绿洲农田三叶草夜蛾的种群动态及交配特征

三叶草夜蛾Scotogramma trifolii Rottemberg是一种多食性的害虫,其在农田生态系统中的种群动态及交配情况尚不清楚。本试验在库尔勒地区连续3年(2013-2015年4-9月)利用智能虫情测报灯监测了三叶草夜蛾的种群动态,并在实验室解剖雌蛾体内精包,评估野外雌蛾的交配情况。研究表明不同年际间相同月份其种群数量变化趋势相同,即每年的4月中下旬、6月中下旬和7月下旬均会出现三叶草夜蛾的种群高峰期;而相同年际内不同月份三叶草夜蛾的种群数量存在变异。解剖数据表明了三叶草夜蛾交配频率平均达到2.7次/头以上,同一年份内和不同年际间均存在一定比例的未成功交配雌蛾,其成功交配比例在55.56%~97.37%,2013年和2015年的成功交配比率较低,低于60%,而2014年的成功交配率却高于80%。通过本研究初步明确了野外三叶草夜蛾交配特征和种群动态,为绿洲农田三叶草夜蛾的综合防治提供了科学依据。     

利用低温水浴鉴定水稻苗期耐寒性

高效准确鉴定苗期耐寒性是水稻(Oryza sativa)耐寒研究的前提。基于流动水浴温度均一这一特性, 建立了一种恒温水浴鉴定水稻幼苗耐寒性方法。该方法中环境温度设定为20°C, 水浴温度设定为4°C。根据对2个水稻亚种不同材料的处理结果, 总结出几种常见品种的低温处理时间与存活率参考值, 并对操作过程中的一些注意事项进行了说明。     

水稻耐储藏特性三年动态鉴定与QTL分析

种子耐储藏特性是粮食作物的特殊农艺性状之一, 耐储藏性能对种子生产和种质资源保存有重要意义。以粳型超级稻龙稻5 (LD5)和高产籼稻中优早8 (ZYZ8)杂交衍生的重组自交系(RILs)群体(共180个株系)为实验材料, 自然高温高湿条件下放置1年、2年和3年后, 对不同储藏时段种子发芽率进行比较, 并利用223个分子标记的遗传图谱进行动态QTL鉴定。结果表明, 不同储藏时段龙稻5的发芽率均显著低于中优早8, 株系间耐储性存在较大差异; 不同储藏时段发芽率显著相关, 相邻存储时段发芽率关系紧密。共检测到17个耐储性相关的QTLs, 3个老化时段分别检测到5、4和3个, 检测到5个动态条件QTLs, 单一QTL解释5.60%-32.76%的表型变异, 加性效应在-16.78%-16.95%范围内。主效QTL簇qSSC2、qSSC6、qSSC7和qSSC8能调控不同储藏时段的发芽率, qSSC6具有明显降低发芽率的效应。共检测到26对上位性互作位点, 主效QTL qSS1和qSS4参与上位性互作, 这表明上位性互作是调控耐储藏性状的重要遗传组成。研究结果为水稻(Oryza sativa)耐储性相关QTL的精细定位奠定基础, 同时丰富了耐储性分子标记辅助选择育种的基因资源。     

基于光合系统参数建立马铃薯耐荫性综合评价体系

为构建便捷的马铃薯(Solanum tuberosum)耐荫性综合评价体系并发掘耐荫种质, 以35个马铃薯品种(系)为实验材料, 测定块茎膨大期遮荫下植株叶片叶绿素含量、光合能力和叶绿素荧光等光合参数及收获后块茎单株产量和淀粉含量等指标。根据耐荫系数, 利用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析法和逐步回归分析法进行综合评价。通过主成分分析将马铃薯耐荫性相关的13个单项光合指标转换为6个综合指标, 代表了全部信息的87.51%。以此计算各种质的隶属函数值, 并以主成分的贡献率进行加权, 最终获得所用材料耐荫性的综合评价值(D值)。根据D值聚类分析结果将35个马铃薯分为4类, 其中Eshu10和Lishu6分别为耐荫性最强和最弱的品种。通过逐步回归分析建立了马铃薯耐荫性评价数学模型: D=0.060+0.106G_s+0.214qP+0.143NPQ。同时, 用该评价体系鉴定为耐荫性强的品种(系)在遮荫后其产量和/或淀粉含量等指标减幅均低于耐荫性弱的种质, 表明该评价体系可用于快速评价和预测马铃薯种质的耐荫性。     

水稻稻瘟病抗性基因的克隆、育种利用及稻瘟菌无毒基因研究进展

稻瘟病是世界上影响水稻(Oryza sativa)粮食生产的主要病害之一, 抗病基因的发掘与利用是抗病育种的基础和核心。随着寄主水稻和病原菌稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)基因组测序和基因注释的完成, 水稻和稻瘟病菌的互作体系成为研究植物与真菌互作的模式系统。该文对稻瘟病抗病基因的遗传、定位、克隆及育种利用进行概述, 并通过生物信息学分析方法, 探讨了水稻全基因组中NBS-LRR类抗病基因在水稻12条染色体上的分布情况, 同时对稻瘟病菌无毒基因的鉴定及无毒蛋白与抗病蛋白的互作进行初步分析。最后对稻瘟病抗病基因研究存在的问题进行分析并展望了未来的研究方向, 以期为水稻抗稻瘟病育种发展和抗病机制的深入理解提供参考。     

SmGGPPS2对丹参酮合成的影响

香叶基香叶基焦磷酸合酶(GGPPS)是植物二萜类次生代谢物合成过程中的重要调控位点。在药用模式植物丹参(Salvia miltiorrhiza)中, GGPPS基因家族成员SmGGPPS2的生物学功能及其在丹参酮有效成分合成过程中的作用尚不明确。分别在丹参植株中过表达和RNA干涉SmGGPPS2基因, 并对转基因丹参中丹参酮含量和丹参酮合成相关基因表达量 以及转基因植物生理指标进行检测, 结果表明, 过表达SmGGPPS2株系中的丹参酮IIA和铁锈醇等脂溶性成分含量高于野生型; RNA干涉SmGGPPS2株系中的丹参酮IIA和铁锈醇等脂溶性成分含量均低于野生型。调节表达SmGGPPS2后, 丹参株系中SmHMGR1和SmCPS1等多个关键酶基因的表达都呈现明显的变化。此外, 调节表达SmGGPPS2还影响丹参植株抗性。以上结果表明, SmGGPPS2在丹参酮等萜类物质的合成中起重要的调控作用。     

New pollen classification of Chenopodiaceae for exploring and tracing desert vegetation evolution in eastern arid central Asia

Members of the Chenopodiaceae are the most dominant elements in the central Asian desert. The different genera and species within this family are common in desert vegetation types. Should it prove possible to link pollen types in this family to specific desert vegetation, it would be feasible to trace vegetation successions in the geological past. Nevertheless, the morphological similarity of pollen grains in the Chenopodiaceae rarely permits identification at the generic level. Although some pollen classifications of Chenopodiaceae have been proposed, none of them tried to link pollen types to specific desert vegetation types in order to explore their ecological significance. Based on the pollen morphological characters of 13 genera and 24 species within the Chenopodiaceae of eastern central Asia, we provide a new pollen classification of this family with six pollen types and link them to those plant communities dominated by Chenopodiaceae, for example, temperate dwarf semi‐arboreal desert (Haloxylon type), temperate succulent halophytic dwarf semi‐shrubby desert (Suaeda, Kalidium, and Atriplex types), temperate annual graminoid desert (Kalidium type), temperate semi‐shrubby and dwarf semi‐shrubby desert (Kalidium, Iljini, and Haloxylon types), and alpine cushion dwarf semi‐shrubby desert (Krascheninnikovia type). These findings represent a new approach for detecting specific desert vegetation types and deciphering ecosystem evolution in eastern central Asia.     

Genome Characteristics and Evolution of Pseudorabies Virus Strains in Eastern China from 2017 to 2019

Since late 2011, outbreaks of pseudorabies virus(PRV) have occurred in southern China causing major economic losses to the pig industry. We previously reported that variant PRV forms and recombination in China could be the source of continued epidemics. Here, we analyzed samples from intensive pig farms in eastern China between 2017 and 2019, and sequenced the main glycoproteins(gB, gC, gD, and gE) to study the evolution characteristics of PRV. Based on the g C gene, we found that PRV variants belong to clade 2 and detected a founder effect during by the PRV epidemic. In addition,we detected inter-and intra-clade recombination; in particular, inter-clade recombination in the g B genes of strains FJ-ZXF and FJ-W2, which were recombinant with clade 1 strains. We also found specific amino-acid changes and positively selected sites, possibly associated with functional changes. This analysis of the emergence of PRV in China illustrates the need for continuous monitoring and the development of vaccines against specific variants of PRV.     

丁基苯酞对心力衰竭大鼠心房颤动的影响及作用机制

为探讨丁基苯酞(DL-3-N-butylphthalide,NBP)对心肌梗死诱导的心力衰竭(heart failure,HF)大鼠心房结构重塑和心房颤动形成的影响,本研究将心力衰竭模型大鼠随机分为丁基苯酞组(NBP)、模型组(Model)和假手术组(Sham)。将丁基苯酞用大豆油溶解,制成10 mg/mL的丁基苯酞溶液。丁基苯酞组按照80 mg/kg体重对SD大鼠进行灌胃,模型组和假手术组用等量的大豆油灌胃。假手术组大鼠接受相同手术但未结扎左前降支冠状动脉。分别检测大鼠的超声心动图、心房颤动诱导性试验及心房纤维化,并检测TNF-α、TGF-β1、NF-κB、Nrf2和HO-1的蛋白表达。研究显示,应用丁基苯酞治疗4周后,NBP组大鼠心功能显著改善(p<0.05);NBP组大鼠心房颤动诱导能力和持续时间显著降低(p<0.05);NBP组大鼠心房纤维化程度显著减轻(p<0.05)。丁基苯酞显著抑制TNF-α,NF-κB和TGF-β1的蛋白表达,并上调Nrf2和HO-1的蛋白表达。并且,NBP对TNF-α/NF-κB/TGF-β1和纤维化的抑制作用可能与Nrf2/HO-1信号通路的激活有关。因此,丁基苯酞有望成为预防房颤的上游治疗中的有效药物。     

蟾毒灵可抑制人红白血病细胞增殖并下调肾母细胞瘤1基因表达

已有研究证实蟾毒灵具有抑制肿瘤细胞增殖及诱导细胞凋亡的作用,在白血病治疗中疗效显著,然而其机制尚未阐明。本研究试图探讨蟾毒灵对人红系白血病(HEL)细胞增殖,肾母细胞瘤基因1 (Wilms'tumor 1 gene, WT1)甲基化的影响及其可能的作用机制。本研究采用不同浓度的蟾毒灵处理HEL细胞,观察细胞形态、增殖情况和细胞周期,采用RT-PCR、Western blotting和免疫细胞化学法检测WT1的mRNA和蛋白表达水平,并用甲基化特异性分析WT1的DNA甲基化和DNA甲基转移酶3a (DNMT3a)的蛋白表达水平。研究结果表明,蟾毒灵对HEL细胞的增殖抑制作用呈剂量依赖性,抑制率为23.13%～84.62%。在蟾毒灵处理的HEL细胞中观察到典型的凋亡形态特征;细胞周期增殖指数由75.45降至49.67;WT1 mRNA及其蛋白表达水平随着蟾毒灵剂量的增加而逐渐降低,同时WT1基因的甲基化状态由未甲基化状态变为部分或完全甲基化状态。而蟾毒灵处理后DNMT3a蛋白的表达水平逐渐增加,呈剂量依赖性。我们的研究初步说明蟾毒灵不仅能显著抑制HEL细胞增殖,阻滞G0/G1期细胞周期,还能诱导细胞凋亡,下调WT1的表达水平。