茄子果实相关农艺性状全基因组关联分析研究进展与展望

茄子是重要的园艺作物,也是茄科植物中种植最广泛的蔬菜之一。茄子果实相关农艺性状是一种复杂的数量性状,传统育种选育效率低、周期长。高通量测序技术与生物信息学技术的快速发展,使得全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)在解析茄子果实相关复杂农艺性状的遗传规律方面展现出巨大的应用前景。本文对全基因组关联分析在茄子的果形、果色等果实相关农艺性状中的研究进展进行了综述;针对茄子数量性状遗传研究中普遍存在的“丢失遗传力”(missing heritability)问题,从4个GWAS策略在茄子果实相关农艺性状研究中的应用热点出发,提出了未来茄子GWAS的发展对策;并结合当前茄子遗传改良的实践需求,展望了GWAS策略在茄子分子育种领域的广阔应用前景。本文为今后利用GWAS解析各种茄子果实相关性状的遗传基础以及选育符合消费者需求的果实材料提供了理论依据和参考。     

‘曼赛龙柚''种子不同发育期高温耐性研究

全球变暖导致极端高温频发,植物种子不可避免地置身于高温胁迫环境之中。为探究种子高温耐性的生理基础,该文以中间型种子‘曼赛龙柚''(Citrus maxima ‘Mansailong'')为实验材料,对不同发育阶段的种子进行高温处理,并同步检测各个发育时期种子的形态变化、可溶性蛋白和热稳定蛋白含量以及细胞超显微结构的变化。结果表明:(1)在花后23周到49周的整个发育过程中,种子含水量明显降低,鲜重显著增加,干重与鲜重的百分比也有明显的提高,这些指标均是在花后31周前后快速变化,到花后41周趋于稳定。(2)种子在花后29周获得完全的成苗能力和初步的高温耐性,此后高温耐性逐渐增加,并在花后37～49周之间快速提高。与种子高温耐性的变化相似,种子中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量在花后23～49周均呈连续升高趋势,相关性分析表明在整个发育过程中这两者的积累与种子的高温耐性呈显著正相关。(3)超显微结构观察发现,随着种子的发育,线粒体逐渐减少,胚轴细胞体积逐渐变小,细胞中脂质体逐渐增多并且排列趋于规则,同时液泡由小变大且后期的液泡中充斥着黑色絮状物。综上所述,‘曼赛龙柚''种子在花后41周达到生理成熟,没有明显的成熟脱水过程; 其高温耐性是在发育过程中获得并逐渐提高,直到种子发育的后期; 种子中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量的增加及细胞超显微结构的变化对种子高温耐性的发育具有重要贡献。     

我国内蒙东部初次发现的玉米新害虫

作者于1959年在内蒙古东部的布特哈旗等地的玉米上,发现了一种新的害虫,经北京农业大学杨集昆先生鉴定,学名是Helotropha leucostigma laevis(Butler)。此虫在国内系初次发现,在分类学上属鳞翅目夜蛾科,作者拟定中名为“玉米枯心夜蛾”。据目前所知,东北的黑龙江、吉林和辽宁三省也都有发生。     

不同剂量舒芬太尼对心脏瓣膜置换术患者应激反应、炎性因子及心肌损伤的影响

目的:探讨不同剂量舒芬太尼对心脏瓣膜置换术患者应激反应、炎性因子及心肌损伤的影响。方法:根据随机数字表法将100例行心脏瓣膜置换术的患者分为低剂量组(n=33,舒芬太尼剂量为1.0μg/kg)、中剂量组(n=33,舒芬太尼剂量为1.5μg/kg)以及高剂量组(n=34,舒芬太尼剂量为2.0μg/kg),比较三组患者应激反应、炎性因子、心肌损伤等指标的变化以及围术期指标情况。结果:中剂量组、高剂量组麻醉诱导后(T1)、插管后1 min(T2)、插管后5 min(T3)、插管后10 min(T4)时间点心率(HR)、平均动脉压(MAP)均低于低剂量组同时间点,且高剂量组低于中剂量组(P<0.05)。与低剂量组比较,中剂量组、高剂量组阻断后30 min(T6)、开主动脉后2h(T7)以及术后1d(T8)时间点白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)均降低(P<0.05)。与低剂量组比较,中剂量组、高剂量组体外循环停机2h(T9)、体外循环停机8h(T10)、体外循环停机24h(T11)、体外循环停机48h(T12)时间点心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸磷酸激酶同工酶(CK-MB)均降低(P<0.05)。低剂量组、中剂量组重症监护室(ICU)滞留时间、拔管时间显著短于高剂量组(P<0.05),而三组心血管不良事件发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:给予1.0μg/kg舒芬太尼麻醉的患者应激反应小,1.5μg/kg、2.0μg/kg舒芬太尼可更好地控制心脏瓣膜置换术患者炎性反应,同时对患者心肌损伤有一定的保护作用,但2.0μg/kg舒芬太尼会延长患者ICU滞留时间、拔管时间。     

中国苦苣苔科植物新资料——小花线柱苣苔

该文报道了产自中国西藏自治区墨脱县境内的线柱苣苔属(Rhynchotechum Blume)中国分布新记录——小花线柱苣苔(R. parviflorum Blume)。该新记录种常生长在林中溪流附近的崖壁以及次生林下阴湿生境中,主要辨别特征为叶基本对生,花萼裂片被绢毛,花梗被黄褐色绒毛,花冠筒较小,子房具短柔毛,果无毛至微柔毛。印度学者于2020年记载为印度新分布,而原始文献中记录的凭证标本采集点位于中国西藏自治区墨脱县境内,故对原文记述的产地信息提出质疑。同时,在前人的研究中部分馆藏的线柱苣苔属植物标本被认定为该新记录种,在此一并提出该新记录种在中国的分布地理信息和详细描述。     

Cd污染及其与大气CO2浓度升高、N添加复合作用对大叶相思生长的影响

为了解Cd污染胁迫下树木对CO_2浓度升高、N添加及其复合作用的响应,应用开顶箱,探讨Cd及其与CO_2、N的复合作用对大叶相思(Acacia auriculiformis)基径、树高和生物量的影响。结果表明,Cd添加抑制大叶相思基径、树高和生物量的增长,并且具有时间滞后性;大气CO_2浓度升高、N添加及CO_2+N均有缓解Cd对植物生长抑制作用的趋势,其中, N添加更能促进大叶相思基径的生长,树高生长则对CO_2升高更为敏感;在Cd污染土壤中,N添加的缓解作用最显著。因此,氮肥管理是重金属污染土地修复初期促进植物修复的重要策略。     

小麦TaWRKYⅢ-A37和TaWRKYⅡc-D2基因的克隆与表达分析

为了探究小麦(Triticum aestivum L.)WRKY基因的功能,采用同源克隆的方法,从小麦品种‘科农199’中克隆得到2个WRKY基因,分别命名为TaWRKYⅢ-A37和TaWRKYⅡc-D2,并对其进行生物信息学分析和不同逆境胁迫下的表达分析。生物信息学分析显示,TaWRKYⅢ-A37和TaWRKYⅡc-D2基因都含有2个内含子和3个外显子,分别编码206和138个氨基酸,编码蛋白都属于亲水性不稳定非分泌型的核蛋白。系统进化分析表明,TaWRKYⅢ-A37蛋白与其两个同源拷贝的亲缘关系最近,而TaWRKYⅡc-D2蛋白与粗山羊草亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明,TaWRKYⅢ-A37和TaWRKYⅡc-D2基因在小麦根、茎和叶中均有表达,前者在根中表达量最高,后者在叶中表达量最高,二者均在茎中低表达;在苗期TaWRKYⅢ-A37基因受到PEG、H_2O_2和ABA胁迫后表达上调,NaCl处理后4～8 h内表达下调且低于对照表达水平,而且在灌浆期受到PEG、NaCl、H_2O_2和ABA胁迫后表达均上调;苗期TaWRKYⅡc-D2基因在NaCl、H_2O_2和ABA胁迫后表达下调,PEG处理2 h时表达上调且高于对照表达水平,并且在灌浆期经PEG和NaCl胁迫后表达下调,受H_2O_2和ABA胁迫后表达上调。该研究结果为深入探究TaWRKYⅢ-A37和TaWRKYⅡc-D2基因的抗逆功能奠定了理论基础。     

有机物料还田对双季稻田土壤有机碳及其活性组分的影响

有机物料还田是提升农田土壤有机碳、培肥土壤的重要措施。为探讨不同有机物料的还田效果,采用室外培养方法,研究了在等碳输入条件下,施用水稻秸秆、紫云英、生物有机肥、猪粪和水稻秸秆生物炭对洞庭湖双季稻区潮土有机碳和活性有机碳组分含量的影响。结果表明: 经过180 d的培养试验,与不施用有机物料相比,施用有机物料提高了土壤活性有机碳含量。生物有机肥、猪粪和水稻秸秆生物炭处理分别使土壤有机碳含量显著提升了26.1%、9.7%和30.7%,水稻秸秆和紫云英对土壤有机碳含量的提升效应在试验期间并不显著。水稻秸秆和紫云英还田更有利于土壤可溶性有机碳和微生物生物量碳的积累,猪粪更有利于土壤可溶性有机碳的积累,生物有机肥更有利于土壤微生物生物量碳和易氧化有机碳的积累,水稻秸秆生物炭则更有利于土壤微生物生物量碳和轻组有机碳的积累。与水稻秸秆还田相比,紫云英、生物有机肥、猪粪和水稻秸秆生物炭还田使土壤碳库管理指数分别提高了31.8%、111.6%、62.2%和50.7%。从土壤固碳和土壤碳库管理指数来看,生物有机肥、猪粪和水稻秸秆生物炭的还田效果优于水稻秸秆和紫云英还田。     

益生菌与宿主疾病关系的研究进展

人类肠道中含有的多种微生物,称为肠道菌群,它们对宿主的健康起着至关重要的作用。肠道菌群的组成包括细菌、病毒和真核生物,已经被证明与宿主健康有密切的联系,尤其是其中的益生菌。益生菌通过多种途径发挥作用,包括与宿主微生物的相互作用、抵御病原菌的定殖、改善肠道屏障功能、调节免疫功能、产生相关代谢产物,在宿主的代谢、免疫和神经系统中发挥有益作用。综述益生菌的作用机制,讨论了近年来益生菌应用临床研究实例以更好地理解其对疾病风险和健康可持续性的贡献,将为新的治疗干预和疾病预防策略提供参考。     

耐除草剂玉米G1105E-823C定性检测方法

转基因耐除草剂玉米G1105E-823C是经过改造的转mG2-aroA基因耐草甘膦玉米新品系,具有更高的草甘膦耐受性,目前已完成生产性试验,具有重要的产业化应用前景。但目前尚无针对G1105E-823C的转化体特异性检测方法的相关报道,这十分不利于对该品系的检测及监管。基于此,以G1105E-823C转化体特异性序列为靶标,建立了转基因耐除草剂玉米G1105E-823C的普通PCR和实时荧光PCR定性检测方法。结果表明,2种方法均能检测出转基因耐除草剂玉米G1105E-823C转化体成分,且具有较高的特异性。普通PCR检测方法检出限达0.1%,实时荧光PCR检测方法检出限达0.05%。研究建立的2种定性检测方法为转基因耐除草剂玉米G1105E-823C的精准检测提供了新的技术手段,可为农业转基因监管提供技术支撑。