相区别。模式标本保存于陕西师范大学动物研究所,副模标本分存于广西师范大学生命科学学院、西北农林科技大学昆虫博物馆、东北师范大学生命科学学院和西南林业大学标本馆昆虫标本室。     

尼罗罗非鱼ZAP-70蛋白的原核表达、纯化及其多抗制备

[目的]构建尼罗罗非鱼ZAP-70原核表达载体,纯化其重组蛋白并制备多克隆抗体。[方法]采用无缝克隆技术构建尼罗罗非鱼ZAP-70重组表达载体,并转入大肠杆菌B21中诱导表达,将表达的ZAP-70蛋白免疫日本大耳兔得到多克隆抗体,采用Western Blotting和ELISA技术鉴定抗体的特异性和效价。[结果]成功构建原核表达重组质粒p ET-B2m-ZAP-70,诱导表达的重组蛋白分子量约为39 k Da,主要以包涵体的形式表达;获得效价为1∶512 000的多克隆抗血清,WB检测显示该抗体能够特异性的识别所表达的ZAP-70重组蛋白。[结论]尼罗罗非鱼ZAP-70重组质粒在大肠杆菌B21中高效表达,分子量约为39 k Da,该蛋白具有良好的免疫原性,为进一步探索ZAP-70在尼罗罗非鱼免疫系统中的功能奠定了基础。     

根结线虫对两种不同食性昆虫生长及营养利用的影响比较

植物地上与地下植食性天敌常因同一寄主植物而发生复杂的相互作用,互作类型因天敌的食性而异。本研究以乌桕地下病害南方根结线虫、地上害虫(专食性癞皮夜蛾Gadirtha inexacta、广食性斜纹夜蛾Prodenia litura)为研究对象,比较被南方根结线虫侵染的乌桕叶片对2种不同食性昆虫生长指标(末龄幼虫体重、相对生长速率)和营养利用(取食量、消化率、转化率)的影响差异。结果表明,线虫处理组癞皮夜蛾幼虫的末龄幼虫体重、相对生长速率和转化率均显著低于对照组,而取食量和消化率无显著差异;线虫处理组斜纹夜蛾幼虫的末龄幼虫体重、相对生长速率、取食量及转化率均显著高于对照组,但消化率差异不显著。由此说明,根结线虫对两种地上昆虫生长发育和营养利用的影响受到天敌食性的影响:线虫侵染对癞皮夜蛾幼虫产生抑制效应,而对斜纹夜蛾幼虫产生促进效应。     

黄体酮对成年斑马鱼下丘脑-垂体-性腺轴相关基因转录表达的干扰效应

黄体酮(P4)是一种类固醇激素。为了探究P4的内分泌干扰效应, 选择成年斑马鱼(Danio rerio)作为受试生物, 研究了P4对斑马鱼下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)相关基因转录表达影响。成年斑马鱼在不同浓度P4(2、11和16 ng•L–1)下处理21 d。结果显示: 暴露于高浓度组的P4能够抑制雌鱼大脑中促性腺激素释放激素2(gnrh2)、促性腺激素释放激素3(gnrh3), 卵泡刺激素(fshb)、雌激素受体1(esr1)基因的转录表达; 然而诱导了雄鱼大脑中fshb、黄体生成素(lhb)、雄激素受体(ar)基因的转录表达, 这些转录变化暗示了P4对成年斑马鱼有潜在的弱雄激素效应。此外, P4暴露对雌鱼卵巢和雄鱼精巢类固醇合成途径中固醇激素合成急性调节蛋白(star)、细胞色素p450介导侧链裂解酶(cyp11a1)、17α羟化酶(cyp17)、卵巢细胞色素P450芳香化酶(cyp19a1a)、11β羟化酶(cyp11b)、羟基类固醇3β脱氢酶(hsd3b)、羟基类固醇20β脱氢酶(hsd20b)、羟基类固醇17β脱氢酶3(hsd17b3)、羟基类固醇11β脱氢酶2(hsd11b2)以及受体信号途径中孕激素受体(pgr)、esr1、ar基因的转录表达没有显著影响。可见, 在P4暴露下, 斑马鱼大脑比性腺更加敏感。总而言之, P4能够改变斑马鱼大脑中HPG轴相关基因的转录表达水平, 进而对斑马鱼的内分泌系统具有潜在的危险。     

国产驴蹄草的细胞地理学研究（英文）

为探讨国产毛茛科(Ranunculaceae)驴蹄草属(Caltha)两种植物的演化,该文利用传统染色体压片技术和流式细胞术,并结合前人染色体研究结果,对我国驴蹄草23个居群和花葶驴蹄草10个居群进行了细胞学研究。结果表明:驴蹄草是由四倍体(2n=4x=32)、六倍体(2n=6x=48)和八倍体(2n=8x=64)构成的多倍体复合群,花葶驴蹄草具有四倍体(2n=4x=32)和八倍体(2n=8x=64)两种倍性水平。驴蹄草和花葶驴蹄草均是四倍体较为常见,目前尚未见有二倍体报道。由于驴蹄草和花葶驴蹄草大部分居群采自中国青藏高原地区,可能在冰期时存在古二倍体,其适应性较弱,逐渐被其他的倍性取代,这是由于不同细胞型对环境适应性的结果。驴蹄草可能存在两条进化路线:一条是从甘肃到达云南;另一条是从西藏到达云南。前期分子系统学研究显示花葶驴蹄草与驴蹄草的亲缘关系较近,该研究结果中花葶驴蹄草染色体比驴蹄草要小,花葶驴蹄草可能比驴蹄草相对进化。目前花葶驴蹄草只有10个居群,还需进一步增加居群量来解析其演化路线。     

计算生物学分析在基因组编辑研究中的应用

基因组编辑是对基因组遗传信息进行定向改造的技术,其中CRISPR/Cas系统是目前应用最广泛的基因组编辑新技术。将先进的高通量测序以及相关计算生物分析应用于基因编辑研究,可进一步优化基因编辑效率和精度等检测流程,实现对全基因组功能基因筛选的监测。同时,利用基于生物信息及机器学习和深度学习等新方法,可对向导RNA(gRNA)的高效设计和实现对编辑效果的预测。本文将对计算生物学分析在CRISPR/Cas基因编辑系统的应用及研究进展等进行概述。