绿色木霉组蛋白去乙酰化酶编码基因TvRpd3在木霉生物防治作用中的功能分析

【目的】本文借助基因编辑技术在具有生物防治潜力的绿色木霉(Trichoderma viride)中敲除组蛋白去乙酰化酶编码基因TvRpd3,来研究TvRpd3基因及其编码蛋白在提高木霉病原菌拮抗能力中的作用。【方法】利用融合PCR和同源重组策略构建了TvRpd3基因缺失的突变菌株,通过对峙培养、表型观察、免疫组化检测、代谢组学分析等系统比较TvRpd3基因敲除前后菌株的组蛋白乙酰化修饰水平、次级代谢产物合成、病原菌拮抗能力以及田间防治效果等。【结果】与野生型菌株相比,缺失TvRpd3基因的木霉工程菌(?TvRpd3)对多种病原菌表现出了更强的对峙抑制效果,其所产的发酵液对小麦白粉病、烟草黑胫病和番茄枯萎病的防治效果分别提高了62.27%、57.45%和70.71%。同时,敲除TvRpd3基因也显著改变了木霉工程菌所产次级代谢产物的种类和产量,抗生性物质的产量大幅提高。【结论】绿色木霉TvRpd3基因及其介导的组蛋白乙酰化修饰在提高绿色木霉生物防治中起着重要作用。     

Calcineurin B-like interacting protein kinase 31 confers resistance to sheath blight via modulation of ROS homeostasis in rice

Sheath blight (ShB) severely threatens rice cultivation and production; however, the molecular mechanism of rice defence against ShB remains unclear. Screening of transposon Ds insertion mutants identified that Calcineurin B-like protein-interacting protein kinase 31 (CIPK31) mutants were more susceptible to ShB, while CIPK31 overexpressors (OX) were less susceptible. Sequence analysis indicated two haplotypes of CIPK31: Hap_1, with significantly higher CIPK31 expression, was less sensitive to ShB than the Hap_2 lines. Further analyses showed that the NAF domain of CIPK31 interacted with the EF-hand motif of respiratory burst oxidase homologue (RBOHA) to inhibit RBOHA-induced H₂O₂ production, and RBOHA RNAi plants were more susceptible to ShB. These data suggested that the CIPK31-mediated increase in resistance is not associated with RBOHA. Interestingly, the study also found that CIPK31 interacted with catalase C (CatC); cipk31 mutants accumulated less H₂O₂ while CIPK31 OX accumulated more H₂O₂ compared to the wild-type control. Further analysis showed the interaction of the catalase domain of CatC with the NAF domain of CIPK31 by which CIPK31 inhibits CatC activity to accumulate more H₂O₂.     

青藏高原东缘的锈菌资料IV.悬钩子上一个类似柄锈菌的新锈菌

本文报告采自四川西部九寨沟自然保护区菰帽悬钩子(Rubus pileatus Focke)上的一个锈菌新种。标本上仅见冬孢子堆,冬孢子双胞,类似柄锈菌的冬孢子。由于未见性子器,属的地位尚难确定。然而,此菌的冬孢子堆外观酷似悬钩子植物上特有的单种属阿氏锈菌属(Arthuriomyces)。镜下观察测得孢子大小为40-55(-65) × 22-28 μm,孢壁厚度为3-4.5 μm,有细皱纹,每个细胞各具一芽孔。从芽孔数及位置看符合阿氏锈菌属的特征,因而将此菌暂隶于此属,命名为悬钩子生阿氏锈菌(Arthuriomyces rubicola sp. nov.)     

成渝城市群区域生态与城镇发展双网络格局分析及时空演变

协调生态网络格局与城镇网络格局是城市可持续发展的重要课题。基于2000、2010、2020年成渝城市群3期土地利用数据,应用形态空间格局分析(MSPA)、景观格局指数、景观连通性、最小累计阻力(MCR)模型等方法构建研究区生态源地与生态廊道、经济社会源地与交通廊道形成的区域生态网络格局与城镇发展网络格局,分析节点、廊道、源地、网络等“点、线、面、网”4类空间要素特征与演变趋势,探讨区域双网络格局空间关系与干扰时空变化情况。结果表明：(1)2000—2020年,研究区生态源地与生态廊道受到不同程度城镇化影响,两者总面积分别减少2660.26 km²、1169.9 km²,经济社会源地与交通廊道总面积则分别增长4324.19 km²、2392.14 km²;(2)以重庆中部、四川西南部为核心的高密度区生态关键点在2000—2020年间重心呈现先由东至西南迁移,后又向东及东北回移的趋势,数量减少了311,同时2020年生态干扰点数量达到2000年的3倍;(3)2000—2020年交通廊道对生态源地的干扰不...     

青藏高原牧区家庭能源消费对生态环境和人体健康的影响研究现状与展望

探究家庭能源消费对生态环境和人体健康的研究是系统推进家庭能源绿色低碳转型和实现联合国2030可持续发展目标的关键。重点综述了目前家庭能源消费、影响因素及其对生态环境和居民健康影响的国际研究现状。目前研究不足主要聚焦在以下两个方面：一方面,影响家庭能源消费因素的贡献率和影响消费行为的驱动机制尚不清晰;另一方面,目前主要针对家庭能源消费或者生态系统或者环境或者居民健康其中的某一方面或者某两个方面开展研究,鲜有研究系统的考虑家庭能源消费对生态环境和人体健康影响的综合研究。基于上述研究现状,结合青藏高原的实际情况,提出未来需要在宏观层面和微观层面加强研究。宏观层面：(1)亟需厘清青藏高原家庭能源与生态环境和人体健康之间的内在联系与驱动机制,形成青藏高原牧区“家庭能源-生态效应-环境效应-健康效应”的理论分析框架;(2)构建模块化的牧区“能源-生态-环境-健康-经济”等多学科交叉的综合评估模型,形成完整的、系统的评估方法。微观层面：(1)迫切开展青藏高原家庭能源消费特征与变化规律的研究;(2)深入开展家庭能源消费特征和变化规律与生态系统的反馈机制与量化研究;(3)加强牧区室内空气污染物浓度测定,...     

长三角地区植被覆盖演变城乡差异及其原因

城市生态环境和城市化之间的关系是城市可持续发展的关键。研究不同城市化水平下植被覆盖的长时间演变趋势,对理解城市化过程对植被生长动态的影响,城市更新以及推进城市绿化的科学管理具有重要意义。然而,目前对城市内部沿城乡梯度植被生长趋势差异的认识还比较有限。以我国城市化发展最为强烈的长三角地区为研究对象,基于2000-2020年长三角归一化植被指数数据,采用趋势分析和地理探测器方法,探究了长三角地区城市内部植被覆盖演变城乡差异,并从土地利用/覆被变化和城市化发展的角度解析其成因。研究结果表明：（1）2000-2020年长三角地区植被总体呈绿化趋势,植被明显绿化占最大比例（52.06%）,轻微绿化与稳定不变地区占31.68%,零星分布的褐化区占6.82%。（2）城市老城区植被覆盖变化总体呈现返绿趋势（0.016/10 a）,新城区褐化明显（-0.019/10 a）,农郊区绿化突出（0.023/10 a）。在上海、南京和杭州等人口城市化水平较高的城市中,老城区土地利用变化强度最高,其绿化趋势也最高,体现了城市更新过程对绿地空间的促进作用;而在人口城市化水平相对较低的宣城、蚌埠和阜阳等城市,土地利用变化强度相对较低的农郊区也呈现明显的绿化趋势,更多的是受到区域生态保护的影响。（3）土地城市化是长三角地区老城区和新城区植被覆盖变化的主导因子,而城市化因子对农郊区解释程度总体不显著。从长三角总体区域看,城镇人口比重、不透水面积/总面积以及地区生产总值三者对植被覆盖演变存在显著影响,其中城镇人口比重影响最大。     

“DNA signaturing” database construction for Tetradesmus species identification and phylogenetic relationships of Scenedesmus-like green microalgae (Scenedesmaceae,Chlorophyta)

Species identification of Scenedesmus-like microalgae, comprising Desmodesmus, Tetradesmus, and Scenedesmus, has been challenging due to their high morphological and genetic similarity. After developing a DNA signaturing tool for Desmodesmus identification, we built a DNA signaturing database for Tetradesmus. The DNA signaturing tool contained species-specific nucleotide sequences of Tetradesmus species or strain groups with high similarity in ITS2 sequences. To construct DNA signaturing, we collected data on ITS2 sequences, aligned the sequences, organized the data by ITS2 sequence homology, and determined signature sequences according to hemi-compensatory base changes (hCBC)/CBC data from previous studies. Four Tetradesmus species and 11 strain groups had DNA signatures. The signature sequence of the genus Tetradesmus, TTA GAG GCT TAA GCA AGG ACCC, recognized 86% (157/183) of the collected Tetradesmus strains. Phylogenetic analysis of Scenedesmus-like species revealed that the Tetradesmus species were monophyletic and closely related to each other based on branch lengths. Desmodesmus was suggested to split into two subgenera due to their genetic and morphological distinction. Scenedesmus must be analyzed along with other genera of the Scenedesmaceae family to determine their genetic relationships. Importantly, DNA signaturing was integrated into a database for identifying Scenedesmus-like species through BLAST.     

ε-聚赖氨酸抑菌性能的研究进展

ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是抑菌谱广泛的天然抑菌剂,由通过α-羧基与ε-氨基连接的25–35个赖氨酸聚合而成。ε-PL主要由白色链霉菌发酵生产所得,比化学生产更加高效和环保。ε-PL具有水溶性好、耐热和对环境无污染等特点,具有良好的应用前景。本文从发酵生产入手,着重综述了ε-PL对各种微生物抑菌性能、抑菌机制及抑菌机制模型的研究进展。推测ε-PL是通过对细胞膜的破坏而改变细胞的通透性,或者作用到细胞内引起活性氧(reactive oxygen species, ROS)胁迫而影响调节基因的表达,从而起到抑菌作用。根据这2种抑菌方式分别建立了相应的抑菌模型,即毡毯模型和ROS诱导细胞凋亡模型。本文可为ε-PL对微生物抑制性能的深入研究提供依据,同时也提出了ε-PL抑菌机制的新模型,为扩展ε-PL应用领域提供了一定的参考。     

粮食上木霉菌的分离鉴定及其生防效果

【背景】粮食在生长和收储期极易受到病原真菌或产毒真菌的污染,造成严重的损失。众多实践证明木霉属(Trichoderma)可以有效防治植物病原真菌。【目的】鉴定和筛选能有效抑制粮食常见危害真菌的木霉生防菌株,开发生防菌剂,保障粮食生产安全。【方法】从粮食上分离筛选出35株木霉,通过多基因系统发育分析和形态学观察方法进行菌种鉴定,利用平板对峙试验筛选出对粮食常见危害真菌有抑制作用的菌株。【结果】35株木霉分属于8个种,分别为非洲哈茨木霉(Trichodermaafroharzianum)、类棘孢木霉(Trichodermaasperelloides)、 Trichoderma amoenum、近深绿木霉(Trichoderma paratroviride)、Trichoderma obovatum、长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum)、东方木霉(Trichodermaorientale)和深绿木霉(Trichodermaatroviride)。对峙试验结果表明,这8种木霉对于粮食上分离到的10种危害真菌均具有较好的抑制效果。非洲哈茨木霉(T.afroharzi...