【目的】水稻灌浆期高温严重影响其产量和品质,解析温度影响灌浆的分子机制,对保障水稻高产和优质意义重大。【方法】利用水稻中一份温度敏感的灌浆缺陷突变体dg1,结合遗传、生理、生化和³H-ABA feeding等技术方法,解析温度影响水稻灌浆的分子机制。【结果】我们克隆了一个调控水稻籽粒灌浆的关键基因DG1。DG1编码一个MATE转运蛋白,该蛋白具有外排脱落酸(abscisic acid,ABS)活性,在节和小花轴参与调控叶片到颖果的ABA长距离运输。高温通过诱导DG1高表达促进叶片到颖果的ABA长距离转运,该长距离转运的ABA诱导淀粉合成关键基因表达,从而确保高温下水稻籽粒正常灌浆。相关研究成果以“Leaf-derived ABA regulates rice seed development via a transporter-mediated and temperature-sensitive mechanism”为题于2021年1月发表在国际期刊Science Advances(10.1126/sciadv.abc8873)。【结论】该成果揭示了DG1通过调控叶片到颖果ABA长距离运输确保高温下种子正常发育的分子机制。

【目的】研究分析普通菜豆基因组学研究进展,为其未来研究方向和重点任务提供建议。【方法】通过查阅关于普通菜豆基因组学相关的文献,对普通菜豆遗传图谱研究、基因组测序、比较基因组研究、转录组学等方面的研究进展进行全面总结和分析。【结果】普通菜豆基因组学研究在食用豆中是处于领先地位,而在豆科中仅次于大豆,这在一定程度上也促进了菜豆基因挖掘、遗传改良等的研究。【结论】普通菜豆基因组研究目前存在诸如基因组信息不够完整、基因功能研究不足、育种可利用分子标记缺少等问题,并提出了今后基因组研究的重点方向和任务。

【目的】为探究不同大豆品种与种植模式对苗期玉米根系的影响,揭示玉米大豆间套作对玉米根系发育的影响。【方法】以46种大豆材料与玉米进行间作,对苗期玉米的根系形态、活力及SOD抗氧化酶活性进行聚类分析。在阈值为8.5时,将供试大豆材料划分为3个类群。不同大豆品种对间作玉米苗期的影响不同,类群Ⅰ强于类群Ⅱ、Ⅲ,结合四川省主推品种类型,从类群Ⅰ中选择3个大豆品种与玉米进行间作,进一步分析不同种植模式下玉米生长及其根系形态、生理指标的变化。【结果】同单作玉米相比,与“南豆25”“桂夏1号”和“贡秋豆4号”间作条件下,间作玉米地上部分生物量、根系生物量显著提高,地上部分生物量分别比单作玉米高56.4%、80.5%和32.6%,根系生物量分别比单作玉米高38.2%、57.4%和24.7%;间作玉米苗期根系长度、根系表面积显著提高;间作玉米苗期根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性显著提高,根系活力分别比单作玉米高27.7%、25.0%和39.7%;SOD活性分别高97.4%、71.2%和120.9%;CAT活性分别高47.4%、67.5%和44.7%;POD活性分别高28.5%、11.8%和16.2%;膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著低于单作。【结论】种植模式对玉米根系生长影响显著,玉米-大豆间作种植可以促进玉米苗期根系生长,延缓玉米根系衰老;“南豆25”对间作玉米苗期根系影响小于“桂夏1号”“贡秋豆4号”。

【目的】对黄瓜基因组中CDPK基因的鉴定和进化特征的分析,为深入探索黄瓜CDPK蛋白生物学功能提供理论依据。【方法】用生物信息学方法,在黄瓜的全基因组范围内鉴定CDPK基因,并分析该基因的结构、染色体分布、进化关系及功能域。【结果】在黄瓜全基因组库中总共鉴定出17个CsCPKs,被分为4类;所有CsCPKs均含有6~8个内含子且都具有motif1~10,motif12和motif14;所编码氨基酸序列中含有4个 EF-手型结构;多数CsCPKs具有棕榈酰化位点。【结论】CsCPKs都具有ATP结合、Ca²⁺结合和蛋白激酶活性的分子功能,参与蛋白质磷酸化的生物过程,而特有的motif决定了某些CsCPKs特有的生物学功能。

【目的】探究冠菌素(coronatine,COR)在丁香假单胞菌与番茄互作过程中的作用机理。【方法】以番茄品种Money maker为试验材料,用RT-qPCR法检测不同浓度COR注射番茄叶片之后防御基因表达量,利用苯胺蓝染色法观测叶片中不同菌株诱导的胼胝质沉积数目,采用稀释平板计数法检测细菌生长量。【结果】RT-qPCR结果显示高浓度COR处理番茄可诱导EIN2、EIN3、LoxD、MYC2、PAL5基因的高表达,抑制PR1a基因的表达;细菌生长测定结果显示野生型病原菌比COR缺失突变体在番茄叶片中的生长量高5倍;染色观测结果显示COR能够抑制番茄胼胝质的沉积。【结论】COR影响番茄激素信号途径,抑制胼胝质沉积,促进病原菌在番茄叶片中的生长。

【目的】为筛选出鸟王茶产量及品质比较稳定的优良单株,为进一步选育高产优质鸟王茶品种奠定基础。【方法】以鸟王茶3个主要的栽培叶片外观表现型为对象,研究鸟王茶叶片外观表现型种类的生物量的变化趋势,对不同采摘季节鸟王茶矿质元素、儿茶素、茶多酚、咖啡碱等茶叶品质指标进行分析,综合讨论不同叶片外观表现型和采摘季节下鸟王茶的产量及品质。【结果】年萌枝数和发芽密度为小叶型>中叶型>大叶型、一芽一叶百芽重量为大叶型>中叶型>小叶型;Ca含量为夏茶>秋茶>春茶、Fe和Mg为秋茶>春茶>夏茶、Se和Zn为春茶>秋茶>夏茶;水浸出物、总儿茶素为夏茶>秋茶>春茶,茶多酚为秋茶>夏茶>春茶,咖啡碱为夏茶>春茶>秋茶。【结论】鸟王茶不同叶片外观表现型春茶的生化指标适制优质绿茶,夏、秋芽的生化指标适制优质红茶;中叶型可以作为单株优选育种材料,大叶型可试制乌龙茶产品。

【目的】探明农田土壤中微塑料残留对农作物生长发育的影响机制对农业可持续至关重要。【方法】利用盆栽试验,通过向土壤中添加粒径为<15 μm的聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)颗粒,设置了4个微塑料添加浓度梯度处理,包括对照CK、T₁(0.54 g/kg)、T₂(1.62 g/kg)和T₃(2.70 g/kg),模拟研究了土壤中残留微塑料(mPVC)对大豆幼苗生长及叶片光合色素、根系活力、抗氧化性的影响。【结果】大豆出苗后第7 和14 天,中高浓度(T₂ and T₃,1.62~2.70 g/kg)微塑料残留土壤显著降低了大豆幼苗的叶面积、株高和根鲜重;出苗后第21 d,各处理大豆叶面积、株高、根鲜重与对照相比均无显著差异。高浓度(T₃,2.70 g/kg) mPVC显著降低了大豆的根系活力。随生长时间延长,脂质过氧化物(MDA)含量总体呈上升趋,但微塑料胁迫激发了大豆自身的抗氧化体系,提高了SOD、POD和CAT活性,从而降低了MDA含量。【结论】土壤微塑料残留量较低时,随生育时期延长,大豆可通过自身抗氧化系统减小胁迫影响;残留量较高时,则植株叶面积、株高和根系活力等各项生理生化指标均受到较大程度影响。

【目的】明确不同水肥配比对小麦株高、穗粒数和千粒重等生育性状的影响,以及不同生育性状之间的相关性,寻求最佳水肥配施方案。【方法】以绵麦44为材料,利用多因素响应面分析法,通过三因素三水平的响应面优化试验,建立小麦生育性状二次回归方程。【结果】响应面分析表明,回归模型显著。施氮量和灌水量与株高正相关,影响极显著;施磷量与穗粒数正相关,影响极显著;施氮量和灌水量与千粒重正相关,影响极显著。生育性状相关性分析表明,株高对千粒重有显著影响,穗粒数对千粒重无显著影响。【结论】最优水肥处理方案为施氮量220 kg/hm²,施磷量87 kg/hm²,灌水量60 mm。试验结果为株高(87.48±1.63) cm,穗粒数(37.6±1.05)粒,千粒重(47.88±0.86) g。

【目的】为提高生防芽孢杆菌防治栾树枝枯病效果,减少化学药剂使用量、缓解化学药剂抗药性问题,探讨生防芽孢杆菌与杀菌剂对栾树枝枯病的复配防效。【方法】采用平板对峙法筛选生防菌,生长速率法筛选杀菌剂,分光光度计测定杀菌剂与生防菌生物相容性,Wadley法确定复配比例。【结果】筛选出一株解淀粉芽孢杆菌对小新壳梭孢拮抗效果最强;50%多菌灵可湿性粉剂EC₅₀值,最低为0.123 mg/L,且与解淀粉芽孢杆菌具有生物相容性。50%多菌灵与解淀粉芽孢杆菌粗提物体积比为5 ∶ 1时,EC_50(ob)值为0.039 mg/L,SR值为3.783。复配剂对栾树枝枯病防效达83.83%。【结论】多菌灵与解淀粉芽孢杆菌联用防治栾树枝枯病,显著高于单剂防治效果,混剂施用可减少化学杀菌剂使用量。

【目的】探讨酸沉降背景下马尾松林土壤水文物理性质及其与其他森林类型的差异。【方法】采用土钻法和环刀法,对重庆酸雨区马尾松林和毛竹林、针阔混交林、阔叶林4种森林类型的土壤水文物理性质进行研究。【结果】①马尾松林和毛竹林的各月土壤含水量较接近,且高于阔叶林和针阔混交林,以阔叶林最小;②马尾松林土壤容重、孔隙度、持水量和贮水量均与毛竹林差异不显著(P>0.05),但显著低于阔叶林(P<0.05)及针阔混交林(P<0.05);③马尾松林土壤初渗率变化在0.53~18.24 mm/min之间,稳渗率变化在0~7.33 mm/min之间,它们均与土壤容重呈负相关(P<0.01),但与土壤总孔隙度和非毛管孔隙度呈正相关(P<0.01)。【结论】酸沉降背景下4种森林类型的土壤水文物理性质以马尾松林和毛竹林较差,而阔叶林最好。

【目的】研究云南红河哈尼梯田土壤碳、氮含量及其比值变化,旨在为云南红河的哈尼梯田水肥利用及其管理提供科学依据。【方法】选择具有典型“四素同构”特征的哈尼梯田系统小寨村,在系统内分为哈尼梯田和林草地两大地类,对林草地(分为乔木林、灌木林、荒草地)和梯田(沿主灌渠分为上、中、下采样点)的0~20 cm土壤进行逐月采样,并测定其土壤有机碳和全氮含量。【结果】研究区有机碳含量为35.67~66.40 g/kg,均值为50.69g/kg,全氮含量为1.97~2.373 g/kg,均值为2.31 g/kg;林草地的有机碳和全氮含量(66.06 g/kg,2.37 g/kg)均高于梯田(37.72 g/kg,2.25 g/kg)。不同月份土壤有机碳含量为20.62~82.64 g/kg,氮含量为1.65~2.81 g/kg。土壤有机碳月份间的变化无明显规律,大部分属于中等变异且差异不显著。全氮含量月份间的规律表现为,在4月—6月份较高,而在8月—11月份较低。土壤有机碳含量、全氮含量在空间和时间上为中等偏弱变异程度,并在空间上存在显著差异。哈尼梯田系统不同土地利用上土壤C/N为15.67~28.14,林草地的C/N均值(28.06)显著高于梯田C/N均值(16.99),并且C/N的整体规律与氮素的时空分布规律呈相反趋势。【结论】研究区土壤有机碳和全氮含量都比较高,其中林草地高于梯田;农田比林草地土壤更有利于氮素的释放和供应,并在8月—10月份农田氮素含量下降明显,C/N升高,说明需要及时补充氮素。

【目的】了解炼山后火烧迹地中不同植被恢复模式下土壤团聚体酶活性特征。【方法】以宜宾市来复镇8 a生油樟(Cinnamomum longepaniculatum)、檫木(Sassafras tzumu)、香椿(Toona sinensis)、桢楠(Phoebe zhennan)人工纯林以及混交林(油樟、檫木、香椿以1∶1∶1均匀配置)等5种恢复模式为对象,研究了土壤团聚体(<0.25 mm、0.25~1 mm、1~2 mm、>2 mm)蔗糖酶、过氧化氢酶以及脲酶活性特征。【结果】①土壤团聚体各粒径比例在不同植被中:>2 mm含量最高,0.25~1 mm和1~2 mm次之,<0.25 mm最低;②不同粒径团聚体中蔗糖酶活性及过氧化氢酶活性呈现出相同的变化趋势,其大小排序为:桢楠>混交林>油樟>檫木>香椿,而脲酶活性的变化趋势为:桢楠>香椿>油樟>混交林>檫木;③土壤酶活性随着粒径的增加呈先增加后减少的趋势,1~2 mm达最高,>2 mm降低,其活性主要集中在0.25~1 mm和1~2 mm两个粒径中。【结论】火烧迹地后进行植被恢复能不同程度地提高土壤酶活性,改善其土壤质量 ,各林分间的差异性不显著(P>0.05),说明土壤酶活性的改善与林木种类关系不大; 团聚体粒径大小对土壤酶活性具有一定影响。

【目的】旨在考察饲粮中添加β-胡萝卜素对肉牛后备母牛卵泡发育的影响。【方法】选取12头体重相近(285 kg±12.3 kg)15月龄健康母牛(西杂牛♂×犏牛♀),随机分为2组,每组6头。对照组饲喂基础饲粮,处理组在对照组的基础上额外添加β-胡萝卜素1 200 mg/头/天。正式试验3个月。最后一天里每隔15 min采集血清样品对黄体生成素(LH)和卵泡生成素(FSH)进行测定,用超声仪对卵泡进行检测,后将所有牛只屠宰,采集垂体、下丘脑以及卵巢对繁殖轴相关基因表达进行测定。【结果】添加β-胡萝卜素可提高血清中LH含量(P<0.001);提高了下丘脑中Kiss1、GPR54、GnRH、EGR1、CaMKII以及ERK1/2等基因表达(P<0.05);提高了垂体中LHβ的表达(P<0.05);提高了卵巢中ERα表达,提高了大、中卵泡的比例(P<0.001)。【结论】β-胡萝卜素通过提高Kiss1/GPR54表达量激活ERK1/2信号途径,提高垂体中LHβ表达,促进LH分泌,促进卵泡发育。

【目的】研究鸡脂质代谢相关进展,以期为后续探究调控禽类脂质代谢的具体分子机制提供依据。【方法】通过查阅相关文献,对调控鸡脂质代谢的关键基因、microRNAs和信号通路等相关研究进展进行了全面的总结和分析。【结果】鸡脂质代谢是一个复杂的生物过程,相关基因之间的互作关系,miRNA对靶基因的调控方式以及调控禽类脂质代谢的具体机制还需要更深入的研究。【结论】未来的研究中应集中于进一步确定相关候选基因与禽类脂质代谢之间的功能作用与联系,并揭示相关的分子机制。

【目的】旨在研究精料补充料补饲对藏羔羊生长发育和瘤胃菌群组成的影响。【方法】试验选择健康藏羔羊200只(15.35 kg±0.78 kg),随机分为2组。对照组为放牧饲喂,试验组在放牧基础上,第1周每只羔羊初始补饲0.2 kg/d精料补充料,此后每周每只羔羊增加50 g 精料补充料,试验期为 120 d,每月测定其生长发育指标。试验结束后,从试验组和对照组中各随机选择5只进行屠宰并收集瘤胃内容物样品,采用 IIIumina 测序技术分析瘤胃细菌组成。【结果】①试验期内试验组的平均日增重(ADG)极显著高于对照组(P<0.01),在第60天,试验组的体斜长和胸围显著高于对照组(P<0.05),且在第120天,试验组的体斜长显著高于对照组(P<0.05)。②2组藏羔羊瘤胃细菌在门水平上组成相似,拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)以及疣微菌门(Verrucomicrobia)为优势菌门;属水平上,对照组的瘤胃球菌科_UCG-014的丰度显著高试验组(P<0.05)。③Alpha多样性指数中,对照组的Chao1和Ace指数显著高于试验组(P<0.05),说明对照组的瘤胃细菌丰富度优于试验组。④瘤胃细菌功能预测发现,2组藏羔羊瘤胃细菌主要富集于碳水化合物代谢(carbohydrate metabolism)、信号转导(signal transduction)、氨基酸代谢(amino acid metabolism)。【结论】断奶后藏羔羊精料补充料能够显著提高其平均日增重,尽管精料补充料补饲会造成藏羔羊瘤胃细菌的丰富度的降低,但对瘤胃门水平优势菌群的相对丰度并无显著影响。

【目的】构建人源转录因子锌指并列基因1(JAZF1)真核表达载体,并探究过表达JAZF1对胚胎癌细胞存活的影响。【方法】以胚胎癌细胞NCCIT的cDNA为模板扩增JAZF1基因片段,并将其与pRK5-myc载体连接,构建重组质粒,转染至NCCIT细胞;通过实时荧光定量PCR和DAPI染色法分别检测过表达JAZF1对NCCIT细胞中炎性因子IL1-β、IL8、TGF-β转录水平的影响及对NCCIT细胞存活的影响。【结果】过表达JAZF1基因后,促炎因子IL1-β(P<0.05)、IL8(P<0.01)转录水平明显下降,而抑炎因子TGF-β的mRNA表达水平无明显变化(P>0.05),同时NCCIT细胞出现更明显的细胞凋亡(P<0.01)。【结论】JAZF1可能通过抑制促炎因子IL1-β和IL8的表达来抑制炎症发展,进而抑制畸胎瘤进展。

【目的】初步探究豚鹿的抗病毒免疫机制,为野生动物保护提供新的思路。【方法】利用转录组测序技术对聚肌胞苷酸(PolyI:C)刺激后的豚鹿外周血淋巴细胞进行测序分析并使用qPCR方法对数据的准确性进行验证。【结果】拼接得到12 1204条unigene,平均长度1 121 bp。共有97.12%的unigene得到成功注释。经过差异表达分析,获得402个差异表达基因(DEGs)。GO和KEGG富集分析显示差异基因在免疫反应方面出现富集,进而筛选出28个免疫相关基因。随机选取9个基因进行实时荧光定量分析,验证结果与测序结果变化趋势一致。【结论】获得了Poly I:C刺激后豚鹿外周血淋巴细胞的基因表达谱,为豚鹿抗病毒免疫应答机制的研究奠定了基础,为疫苗佐剂的开发及应用提供了理论基础。

【目的】土地流转的防贫效应日益得到关注,但土地转入与土地转出对农户防范贫困的影响机制不同,从而土地转入能否有效防范贫困风险亟须深入研究。【方法】利用CLDS2016微观数据,使用可行广义最小二乘法(FGLS),计算防贫稳定性指标,并采用倾向得分匹配(PSM)构建“反事实”框架,通过农户贫困脆弱性实证检验土地转入的防贫效应。【结果】土地转入具有显著的防贫效应。且相较于非贫困户,土地转入的防贫效应对贫困户更大。异质性分析发现,土地转入对贫困脆弱性更高的农户家庭产生了更大的影响。【结论】应积极完善土地流转市场,推进土地有序流转,为农户特别是脆弱性较高的农户扩大农业经营规模成为职业农民创造条件。

【目的】逐步优化农村劳动力转移行为甚至创造有利条件吸引青壮年劳动力回流是实施乡村振兴战略的重要途径。而进一步厘清影响农户外出务工行为的关键性因素是实现这一目标的基本前提。【方法】基于湖北农村地区的微观调研数据,在完成理论分析与变量设置的基础上,利用二元Logistics模型探讨了家庭资源、社会资源对农户外出务工行为的影响。【结果】家庭资源和社会资源均对农户外出务工行为产生了重要影响,具体表现在,劳动力数量多、资产水平高、借贷能力强的农户选择外出务工的可能性更大;拥有企业老板、事业单位员工以及多类非农职业并存亲朋的农户相比一般农户选择外出务工的概率更高。控制变量中,性别、专业技能、健康状况对农户外出务工行为均表现出显著的正效应,而年龄则呈现出明显的负向影响。【结论】政府相关部门应因势利导,既要保证农村剩余劳动力的合理流动,也亟须建立农村开放的发展制度环境吸纳城市资源要素,以此为契机打造平台引导农村劳动力回流。