岩溶石山台湾桤木生长表现及根瘤生物量特征

了解台湾桤木(Alnus formosana)在岩溶石山的生长表现以及根瘤生物量的特征,对石山植被的恢复与重建具有重要意义。该文采用典型样地调查方法对岩溶石山4.5年生台湾桤木与速生乡土树种任豆(Zenia insignis)、顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)进行了调查研究,并用方差分析方法进行统计和评价。结果表明:台湾桤木平均胸径、树高、材积和冠幅分别为8.39 cm、7.72 m、0.0271 m3和3.18 m,均大于任豆和顶果木,且差异达到极显著水平;台湾桤木冠长达6.01 m,分别比任豆和顶果木增加106.53%和70.25%;台湾桤木在岩溶石山表现出速生的特性。对台湾桤木样株的根瘤生长状况进行深入调查分析发现,台湾桤木根瘤生物量平均每株达52.77 g,根瘤在水平方向分布从树干基部至树冠投影范围均有生长,离树干50 cm与离树干50～100 cm范围的根瘤生物量相近,离树干100 cm至树冠投影范围的根瘤生物量最多,三个地段的根瘤分别占整株根瘤生物量的15.7%、16.9%、67.4%;大根瘤(直径≥1 cm)在离树干100 cm至树冠投影范围分布最多;根瘤在垂直方向主要分布在0～20 cm土层,20～40 cm土层少有根瘤出现;台湾桤木在岩溶石山表现出良好的结瘤固氮特性。该研究结果可为台湾桤木在岩溶石山的推广发展提供科学依据。     

低海拔地区黑苦荞酚类物质含量、组成及抗氧化活性研究

为探究黑苦荞的市场利用价值,该研究选择种植于湖北江汉平原低海拔地区的川荞1号和九江苦荞作为材料,分析苦荞籽粒中游离酚、结合酚、总酚、游离黄酮、结合黄酮和总黄酮的含量,利用DPPH自由基法、ABTS自由基法和铁离子还原抗氧化法(FRAP)三种抗氧化测试模型综合评价其体外抗氧化活性,并运用高效液相色谱(HPLC)技术对其酚类物质的组成进行鉴定。结果表明:(1)川荞1号籽粒的总酚和总黄酮含量显著高于九江苦荞,分别为27.38 mg GAE·g~(-1)DW、31.46 mg RE·g~(-1)DW和12.71 mg GAE·g~(-1)DW、14.68 mg RE·g~(-1)DW;其中游离酚与游离黄酮含量显著高于结合酚与结合黄酮含量,均占总酚和总黄酮含量的79%以上,且九江苦荞中结合酚和结合黄酮的含量高于川荞1号。(2)苦荞籽粒中酚类物质主要由芦丁、槲皮素、表儿茶素、山奈酚、山奈酚-3-芸香糖苷和槲皮素-3-O-芸香糖苷-3'-O-吡喃葡萄糖苷等黄酮类化合物组成,其中游离酚以芦丁和槲皮素为主,结合酚以表儿茶素和芦丁为主。(3)苦荞籽粒提取物均具有一定的抗氧化活性,黑苦荞川荞1号游离态DPPH、ABTS和FRAP抗氧化能力值分别为30.14、11.03、18.84 mg TE·g~(-1)DW,高于九江苦荞,而结合态三种抗氧化能力值低于九江苦荞,但黑苦荞川荞1号总抗氧化能力显著高于九江苦荞。在低海拔地区江汉平原,种植的黑苦荞川荞1号籽粒具有较高含量的酚类物质,符合后续的食品加工的生产要求,市场开发前景广阔。     

DNA barcoding of Oryza: conventional,specific, and super barcodes

Key message

We applied the phylogenomics to clarify the concept of rice species, aid in the identification and use of rice germplasms, and support rice biodiversity.

Abstract

Rice (genus Oryza) is one of the most important crops in the world, supporting half of the world’s population. Breeding of high-yielding and quality cultivars relies on genetic resources from both cultivated and wild species, which are collected and maintained in seed banks. Unfortunately, numerous seeds are mislabeled due to taxonomic issues or misidentifications. Here, we applied the phylogenomics of 58 complete chloroplast genomes and two hypervariable nuclear genes to determine species identity in rice seeds. Twenty-one Oryza species were identified. Conspecific relationships were determined between O. glaberrima and O. barthii, O. glumipatula and O. longistaminata, O. grandiglumis and O. alta, O. meyeriana and O. granulata, O. minuta and O. malampuzhaensis, O. nivara and O. sativa subsp. indica, and O. sativa subsp. japonica and O. rufipogon. D and L genome types were not found and the H genome type was extinct. Importantly, we evaluated the performance of four conventional plant DNA barcodes (matK, rbcL, psbA-trnH, and ITS), six rice-specific chloroplast DNA barcodes (psaJ-rpl33, trnC-rpoB, rps16-trnQ, rpl22-rps19, trnK-matK, and ndhC-trnV), two rice-specific nuclear DNA barcodes (NP78 and R22), and a chloroplast genome super DNA barcode. The latter was the most reliable marker. The six rice-specific chloroplast barcodes revealed that 17% of the 53 seed accessions from rice seed banks or field collections were mislabeled. These results are expected to clarify the concept of rice species, aid in the identification and use of rice germplasms, and support rice biodiversity.

     

Elastin-like polypeptide and γ-zein fusions significantly increase recombinant protein accumulation in soybean seeds

Transgenic Research - Soybean seeds are an ideal host for the production of recombinant proteins because of their high content of proteins, long-term stability of seed proteins under ambient...     

植物-固定化菌剂联合修复多环芳烃污染土壤

以火凤凰根际土壤中发现的3种优势菌[分枝杆菌(Ⅰ)、产黄纤维单胞菌(Ⅱ)、少动鞘氨醇单胞菌(Ⅲ)]构建的多菌剂体系为供试菌剂,针对大港油田原油污染土壤,将固定化供试菌剂接种于修复植物火凤凰根际,探讨供试菌剂强化火凤凰修复多环芳烃(PAHs)污染土壤的效果。结果表明: 处理ⅠⅢ(有效活菌数为10⁹ cfu·mL^-1)和ⅠⅡⅢ(有效活菌数为10⁷ cfu·mL^-1)对PAHs的降解有促进作用,PAHs降解率分别为32.2%和41.4%,均显著高于相应对照处理。此外,处理ⅠⅡⅢ对火凤凰的地下生物量有明显促进作用,比对照处理增加了31.2%。表明由3种优势菌构建的多菌剂ⅠⅡⅢ可以作为火凤凰修复PAHs污染土壤的强化手段,为微生物强化植物修复技术提供了新的修复思路及方法。     

基于地理探测器的中国农业生态效率时空分异及其影响因素

研究农业生态效率的时空分异及其影响因素对实现中国农业生态高质量发展具有重要意义。基于2000—2018年中国30个省/区/市的面板数据,采用超效率SBM模型测算省际农业生态效率,在时间序列、空间可视化及趋势面分析揭示农业生态效率时空演变规律的基础上,进一步利用地理探测器模型识别影响农业生态效率空间分异的主导因子及其交互作用。结果表明: 2000—2018年,中国农业生态效率整体呈现稳定上升的趋势,但仍然处于较低水平,存在较大提升空间;中国农业生态效率具有显著的空间分异特征,总体上呈现出东西部地区较高、而中部地区较低的空间分布格局;中国农业生态效率的空间分异受到农业资源禀赋、社会经济、自然生态环境等多种因素的影响,不同因子对农业生态效率空间分异的影响存在明显差异且因子间交互作用会增强其空间分异。综上,要关注农业生态效率时空分异的主导因子,并注重区域间的协同合作,以实现农业的高质量发展。     

Cu2O纳米颗粒对小麦根系形态及遗传毒性的影响

为了阐明Cu₂O纳米颗粒(NPs)暴露对植物根系的毒性效应,本研究以小麦品种‘周麦18’为材料,采用水培试验方法,研究了10、50、100和200 mg·L^-1浓度的Cu₂O-NPs对小麦幼苗生长、根系活性、形态结构及细胞遗传学毒性的影响。结果表明: 不同浓度的Cu₂O-NPs降低了小麦幼苗的根芽长度、鲜重、根活性和根冠比,增加了初生根的数量;随着Cu₂O-NPs浓度的升高,幼苗根伸长区缩短、根系变硬变脆、根径增加、根冠变大;100 mg·L^-1浓度的Cu₂O-NPs处理下,小麦根尖有丝分裂指数显著降低,根尖细胞形状不规则化、质壁分离、细胞出现空泡化、细胞核核膜模糊、核内染色体异常。在水培条件下,Cu₂O-NPs对小麦幼苗具有一定的遗传学毒性效应,从而影响小麦幼苗的生长发育和根系形态结构。     

蛹虫草菌粉胶囊抑制肺部炎症及缓解肺纤维化的研究

传统中药可治疗肺炎。新型急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）外部囊膜上的S蛋白是决定病毒毒力的关键因素及主要抗原。本研究利用SARS-CoV-2病毒的S蛋白和细菌脂多糖（LPS）诱导的肺炎模型,初步探索了蛹虫草菌粉对肺炎模型的促炎性因子、单核/巨噬细胞和髓源抑制性细胞（MDSCs）以及纤维化的调节作用。研究发现蛹虫草菌粉可降低SARS-CoV-2病毒的S蛋白组和LPS组小鼠血清中TNF-α、IL-6和IL-10的表达,并降低肺组织、肺泡灌洗液和外周血中巨噬细胞的比例,降低外周血和脾脏中MDSC的数量。进一步研究发现,蛹虫草还可降低SARS-CoV-2病毒的S蛋白组和LPS组小鼠肺组织羟基脯氨酸的表达和成纤维细胞的分布,进而减轻小鼠的肺纤维化水平。qRT-PCR实验发现蛹虫草菌粉处理不仅可以降低SARS-CoV-2病毒的S蛋白组小鼠肺组织中TGF-β R1水平,还降低SARS-CoV-2病毒的S蛋白组和LPS组肺组织中smad2的表达。因此认为蛹虫草菌粉可缓解SARS-CoV-2病毒的S蛋白和LPS诱导的肺部炎症和纤维化症状,且纤维化缓解作用可能与TGF-β R1/smad2信号通路相关。     

广西胡蜂的敌害初步调查

胡蜂Vespidae是重要的捕食性天敌和授粉昆虫,敌害是制约胡蜂种群存活与发育的主要因素之一,弄清胡蜂的敌害种类和危害,可以为下一步防治技术措施的研究提供参考.通过目测法和设监视器等方法对广西胡蜂标准蜂群培育及其野训成为经济蜂群阶段的敌害种类和危害情况进行了初步调查,结果发现,胡蜂的敌害共有33种,其中有害动物19种、有害微生物14种.在标准蜂群野训成为经济蜂群期,对胡蜂危害严重的有害动物为蚂蚁、鸟类、盗虻、蝙蝠及松鼠等,蚂蚁对蜂群的危害最严重、最普遍;在蜂王越冬及标准蜂群培育期,对胡蜂危害严重的病害种类较多,有以色列急性麻痹病毒病、白垩病、欧幼病等,其中危害最严重的是以色列急性麻痹病毒病.14种有害微生物中,有13种病害是蜜蜂群中常见的病害.