Over-expression of OsPIN2 leads to increased tiller numbers, angle and shorter plant height through suppression of OsLAZY1

Crop architecture parameters such as tiller number, angle and plant height are important agronomic traits that have been considered for breeding programmes. Auxin distribution within the plant has long been recognized to alter architecture. The rice (Oryza sativa L.) genome contains 12 putative PIN genes encoding auxin efflux transporters, including four PIN1 and one PIN2 genes. Here, we report that over-expression of OsPIN2 through a transgenic approach in rice (Japonica cv. Nipponbare) led to a shorter plant height, more tillers and a larger tiller angle when compared with wild type (WT). The expression patterns of the auxin reporter DR5::GUS and quantification of auxin distribution showed that OsPIN2 over-expression increased auxin transport from the shoot to the root-shoot junction, resulting in a non-tissue-specific accumulation of more free auxin at the root-shoot junction relative to WT. Over-expression of OsPIN2 enhanced auxin transport from shoots to roots, but did not alter the polar auxin pattern in the roots. Transgenic plants were less sensitive to N-1-naphthylphthalamic acid, an auxin transport inhibitor, than WT in their root growth. OsPIN2-over-expressing plants had suppressed the expression of a gravitropism-related gene OsLazy1 in the shoots, but unaltered expression of OsPIN1b and OsTAC1, which were reported as tiller angle controllers in rice. The data suggest that OsPIN2 has a distinct auxin-dependent regulation pathway together with OsPIN1b and OsTAC1 controlling rice shoot architecture. Altering OsPIN2 expression by genetic transformation can be directly used for modifying rice architecture.     

产异戊二烯重组大肠杆菌发酵培养基的系列优化

目的:以重组大肠杆菌YJM23为试材菌株,进行培养基优化提高异戊二烯产量。方法:利用Design expert软件中Placket-Burman设计法对影响供试菌株生产异戊二烯的8个因素进行了筛选;用最陡爬坡实验及基于中心组合设计的响应面分析法对三因素最佳水平及交互作用进行了研究。结果:确定了牛肉膏(P,0.0313)、微量元素混合液(P,0.0360)和K2HPO4.3H2O(P,0.0340)为影响摇瓶生产异戊二烯的主要因素;并确定这三种成分的最佳使用浓度:牛肉膏7.7 g/L,微量元素混合液0.1 ml/L,K2HPO4.3H2O 10.09 g/L,该三种成分的两两交互作用不显著。结论:优化条件下异戊二烯产量从140.16 mg/L提升至935.02 mg/L,提高6.67倍。     

棘孢木霉（Trichoderma asperellum）几丁质酶基因的克隆与生物信息学分析

几丁质酶作为木霉菌防治植物病虫害的主要因子,在生物防治和环境保护等领域发挥着重要的作用.为了研究棘孢木霉（Trichoderma asperellum）的生防机制并获得与其相关的功能基因,本研究通过RT-PCR、3′-RACE及5′-TAIL- PCR技术克隆了T. asperellum 1个几丁质酶基因Tachi1,对该基因进行了生物信息学分析,并利用毕赤酵母表达系统进行表达验证. Tachi1的DNA序列长1 635 bp,含有3个内含子,包含1 275 bp的开放阅读框,编码424个氨基酸;Tachi1属于糖基水解酶18家族内切几丁质酶,包含SIGGW底物结合位点和FDGIDXDWE活性中心位点,信号肽长度为22个氨基酸,成熟肽分子量为44 kD,二级结构以α-螺旋 、β-折叠和无规则卷曲为结构元件,三级结构为(α/β)8的圆桶形结构. 转Tachi1基因酵母工程菌可高效分泌表达几丁质酶Tachi1,甲醇诱导培养8 d几丁质酶酶活可达9.25 U/mL.     

亚硝酸盐胁迫对罗氏沼虾血细胞及其抗氧化酶活力的影响

【背景】亚硝酸盐是虾类集约化养殖过程中最常见的毒性污染物之一,研究亚硝酸盐胁迫对罗氏沼虾血细胞的毒性以及抗氧化酶在抗胁迫防御中的作用,能够为罗氏沼虾养殖过程中的亚硝酸盐中毒防治提供理论参考。【方法】以不同浓度(0、1、5和10 mg·L~(-1))的亚硝态氮(NO_2~--N)对罗氏沼虾进行胁迫,于胁迫后的0、6、12、24和48 h取样,应用流式细胞术检测血细胞活性氧(ROS)含量和细胞凋亡率,同时测定血细胞总数(THC)和胞内抗氧化酶活力。【结果】1 mg·L~(-1)NO_2~--N在48 h内对血细胞ROS含量、凋亡率和THC均无显著影响。5 mg·L~(-1)NO_2~--N胁迫24 h,血细胞ROS含量显著上升,THC显著下降,胁迫48 h凋亡率显著提高。10 mg·L~(-1)NO_2~--N胁迫6 h,血细胞ROS含量和凋亡率均显著上升,胁迫12 h THC显著下降。血细胞的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活力均不同程度地被NO_2~--N胁迫所诱导,CAT活力主要在胁迫前期提高,而GPx活力在胁迫后期提高。【结论与意义】亚硝酸盐存在浓度和时间毒性效应,一定浓度的亚硝酸盐会诱导虾血细胞产生ROS,这些ROS的过量产生诱导了血细胞发生凋亡,继而导致THC下降,这一氧化胁迫过程可能是亚硝酸盐对罗氏沼虾产生细胞毒性的重要机制之一。抗氧化酶活力的诱导表明抗氧化酶在亚硝酸盐胁迫过程中发挥防御作用。     

印楝素乳油对荔枝蒂蛀虫种群的控制作用

利用生命表的方法和干扰作用控制指数评价了印楝素乳油对荔枝蒂蛀虫Conopomorpha sinensisBradley种群的控制作用,结果表明:0.3%印楝素乳油对荔枝蒂蛀虫成虫显著的产卵忌避作用是其对该种群控制的主要机理。在室内,0.3%印楝素乳油在6 mL/L和3 mL/L的浓度处理下,对荔枝蒂蛀虫成虫产卵的忌避率分别为89.3%和86.3%。田间的试验结果表明,在印楝素乳油浓度为6 mL/L和和3 mL/L的处理区中,荔枝蒂蛀虫的种群趋势指数分别为1.23和1.45,显著低于对照区的种群趋势指数11.60,干扰作用控制指数分别为0.106和0.112。这2个浓度的印楝素乳油对荔枝蒂蛀虫种群的控制效果分别可达89.4%和87.5%。     

农杆菌介导生防棘孢木霉菌转化体系的优化

目的:实现棘孢木霉菌T4的遗传转化并优化其转化体系.方法:以潮霉素抗性为选择标记,利用农杆菌转化法介导转化棘孢木霉菌.结果:潮霉素基因成功整合到受体菌基因组中,转化子抗性基因可稳定遗传.结论:最优的转化体系和条件为:IM和CM培养基中AS浓度为200 μg/mL,棘孢木霉T4孢子浓度为106/mL,农杆菌浓度为200 μL( OD600约0.8),共培养时间为48 h,转化效率约为50个转化子/106个孢子.     

草鱼生肌因子5基因的克隆及其组织表达谱分析

目的:获得草鱼生肌因子5(Myf-5)基因序列,分析其在草鱼不同组织和不同发育阶段中的表达规律。方法:根据鲤鱼Myf-5基因序列设计引物,用草鱼肌肉组织总RNA,经RT-PCR扩增其Myf-5基因序列;利用半定量RT-PCR分析草鱼Myf-5基因在草鱼不同组织和不同发育阶段的mRNA表达特性。结果:获得了草鱼Myf-5基因开放读框序列723 bp,GenBank登录号为GU290227;该基因编码由240个氨基酸残基组成的蛋白,具有MyoD家族基因的典型性碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)结构,其氨基酸序列与斑马鱼、鲤鱼、虹鳟、大西洋鲑等的同源性较高(74%~97%),与哺乳动物和禽类如人、小鼠、大鼠、猪、牛和鸡的同源性较低(56%~60%);在草鱼红肌、白肌、肝胰脏、肾脏、脑和肠中均检测到Myf-5基因的表达,红肌、白肌和脑组织中Myf-5基因mRNA的表达量显著高于其他组织(P<0.05);草鱼Myf-5基因的表达随着其生长发育呈下降趋势,在较大规格试验鱼(500 g)中的表达显著低于其他2种规格(50~60 g、120~130 g)的试验鱼(P<0.05)。结论:获得了草鱼Myf-5基因序列,其在红肌、白肌和脑组织中的表达量显著高于其他组织,并随生长发育呈下降趋势,为研究Myf-5在草鱼肌肉发育过程中的作用提供了基础资料。     

城乡居民食物氮足迹估算及其动态分析——以北京市为例

氮足迹作为一种评价氮排放影响的新兴测度方法,已被用来衡量人类活动造成的环境影响。食物消费是城市营养元素流动的重要环节,其产生的氮足迹反映了维持一个城市人口的基本食物需求所导致的活性氮排放以及对周边环境的影响。以北京市为例,基于N-Calculator模型的基础上,估算了1980—2012年居民食物氮足迹,分析其变化特点及其与经济社会因素之间的关系。结果表明:北京市居民人均食物氮足迹变化与食物消费量变化趋势相似,城镇居民氮足迹呈持续增长后渐趋平稳,在14.69—22.58 kg(N)/a之间波动,平均为17.78 kg(N)/a,接近发达国家水平;农村居民氮足迹呈小幅减少趋势,在10.81—15.28kg(N)/a之间波动,平均为12.72 kg(N)/a。其中,高氮含量食物在城乡居民人均食物氮足迹中所占比例都有所增加,以肉类为主的荤食比例分别由27%和10%上升至41%和31%;以奶类为主的副食比例由7%和1%上升至18%和13%。城镇居民食物氮足迹与人均可支配收入呈正相关,与恩格尔系数和平均家庭人口数呈负相关,而农村居民食物氮足迹与各因子的相关关系则与前者相反。此外,北京市食物氮足迹总体呈增长趋势,年均增加约8066 t(N)/a。城镇居民当前的饮食消费模式不利于减缓北京区域食物氮足迹高通量的剧增趋势,更多的农村及外来人口进入城镇将加速区域氮足迹增长。食物氮足迹的估算能为居民改变高氮消费模式提供参考,进而促进城市的低氮发展。     

Inhibition of the growth of two blue-green algae species (Microsystis aruginosa and Anabaena spiroides) by acidification treatments using carbon dioxide

The effect of pH adjusted by aeration with carbon dioxide (CO₂) on the growth of two species of blue-green algae, Microcystis aeruginosa and Anabaena spiroides, was investigated. Three conditions (pH 5.5, 6.0 and 6.5) were found to have significant inhibitory effects on the growth of the two algae species when acidification treatment was conducted during the logarithmic phase. Differences in the inhibition effect of acidification existed between the two species algae. The tolerance of M. aeruginosa to these conditions was also investigated. The results indicated that M. aeruginosa was inhibited significantly, but not dead at pH 6.5, whereas death occurred at pH 5.5 and 6.0. The greatest inhibitory effect of acidification treatment conducted during the stable breeding phase of M. aeruginosa occurred at pH 5.5, while no inhibitory effect was found at pH 6.5.     

RNA编辑的研究进展

RNA编辑,即通过碱基的插入、删除和替换对RNA进行的转录后加工过程,这一表观遗传现象也被认为是在RNA水平上对遗传信息进行修复的一种修正机制.本文主要综述了目前植物中基于PPR基因家族等编辑复合体以及动物中关于CRISPR/Cas系统的两种RNA编辑系统,并介绍了RNA编辑在植物生长发育过程中的重要作用,并展望了RN...