“绿色革命”新进展:赤霉素与氮营养双重调控的表观修饰助力水稻高产高效育种

以半矮秆育种为代表的“绿色革命”极大地提高了作物产量,但也带来氮营养利用效率降低的严重问题。“绿色革命”主要基于调控赤霉素的代谢和信号转导而实现。前期的研究发现,赤霉素信号转导关键因子DELLA蛋白通过调控GRF4而负调控氮素的吸收利用,为半矮秆品系氮利用效率低的问题提供了解决方案。最近的一项研究进一步揭示了GA信号途径与氮响应交叉互作的新机制。该研究发现水稻(Oryza sativa)NGR5是氮素调控分蘖数目的一个关键基因,其表达受氮诱导。通过招募PRC2,NGR5对D14和OsSPL14等分蘖抑制基因所在位点进行H3K27me3甲基化修饰,从而抑制其表达。而在半矮秆背景下超表达NGR5可以提高低氮水平下的水稻产量。NGR5同时也被发现为赤霉素受体GID1的一个新靶标,受到其负调控。该研究发现了调控赤霉素信号通路的新机制,并对高产高效的新一代“绿色革命”育种实践具有重要启示。     

Effects of the supply levels and ratios of nitrogen and phosphorus on seed traits of Chenopodium glaucum

全球氮沉降不仅改变土壤氮和磷的有效性, 同时也改变氮磷比例。氮磷供应量、比例及其交互作用可能会影响植物种子性状。该研究在内蒙古草原基于沙培盆栽实验种植灰绿藜(Chenopodium glaucum), 设置3个氮磷供应量水平和3个氮磷比例的正交实验来探究氮磷供应量、比例及其交互作用对灰绿藜种子性状的影响。结果发现氮磷供应量对种子氮浓度、磷浓度和萌发率影响的相对贡献(15%-24%)大于氮磷比例(3%-7%), 而种子大小只受氮磷比例的影响。同时氮磷供应量和比例之间的交互作用显著影响种子氮浓度和磷浓度。同等氮磷比例情况下, 低量养分供应提高种子氮浓度、磷浓度和萌发率。氮磷比例只有在养分匮乏的环境中才会对种子大小和萌发率产生显著影响。总之, 灰绿藜种子不同性状对氮或磷限制的敏感性不同, 同时种子性状也对养分限制表现出适应性和被动响应。     

德国科隆市Stammheim污水处理厂简介

介绍德国科隆市Stammheim污水处理厂各构筑物和生产运行情况。     

甘蓝型油菜芥酸和二十碳烯酸含量的基因效应

以甘蓝型油菜的4种纯合芥酸基因型之间所有可能的6个杂交组合的P_1、P_2、F_1、P_2、B_1和B_2世代为材料,用生统遗传学方法研究了芥酸和二十碳烯酸的基因作用形式及效应。发现无论亲本是单基因差异还是二基因差异,F_1和F_2代的芥酸含量都接近中亲值,F_1略大于中亲值和F_(20)世代均值分析表明,芥酸含量的遗传符合加性显性模型,加性效应占绝对优势,显性效应不显著。用数量遗传学方法估计的芥酸基因数与已知的结果相近。     

强化后期氮素营养对提高水稻结实率及改善米质的作用

加强后期氮素营养能提高杂交水稻碳氨同化能力和结实率,稻米的蛋白质和八种必需氨基酸含量、谷类蛋白的赖氨酸和苏氨酸也有提高。     

森林土壤氮转化的微生物功能研究

本文研究了不同林型下土壤(A+6层和A_1层)微生物、土壤酶活性在森林土壤氮转化中的作用。结果表明不同林型下土壤具有不同的固氮作用、反硝化作用、氨化作用和硝化作用速率,即阔叶林>针阔混交林>针叶林。已经证明,固氮作用主要存在于森林土壤的A_1层,反硝化作用主要存在于A_0层。森林土壤存在2种硝化作用过程,即由自养微生物所引起的自养硝化作用过程和异养微生物所引起的异养硝化作用过程。它的存在与林型有关,某些森林土壤中这2种硝化作用过程都存在,如针阔混交林下的A_0层和A_1层。有些林型下土壤,则以异养硝化作用过程为主,如针叶林的A_0层。     

伸展素在黄瓜胞壁中的转化及其与羟脯氨酸和异联酪氨酸的关系

用~(14)C-Pro和~3H_2-Tyr离体暗培养黄瓜子叶,发现细胞质、SECW和RCW中的Hyp/Pro和Idt/Tyr都随时间呈线性增加。这两种比值后两者高于前者,而两种比值增加速度之比在胞质部分最大、RCW中最小。表明在胞质和胞壁中都有Pro羟化和Tyr异联化过程,但羟化作用主要发生在胞质中,异联化主要在RCW中。 理化处理(高渗溶液和CHM)和放射性示踪证明胞质中存在HRGP库;它被分泌到胞壁后,先以离子键与壁结合,后转变为共价键与壁结合的伸展素。