Genetic basis of kernel nutritional traits during maize domestication and improvement

The nutritional traits of maize kernels are important for human and animal nutrition, and these traits have undergone selection to meet the diverse nutritional needs of humans. However, our knowledge of the genetic basis of selecting for kernel nutritional traits is limited. Here, we identified both single and epistatic quantitative trait loci (QTLs) that contributed to the differences of oil and carotenoid traits between maize and teosinte. Over half of teosinte alleles of single QTLs increased the values of the detected oil and carotenoid traits. Based on the pleiotropism or linkage information of the identified single QTLs, we constructed a trait–locus network to help clarify the genetic basis of correlations among oil and carotenoid traits. Furthermore, the selection features and evolutionary trajectories of the genes or loci underlying variations in oil and carotenoid traits revealed that these nutritional traits produced diverse selection events during maize domestication and improvement. To illustrate more, a mutator distance–relative transposable element (TE) in intron 1 of DXS2, which encoded a rate‐limiting enzyme in the methylerythritol phosphate pathway, was identified to increase carotenoid biosynthesis by enhancing DXS2 expression. This TE occurs in the grass teosinte, and has been found to have undergone selection during maize domestication and improvement, and is almost fixed in yellow maize. Our findings not only provide important insights into evolutionary changes in nutritional traits, but also highlight the feasibility of reintroducing back into commercial agricultural germplasm those nutritionally important genes hidden in wild relatives.     

不同姿势久坐下女性腰部肌肉的sEMG信号变化

目的:观察女性受试者在不同坐姿久坐前后腰部肌肉表面肌电(sEMG)信号的变化,探讨不同姿势的久坐对竖脊肌功能状态的影响。方法:32名女性受试者随机分成4组,分别在4种不同的座椅(座椅A、B、C、D)上久坐2 h。记录受试者腰部竖脊肌在久坐前后2次最大随意收缩力量(MVC)测试中的sEMG信号,观察测试过程中的前3 s时频指标及全程频域指标的变化。结果:3 s的时频指标平均肌电振幅(AEMG)、平均功率谱频率(MPF)在不同坐姿久坐前后无显著性差异,其中AEMG在座椅B组中明显大于座椅A组;全程信号的频域指标MPF在久坐后显著减小,但在不同坐姿之间无显著性差异。结论:女性受试者在4种不同坐姿2 h久坐前后腰部竖脊肌的最大活动水平无明显改变;最大持续收缩能力在久坐后下降,但在不同坐姿间并无显著差异。     

荒漠草原两种类型土壤的水分动态对比

基于2017—2018年的定位监测数据,分析了宁夏东部的盐池荒漠草原2种不同类型土壤(灰钙土和风沙土)的水分时空动态特征。结果表明: 2017和2018年生长季(5—10月),研究区降雨量分别为208.2和274.8 mm,降雨在各月份的分配差异较大。2018年除5月存在极端降雨事件(129.6 mm)外,其余各月降雨量均低于2017年。土壤水分变化的季节动态规律大致可以分为两个阶段:土壤水分补偿期(5月初至6月初)和土壤水分波动期(6月中旬至9月底)。0～20 cm土层土壤含水量在降雨后呈骤增骤减的脉冲式特点,深层土壤含水量较稳定。灰钙土土壤含水量随土层加深表现为“升-降-升”的变化,风沙土土壤含水量在0～60 cm土层出现井喷式增加,而后增加缓慢,但随着土层深度的增加土壤含水量逐渐增大。2017年,灰钙土全剖面(0～100 cm)土壤水分表现为积累型,风沙土表现为消耗型;2018年,两种类型的土壤水分在全剖面均表现为消耗型。两种土壤类型土壤水分的时间稳定性随土壤深度的增加而增强,灰钙土和风沙土全剖面的平均土壤含水量代表性土层分别为80～100和40～60 cm。2种类型土壤的土壤水分时空分布不同,风沙土受降水的影响高于灰钙土。降水会降低土壤水分的变异性,改变土壤水分的时间稳定性。     

内生真菌和内生细菌接种对雷公藤生长和次生代谢产物积累的影响

为探究内生真菌与内生细菌对雷公藤(Tripterygium wilfordii)的生长和次生代谢产物积累的相互作用,用内生真菌NS33、NS6和内生细菌LG3、LY1单独或跨界联合接种雷公藤,对雷公藤的生长和雷公藤甲素、雷公藤红素合成进行了研究。结果表明,单独或混合培养的菌株具有分泌铁载体、吲哚乙酸(IAA)和溶磷能力,对种子萌发、芽伸长和根系活力有显著促进作用。接种菌株NS33、NS6、NS6-LG3和NS6-LY1均显著促进了雷公藤组培苗的生长。单独或联合接种菌株均能显著提高雷公藤组培苗雷公藤甲素和雷公藤红素的积累,其中NS33-LG3和LG3的作用最显著。菌株NS33与LG3能够协同促进IAA的分泌、小麦幼苗根系活力和雷公藤红素的积累;菌株NS6与LY1协同提高了雷公藤组培苗的高度、质量和雷公藤红素的积累。因此,内生真菌与内生细菌联合接种对雷公藤生长和次生代谢产物积累具有一定的协同效应,显示出实际应用潜力。     

亚热带不同树种凋落叶分解对氮添加的响应

为探究不同质量凋落物对氮(N)沉降的响应, 该研究采用尼龙网袋分解法, 在亚热带福建三明格氏栲(Castanopsis kawakamii)自然保护区的米槠(Castanopsis carlesii)天然林, 选取4种本区常见的具有不同初始化学性质的树种凋落叶进行模拟N沉降(N添加)分解实验(施N水平为对照0和50 kg·hm ^-2·a ^-1)。研究结果表明: 在2年的分解期内, 对照处理的各树种凋落叶的分解速率依次为观光木(Michelia odora, 0.557 a ^-1)、米槠(0.440 a ^-1)、台湾相思(Acacia confusa, 0.357 a ^-1)、杉木(Cunninghamia lanceolata, 0.354 a ^-1); N添加处理凋落叶分解速率依次为观光木(0.447 a ^-1)、米槠(0.354 a ^-1)、杉木(0.291 a ^-1)、台湾相思(0.230 a ^-1), 除杉木凋落叶外, N添加显著降低了其他3种凋落叶分解速率。N添加不仅使4种树木凋落叶分解过程中的N释放减慢, 同时还抑制凋落叶化学组成中木质素和纤维素的降解; N添加在凋落叶分解过程中总体上提高β-葡萄糖苷酶(βG)和酸性磷酸酶活性, 对纤维素水解酶的活性影响不一致, 而降低β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性和酚氧化酶活性。凋落叶分解速率与凋落叶中的碳获取酶(βG)活性以及其化学组分中的可萃取物含量极显著正相关, 与初始碳浓度、纤维素和木质素含量极显著负相关, 与初始N含量没有显著相关性。凋落物类型和N添加的交互作用虽未影响干质量损失速率, 但对木质素和纤维素的降解具有显著效应。综上所述, 化学组分比初始N含量能更好地预测凋落叶分解速率, 而N添加主要通过抑制分解木质素的氧化酶(如PHO)来降低凋落叶分解速率。     

一株降解煤油菌株的筛选与鉴定

本文通过从污水处理厂活性污泥中分离得到一株高效降解轻油(煤油)细菌5092-2,通过形态学、16S rRNA鉴定该菌为Mangroveibacter sp.。进一步对其生长条件进行了研究,发现该菌在23℃到38℃、pH为5.0到9.0范围内生长无明显差异。在温度为35℃,pH 7.2~7.4,160 r/min培养7 d,菌株降解煤油的能力达到52.3%,具有进一步研究的价值。     

唾液菌群特征分析对儿童龋齿复发的预测价值

目的探究唾液菌群特征对儿童龋齿复发的预测价值。方法收集2017年1月至2018年1月在中铁十七局集团有限公司中心医院诊断及治疗的龋齿患儿94例,在进行龋齿治疗后第4周搜集唾液样本,并根据12个月后的龋齿发生情况分为复发组及未复发组,对比两组微生物检测结果,并使用ROC曲线评估微生物指标对龋齿复发的预测效能。结果本研究随访结束时,龋齿复发23例(25.84%)。龋齿复发与未复发组的唾液微生物组成存在显著差异:复发组的变形链球菌(Streptococcus mutans)、内氏放线菌(Actinomyces naeslundii)、普雷沃氏菌属(Prevotella)、二氧化碳噬纤维菌属(Capnocytophaga)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、放线菌属(Actinobacillus)的相对丰度显著高于未复发组(均P<0.05),未复发组在纤毛杆菌属(Leptotrichia)、奈瑟氏菌属(Neisseria)、链球菌属(Streptococcus)的相对丰度显著高于复发组(均P<0.05)。纤毛杆菌属、内氏放线菌、普雷沃氏菌属、变形链球菌载量预测龋齿复发的AUC值分别为0.753、0.715、0.680、0.940,其中变形链球菌的AUC值显著高于其他三种菌属(均P<0.05)。结论分析唾液菌群对儿童龋齿的复发具有一定的预测价值,其中变形链球菌的预测效能较好。     

凝结芽胞杆菌生物学特性及其在家禽生产中的应用

作为一种新兴的微生物饲料添加剂,凝结芽胞杆菌既表现出类乳酸菌的益生特性,又具有芽胞杆菌抗逆性好、易储存的优点,有利于产业化及市场推广。凝结芽胞杆菌能够产生有机酸及多种酶类、修复受损的肠黏膜、抑制病原菌繁殖及促进营养物质的消化吸收,在家禽生产中受到广泛关注和应用。目前关于凝结芽胞杆菌的研究不够深入,其生物学特性及作用机制还在进一步研究中,还需加深其在畜牧业中的应用研究。本文主要对凝结芽胞杆菌近几年的研究进展及其在家禽生产中的应用进行综述,为今后凝结芽胞杆菌的研发及应用提供参考依据。