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【目的】BRI1-EMS-Suppressor 1（BES1）是油菜素内酯（BR）信号传导的重要转录因子，调节植物光形态建成，并参与光周期开花。研究红光和蓝光调控下BES1在‘红地球’葡萄花芽分化中的功能，为解析红光和蓝光介导的BR调控机制奠定基础，也为研究其他木本果树的开花调控提供参考。【方法】应用生物信息学分析VvBES1-1蛋白结构及序列比对。以‘红地球’葡萄花芽为试材，以温室自然光为对照（CK），设置红蓝4﹕1（R4B1）为光照处理，采集‘红地球’葡萄花芽，利用qPCR分析VvBES1-1在‘红地球’葡萄花芽分化过程中的时空表达模式和组织特异性。运用转化烟草方法进行亚细胞定位。通过双分子荧光互补（BiFC）试验探究VvBES1-1与其他蛋白的相互作用，以及运用酵母自激活活性测定评估VvBES1-1的转录激活能力。【结果】VvBES1-1具有BES1_N结构域，是一种BES1-S型蛋白，与毛果杨BES1亲缘关系最近，在‘红地球’葡萄各时期均有表达。在R4B1处理期间，与对照相比，VvBES1-1表达量显著降低。在花序次轴发育期，VvBES1-1表达量达到最高，此外，经10 mmol·L-1EBR处理后，促进了‘红地球’葡萄花芽VvBES1-1的表达。酵母自激活试验表明，VvBES1-1具有自激活活性。亚细胞定位结果表明，VvBES1-1定位于细胞核。过表达VvBES1-1烟草延迟开花时间，促进茎的伸长，并增加了分生组织的数量。VvBES1-1的下调表达则整合了BR和光周期信号，促进了‘红地球’葡萄花芽的分化。在‘红地球’葡萄花芽分化过程中，VvBES1-1受红光和蓝光的显著调节，且在R4B1处理下，VvBES1-1的表达水平在10 mmol·L-1的EBR处理6 h时达到最高。【结论】VvBES1-1在‘红地球’葡萄花芽分化中起重要作用。VvBES-1能够整合BR与光周期信号抑制葡萄花芽分化。而在红蓝光的影响下，能够有效下调VvBES-1的表达，达到促进葡萄花芽分化的目的。
【目的】克隆花青素合成关键基因VdF3′5′H2，分析其调控刺葡萄（Vitis davidii Foëx）细胞花青素生物合成及组分含量比例的作用，为构建高产花青素的刺葡萄细胞和定向调控目标花青素组分生物合成提供技术支撑和理论依据。【方法】以刺葡萄细胞为研究材料，克隆VdF3′5′H2并构建植物表达载体，将其转化刺葡萄细胞，通过抗性筛选结合荧光观察和PCR鉴定阳性细胞系；分析转基因刺葡萄细胞的表型，测定其花青素、黄酮类化合物和原花青素含量，并利用UPLC-MS/MS检测以花青素为主的代谢物组分；使用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）分析花青素合成相关基因的表达，并利用O2PLS法进行基因和差异代谢物的联合分析。【结果】VdF3′5′H2的ORF为1 527 bp，编码508个氨基酸残基；VdF3′5′H2蛋白与同科植物具有较高的同源性，均包含CYP75保守结构域、血红素结合位点和3个特征保守基序；系统进化分析发现F3′H与F3′5′H聚在同一大分支，显示F3′5′H从F3′H的进化关系，VdF3′5′H2在进化上比VdF3′5′H1更原始；VdF3′5′H2亚细胞定位于细胞质。在过表达VdF3′5′H2的2个转基因刺葡萄细胞中，花青素、黄酮类化合物和原花青素含量显著高于野生型对照。过表达VdF3′5′H2不仅使刺葡萄细胞中花青素组分的数量增加，而且显著促进了VdF3′5′Hs催化支路的花青素合成，2个转基因细胞的飞燕草素类花青素含量比例分别增加到7.82%（T6）和14.32%（T10），矮牵牛素类分别增加到7.30%和10.16%，锦葵色素类分别增加到58.08%和42.30%，而野生型细胞中3类花青素的含量比例分别为1.92%、1.48%和8.49%；同时，2个转基因细胞中矢车菊素类和芍药花素类花青素含量比例大幅度下降。过表达VdF3′5′H2使刺葡萄细胞中PAL、CHS、CHI、F3H等基因表达量下调，而VdF3′5′H1、LDOX和UFGT表达量上调。基因表达与差异代谢物的联合分析表明，过表达VdF3′5′H2是通过调控花青素合成相关基因的表达进而调节不同种类花青素及其组分的合成与积累。【结论】过表达VdF3′5′H2显著促进刺葡萄细胞花青素生物合成与累积，通过调控基因表达改变花青素合成支路代谢流，进而调控刺葡萄细胞中花青素的组成和含量比例。
【背景】绒山羊毛囊周期分为生长期、退行期和休止期。成纤维生长因子5（fibroblast growth factor5, FGF5）和成纤维生长因子21（fibroblast growth factor21, FGF21）是毛囊周期转换的重要调控因子。然而，FGF5和FGF21在皮肤组织中的定位以及调控毛囊周期转换的作用机制仍不清楚，而且FGF21在毛囊发育过程中的作用尚存在争议。毛乳头细胞（dermal papilla cells, DPCs）位于毛囊的毛乳头区域，当其功能缺失时，毛囊不能发育，使毛囊周期停滞在休止期，导致脱发。【目的】通过检测FGF5和FGF21在绒山羊皮肤组织中的表达定位，探究FGF5和FGF21对DPCs增殖的影响，并对其调控机制进行解析，丰富成纤维生长因子家族基因调控毛囊周期转换的机制，为进一步阐明绒山羊毛囊周期转换的分子机制提供理论依据。【方法】利用实时荧光定量PCR（real time quantitative PCR, RT-qPCR）和酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）检测FGF5、FGF21及其受体1（fibroblast growth factor receptor1, FGFR1）在绒山羊生长期和休止期皮肤组织中的表达情况，结合单细胞转录组测序数据分析其在绒山羊皮肤组织中的表达定位，并利用组织免疫荧光技术进行验证；通过构建过表达腺病毒载体在绒山羊DPCs中过表达FGF5和FGF21，利用MTT、EdU、流式细胞周期等方法检测其对绒山羊DPCs增殖的影响，并利用RT-qPCR、细胞免疫荧光和Western blotting检测FGFR1及增殖相关基因的表达情况；进一步利用RT-qPCR、细胞免疫荧光和Western blotting等方法探究FGF5和FGF21影响绒山羊DPCs增殖的作用机制。【结果】FGF5、FGF21及其受体FGFR1在绒山羊生长期皮肤组织中的表达量显著高于休止期（P<0.05）；FGF5、FGF21及其受体FGFR1均定位于绒山羊DPCs，提示FGF5和FGF21可能参与调控绒山羊DPCs的生物学功能；FGF5和FGF21过表达腺病毒在绒山羊DPCs中的过表达效果良好，其处理时间在84 h最佳（P<0.001）；FGF5和FGF21能够显著降低绒山羊DPCs的细胞活力，减少EdU+细胞比率。过表达FGF5减少了绒山羊DPCs中S期和G2期的细胞比率，而FGF21仅影响绒山羊DPCs中G2期的细胞比率（P<0.05）；过表达FGF5和FGF21促进其受体FGFR1的表达，并显著抑制增殖相关基因KI67和PCNA的表达（P<0.05）以及Wnt/β-catenin信号通路关键因子β-catenin的表达，其下游转录因子TCF3和JUN的表达也显著下降，而且Wnt/β-catenin信号通路中增殖相关基因MYC和CYCLIND1的表达也受到抑制（P<0.05）。【结论】FGF5、FGF21及其受体FGFR1均定位于绒山羊DPCs中，是调控绒山羊DPCs增殖的重要因子。研究证实FGF21和FGF5在绒山羊皮肤组织中的表达模式相近，通过调控Wnt/β-catenin信号通路抑制绒山羊DPCs的增殖。
【目的】种子大小直接影响花生的产量。前期通过QTL定位获得调控花生种仁大小的关键转录因子AhSAP1，构建花生胚酵母双杂交cDNA文库，并以AhSAP1为诱饵进行酵母双杂交筛选互作蛋白，分析候选互作蛋白基因的时空表达特征，为深入研究AhSAP1调控花生种仁发育的分子机制奠定基础。【方法】用SMART（switching mechanism at 5′ end of the RNA transcript）法构建花生胚大肠杆菌cDNA文库并进行鉴定；构建诱饵载体pGBKT7-AhSAP1，并鉴定其对酵母细胞的毒性以及自激活性。将花生胚cDNA文库质粒与诱饵质粒pGBKT7-AhSAP1共转Y2H Gold酵母菌株，筛选长势较好且呈蓝色的阳性菌落，测序比对，获得候选互作蛋白基因序列，预测生物学功能。利用RNA-seq明确候选互作蛋白基因在花生不同组织器官、受外源植物激素诱导及低钙胁迫诱导下的表达特征。根据功能注释结果，选取可能参与植物种子发育的候选因子，扩增其CDS全长序列，构建到靶标载体pGADT7后，分别与pGBKT7-AhSAP1共转化酵母细胞进行点对点酵母双杂交互作验证。【结果】花生胚大肠杆菌次级cDNA文库滴度为1.05×108 cfu/mL，重组率为98%，平均插入片段大小约1 000 bp，文库质量较高；成功构建酵母双杂交诱饵载体pGBKT7-AhSAP1，在酵母细胞中没有自激活性且对酵母菌没有毒性；筛选得到68个酵母阳性克隆，经序列相似性比对，去除重复，共获得60个候选互作蛋白，主要参与能量产生与代谢、翻译、核糖体结构和生物发育、转录、信号转导机制、翻译后修饰、无机离子运输和代谢、染色质结构等。选取12个候选互作蛋白与AhSAP1进行一对一酵母双杂交验证，有8个候选互作蛋白与AhSAP1发生互作。【结论】成功构建了花生胚发育不同时期的混合cDNA文库，筛选出60个与AhSAP1互作的候选互作蛋白，主要涉及能量产生与代谢、翻译、核糖体结构和生物发生、转录、信号转导机制、翻译后修饰、无机离子运输和代谢、染色质结构等，这些候选互作蛋白基因在花生根、茎、叶、花序、果针、果皮、种皮及胚中均有表达，明确了8个候选互作蛋白与AhSAP1的互作关系。
【目的】质量稳定的小麦原粮可以保持加工工艺及其参数基本不变，减少加工过程中人为干预，并降低工艺调整过程损耗，同时保证面制品质量的稳定性。开展品种质量稳定性评价可以为加工企业采购质量稳定的原粮提供参考。【方法】以2013—2019年邢台市和邯郸市种植的7个小麦品种师栾02-1、济麦22、良星99、邯6172、婴泊700、鲁原502和藁优2018为参试样品，采用变异系数定量表征品种在多年、多地的质量稳定性。将容重、籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量、面团稳定时间相乘，计算其乘积的变异系数，作为质量稳定性的综合性表征统计量。对同年同地的品种两两配对，分析其质量指标的稳定性。【结果】参试样品容重、蛋白质含量、湿面筋含量、面团稳定时间、质量指标乘积变异系数的波动范围分别为0.06%—5.50%、0.01%—12.21%、0.03%—10.02%、0.4%—138.69%、0.32%—140.01%。配对分析显示，品种容重稳定性从高到低依次为藁优2018、鲁原502、邯6172、良星99、婴泊700、济麦22、师栾02-1。籽粒粗蛋白含量稳定性从高到低依次为藁优2018、邯6172、婴泊700、鲁原502、良星99、济麦22、师栾02-1。湿面筋含量稳定性从高到低依次为藁优2018、邯6172、鲁原502、婴泊700、良星99、师栾02-1、济麦22。面团稳定时间稳定性从高到低依次为婴泊700、济麦22、藁优2018、鲁原502、邯6172、良星99、师栾02-1。上述质量指标乘积稳定性从高到低依次为婴泊700、藁优2018、鲁原502、良星99、邯6172、济麦22、师栾02-1。【结论】参试的质量指标中，容重的稳定性较高，面团稳定时间的稳定性较低，籽粒粗蛋白含量和湿面筋含量的稳定性介于两者之间。以4个质量指标乘积的变异系数为评价依据，婴泊700在参试品种中质量稳定性较高。
【目的】探明长江下游地区味优高产协同粳稻品种共性农艺与生理特征，为实现区域稻米产量和品质协同提升提供理论依据和技术支撑。【方法】于2018年和2022年，分别采用14个和13个常规粳稻品种开展品种筛选试验，系统比较不同品种的产量及构成、食味品质及质构特性，以及生物量、茎鞘非结构性碳水化合物（NSC）、群体光合势（LAD）等农艺与生理指标的差异。【结果】品种间的食味值和产量具有较大变幅，为此，按食味值和产量进行聚类，将不同水稻品种分为味中低产（ML）、味中高产（MH）和味优高产（GH）3种类型。GH类型品种2年的平均食味值和产量分别为68.5和10.2 t·hm-2，较MH和ML综合提高食味值6.8%、产量14.6%。从产量和品质性状的表现来看，与MH和ML相比，GH类型品种表现最高的结实率和口感得分。从生物量积累的过程来看，GH类型品种增加了灌浆初期的干物质积累比例，表现最高的抽穗-抽穗后15 d的干物质积累。进一步分析此阶段干物质积累成因发现，GH类型品种在稳定增加LAD的同时，显著增加了茎鞘中NSC的转运率。相关性分析表明，水稻结实率与口感得分、抽穗-抽穗后15 d的干物质积累和LAD及NSC转运率均呈极显著正相关关系。【结论】在保持较高的抽穗-抽穗后15 d LAD（100.4 m2·m-2·d）的同时，进一步提高灌浆期茎鞘NSC的转运率（79.9%）促进灌浆启动，增加抽穗-抽穗后15 d干物质积累（3.6 t·hm-2），提高水稻结实率（95.4%）和口感（9.6），是该区域味优高产协同水稻品种的共性特征。此外，研发以提高灌浆期NSC转运量和抽穗期植株茎鞘NSC积累为目标的水肥管理技术，有望进一步发挥上述味优高产协同品种的产量和食味品质潜力。
【目的】 近年来，我国黄淮海夏玉米区高温热害不利天气频发重发，已成为威胁玉米生产的重要不利因素。研究并明确高温胁迫对不同基因型玉米品种雌雄穗及产量的影响，为耐高温玉米品种培育和选择提供参考。【方法】 以郑单958（郑58×昌7-2）、先玉335（PH6WC×PH4CV）、京农科728（京MC01×京2416）和MC812（京B547×京2416）及其亲本自交系为供试材料，花期前后（大喇叭口期-吐丝后7 d）进行高温胁迫处理，研究高温胁迫对不同基因型玉米杂交种及其亲本自交系雌雄穗生长发育、散粉吐丝间隔（ASI）、花粉活性、产量及其构成要素的影响。【结果】 （1）花期前后高温胁迫导致参试玉米品种及其亲本自交系的穗粒数减少，进而产量降低，且不同品种和自交系对高温胁迫的响应存在显著差异。与对照相比，高温胁迫下，郑单958、先玉335、京农科728和MC812的穗粒数降幅分别为22.28%、46.79%、6.13%和8.11%，产量降幅分别为9.50%、50.61%、3.18%和5.00%，其中，京农科728和MC812减产不显著，而郑单958和先玉335显著减产；亲本自交系中，京2416的穗行数、行粒数和产量降幅最小且不显著，而PH6WC均显著降低且降幅最大。（2）高温胁迫下，参试品种及其亲本自交系的雄穗分支总数、雄穗长度、总散粉量和花粉活性降低，散粉持续期缩短，ASI延长。与对照相比，高温胁迫下，ASI延长1.6 d。雄穗长度降幅表现为郑单958>先玉335>MC812>京农科728。郑单958雄穗长度降幅最大，但雄穗分支数多，花粉量最大；先玉335雄穗分支少，雄穗长度降幅大，花粉量最少且活性最低；京2416总散粉量大且花粉活力强，降幅最小（仅为4.50%和3.98%）。【结论】 花期前后高温胁迫对参试玉米品种的籽粒产量和花粉活性等影响较大，京农科728和MC812的产量和花粉活性降幅显著低于先玉335和郑单958，耐热性较好。通过比较参试玉米杂交种亲本自交系的耐热性，父本自交系的耐热性要好于母本自交系。其中，京2416的雄穗分支和长度降幅小，花粉量大，花粉活性高，且花丝茸毛多，捕获花粉能力强，单穗产量高，ASI小，耐热性最好。因此，在耐高温玉米品种选育过程中，要重视和加大对耐热种质（如京2416等）的利用与改良创新，组配选育耐高温玉米新品种。
【目的】 比较分析红皮白肉与红皮红肉火龙果植株茎部内生微生物群落结构特征，旨在探究红肉火龙果果肉颜色形成与植株内生微生物群落的关联性，挖掘与其颜色形成相关的功能微生物。【方法】 以红皮白肉与红皮红肉火龙果植株茎部为试验材料，基于高通量测序技术比较分析茎部内生微生物（细菌、真菌）多样性与丰富度，门、属分类水平的群落结构组成以及优势菌群相对丰度占比；基于LEfSe差异分析探究红皮白肉与红肉火龙果植株茎部中具有显著差异的内生微生物。【结果】 红皮白肉与红皮红肉火龙果植株茎部内生微生物群落结构特征存在显著差异。红皮红肉火龙果植株茎部中特有的细菌、真菌OTU数量均高于相应的白肉火龙果；门分类水平表现为，子囊菌门（Ascomycota）真菌在红肉火龙果植株茎部中的相对丰度占比高于相应的白肉火龙果，其相对丰度占比是白肉火龙果的1.15倍；属分类水平表现为，链霉菌属（Streptomyces）细菌是红肉火龙果植株茎部中相对丰度占比最高的优势细菌属，青霉菌属（Penicillium）真菌是红肉火龙果植株茎部中相对丰度占比最高的优势真菌属，二者相对丰度占比分别是白肉火龙果的1.24倍和4.27倍；另一方面，红肉火龙果植株茎部中还富集了列契瓦尼尔氏菌属（Lechevalieria）、糖霉菌属（Glycomyces）、未分类肠杆菌属（unclassified_f__Enterobacteriaceae）、马杜拉放线菌属（Actinomadura）等优势细菌属以及unclassified_f__Serendipitaceae、unclassified_c__GS13、unclassified_o__Atractiellales、unclassified_o__Auriculariales、篮状菌属（Talaromyces）等优势真菌属。LEfSe差异分析结果显示，原小单孢菌属（Promicromonospora）细菌和木霉菌属（Xylomyces）真菌在红肉火龙果植株茎部中显著富集。【结论】 内生微生物群落组成与红肉火龙果果肉中色素的产生、代谢积累密切相关；链霉菌属、未分类肠杆菌属、原小单孢菌属细菌及子囊菌门、青霉菌属、篮状菌属和木霉菌属真菌可能是红肉火龙果果肉色素合成与代谢积累相关的功能微生物。
【目的】探究无核葡萄胚珠发育过程中内源激素和多胺含量变化对胚发育的影响，为花前喷洒外源激素及胚珠离体培养条件下培养基中添加外源激素以促进胚的发育提供理论依据。【方法】以欧亚种葡萄（Vitis vinifera L.）有核品种‘京秀’及其F1代种子败育型无核品种‘秦秀’为材料，采用高效液相色谱质谱（high performance liquid chromatography mass spectrometry，HPLCMS）和超高效液相色谱（ultra performance liquid chromatography，UPLC）分析方法，比较二者在果实不同发育时期胚珠中内源激素和多胺含量的变化规律。【结果】对于生长素（IAA）、玉米素（ZT）、玉米素核苷（ZR）和N6-异戊烯腺嘌呤（iPAS）含量，‘京秀’在花后39 d达到最高值，‘秦秀’在花后42 d达到最高值，但前者最高值均高于后者（1.5倍以上）；对于茉莉酸（JA）和水杨酸（SA）含量，‘京秀’在花后36 d（2 000 ng∙g-1和6 500 ng∙g-1）开始急剧上升，至花后39 d 时均达到最高值（6 500 ng∙g-1和10 000 ng∙g-1），之后下降并在花后42—45 d维持在较高水平，而‘秦秀’自花后36 d（3 500 ng∙g-1和3 000 ng∙g-1）开始一直下降并处于较低的水平；对于氨基环丙烷羧酸（ACC）含量，‘京秀’在花后39 d时几乎为0，然后迅速上升，在花后45 d时达到最高值（1 200 ng∙g-1），而‘秦秀’在花后39 d时达到最高值（900 ng∙g-1），之后下降至花后42 d时几乎为0，并一直维持在极低的水平；对于脱落酸（ABA）含量，‘京秀’在花后36—45 d一直处于几乎为0的水平，而‘秦秀’自花后39 d从0开始急速上升到42 d的最高值（900 ng∙g-1）；对于腐胺（Put）、精胺（Spm）和亚精胺（Spd）含量，2个品种变化趋势相似，但‘京秀’一直高于‘秦秀’，除精胺最高值均出现在花后42 d外，腐胺和亚精胺最高值在‘京秀’中为花后42 d，‘秦秀’为39 d。【结论】与有核品种‘京秀’相比，无核品种‘秦秀’胚珠中生长促进物质（IAA、CTK、GA3、ACC、JA、SA、Put、Spd和Spm）含量较低，而生长抑制物质（ABA）含量较高，（IAA+GA3）/ABA、（IAA+ZT+GA3）/ABA、Spm/多胺（PAs）、（Spd+Spm）/PAs和（Spd+Spm）/Put的比值较低，可能是导致其胚败育的主要原因之一。因此，在无核葡萄胚挽救过程中,可通过花前喷洒或者培养基中添加一定浓度的生长促进物质来抑制胚的败育。
【目的】转基因技术的发展离不开筛选标记的完善与创新，其中的可视化筛选标记在转基因中的应用越来越广泛。近年来，经过突变获得的增强型黄绿荧光蛋白（an enhanced Yellow Green Fluorescent like Protein (eYGFP) under ultraviolet (UV)，eYGFPuv（GFPuv））在365 nm紫外光线下能够发出强烈且稳定的绿色荧光，便于观察。构建GFPuv荧光筛选的基因编辑载体，并在马铃薯遗传转化中进行应用验证，为GFPuv荧光筛选在马铃薯转化中广泛应用提供技术支持，同时为后期利用基因组编辑技术创制马铃薯雄性不育系奠定基础。【方法】利用同源重组技术将GFPuv表达框架和基因编辑元件Cas9_sgRNA依次与pCAMBIA2300载体连接，并进行农杆菌介导的烟草瞬时转化试验；通过发根农杆菌Ar qual和MSU440转化马铃薯茎段，在便携紫外灯下观察，并统计荧光根；利用改造载体构建了6个马铃薯花药发育保守基因的编辑载体，通过发根农杆菌体系转化2种马铃薯材料，验证转化效率和编辑效率；利用改造载体对马铃薯进行遗传转化。【结果】成功构建了GFPuv荧光筛选的基因编辑载体pCAMBIA2300MGFPuv-sgRNACas，瞬时转化烟草证实GFPuv表达框架能正常表达；2种发根农杆菌的转化均筛选到绿色荧光的毛状根，加入卡那霉素（kanamycin，Kan）显著提高阳性荧光根的比例，2种菌的转化效率差异不大，但MSU440的发根形成速度更快；6个马铃薯花药发育保守基因的编辑载体在2种马铃薯材料中的转化效率和编辑效率是一致的，但不同靶位点的编辑效率差异较大；改造载体遗传转化马铃薯证实GFPuv荧光可用于马铃薯愈伤组织和再生苗的筛选。【结论】发根农杆菌遗传转化体系是基因编辑效率验证的重要途径，GFPuv荧光可用于马铃薯转化的筛选。
【目的】探究姜黄素（Cur）对玉米赤霉烯酮（ZEA）诱导猪肾上皮细胞（PK-15）氧化损伤的保护作用，并基于SIRT1/FOXO1信号通路阐明其作用机制，为姜黄素的兽医临床应用提供依据。【方法】试验分为5组：对照组、ZEA组（36.55 μg·mL-1 ZEA）、Cur 6.25组（36.55 μg·mL-1 ZEA+6.25 μmol·L-1 Cur）、Cur 12.5组（36.55 μg·mL-1 ZEA+12.5 μmol·L-1 Cur）、Cur 25组（36.55 μg·mL-1 ZEA +25 μmol·L-1 Cur）；通过MTT法测定ZEA的半数抑制浓度和Cur对PK-15细胞的最大安全浓度；使用倒置显微镜观察PK-15细胞的形态变化；采用试剂盒检测细胞内活性氧（ROS）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）以及丙二醛（MDA）的水平；qRT-PCR检测细胞SIRT1、FOXO1、CAT、Mn-SOD的mRNA水平；Western Blot检测SIRT1、FOXO1和Acetyl-FOXO1蛋白的表达量。【结果】ZEA的IC50为36.55 μg·mL-1，Cur的最大安全浓度为25 μmol·L-1；与对照组相比，ZEA极显著降低PK-15细胞活力（P<0.01），极显著提高ROS和MDA水平（P<0.01），极显著降低SOD、CAT活性（P<0.01）；与ZEA组对比，不同浓度的Cur（6.25、12.5、25 μmol·L-1）显著提高PK-15细胞的存活率（P<0.05），改善细胞形态；极显著（P<0.01）降低ZEA诱导的ROS和MDA水平；极显著升高细胞内SOD和CAT活性（P<0.01）。qRT-PCR结果显示，与对照组相比，ZEA降低SIRT1 mRNA表达量，极显著升高FOXO1 mRNA表达量（P<0.01），升高Mn-SOD mRNA表达量，极显著降低CAT mRNA表达量（P<0.01）。与ZEA组对比，各Cur组不同程度的升高SIRT1和CAT的mRNA表达量，极显著的降低FOXO1的mRNA表达量（P<0.01）；极显著升高Mn-SOD的mRNA表达量（P<0.01）。Western Blot结果表明，与对照组对比，ZEA显著降低SIRT1蛋白表达（P<0.05），极显著升高Acetyl-FOXO1蛋白表达（P<0.01）；与ZEA组对比，各Cur组均极显著升高SIRT1蛋白表达（P<0.01），极显著降低Acetyl-FOXO1蛋白表达（P<0.01）。【结论】Cur可以上调SIRT1的表达，降低FOXO1的乙酰化水平，诱导抗氧化酶Mn-SOD和CAT的表达，从而清除ROS，降低MDA水平，减轻ZEA对PK-15细胞的氧化损伤作用。
【目的】浸种处理是马铃薯生产中常用的促进块茎萌发的手段，然而浸种剂使用不当，会引起内源激素的失调，导致马铃薯高脚苗的发生。研究壳寡糖浸种对马铃薯微型薯芽生长及内源激素含量的影响，为壳寡糖作为马铃薯微型薯拌种剂的安全使用提供理论支持。【方法】以‘费乌瑞它’马铃薯微型薯为试材，分别用10、50和200 mg·L-1（w/v）的壳寡糖溶液浸种处理，筛选促芽生长的最佳壳寡糖浓度，以50 mg·L-1（w/v）浸种15 min为处理组（COS50），蒸馏水浸种为阴性对照（Con），并选择易引起块茎芽细长且疯长的外源赤霉素3（15 mg·L-1，w/v）浸种处理为阳性对照（GA3）。测定各处理对微型薯发芽率、发芽势、芽长和芽直径的影响，并检测浸种处理前（BT）、萌发前期（BGS）、萌发期（GS）和伸长期（VG）顶芽内源激素含量的变化，用石蜡切片染色观察GS期顶芽细胞的形态，采用Pearson相关分析研究芽生长与内源激素含量的内在联系。【结果】50 mg·L-1（w/v）壳寡糖浸种处理可有效促进微型薯块茎芽的萌发及生长，芽长较Con组显著提高了74.7%，芽直径较GA3组显著提高了37.2%；并在浸种后第5天，块茎发芽率即达100%，分别较Con和GA3组提高40.0%和17.0%，同时，COS50浸种处理显著提高了微型薯的发芽势，在处理后第5天，发芽势分别较Con组和GA3组提高了80.0%和28.6%，块茎表现为出芽早，出芽整齐。不同浸种处理微型薯顶芽分生组织的内源激素含量也存在显著差异，在VG期，COS50处理组块茎芽分生组织的生长素（IAA）、细胞分裂素（CTK）和赤霉素（GA）的含量分别较Con组提高了11.4%、2.7%和2.5%，而脱落酸（ABA）的含量显著降低了3.2%（P<0.05）。GA3处理组内源GA、CTK及IAA含量最高，COS50组的IAA、CTK和GA含量分别低于GA3组5.1%、8.4%和2.0%（P<0.05），ABA含量无显著降低。然而，COS50处理显著提高了VG期微型薯顶芽分生组织中内源多胺（PA）的含量，分别较Con组和GA3组提高了7.0%和2.8%。石蜡切片染色的结果显示，GA3处理的顶芽分生组织细胞沿芽轴方向纵向伸长膨大形成细长扁平状的细胞，而COS50组分生组织细胞膨大均匀，无细长扁平状，且与Con组的细胞形态相似。相关性分析显示，COS50处理诱导的马铃薯微型薯芽的增长、增粗、发芽率及发芽势的提高与内源激素CTK、GA以及PA含量的升高呈显著正相关（P<0.05），且微型薯块茎发芽过程中PA的含量与ABA的含量表现极显著负相关（r=-0.785，P<0.01）。【结论】50 mg·L-1（w/v）的壳寡糖浸种通过提高马铃薯微型薯芽组织中内源多胺、生长素、细胞分裂素以及赤霉素的含量提高了微型薯芽长、芽直径及发芽率，但壳寡糖处理引起的内源赤霉素含量显著低于易引起苗细长疯长的外源赤霉素浸种处理组，块茎芽分生组织的细胞均匀膨大，出芽整齐，芽长且粗壮，未表现芽细长、疯长现象。
【目的】锌指蛋白（zinc finger protein，ZFP）在植物非生物胁迫应答中起重要的作用，研究两个锌指蛋白基因MiZAT10A和MiZAT10B转入拟南芥对盐、干旱、重金属以及外源激素等非生物胁迫的应答，为抗逆育种提供理论依据。【方法】利用在线软件PLACE和MEME分别对芒果MiZAT10A和MiZAT10B进行启动子顺式作用元件以及motif预测和分析，并利用TBtools软件和‘四季蜜芒’基因注释文件（GFF文件，未公开）绘制染色体定位图；通过实时荧光定量分析MiZAT10A和MiZAT10B的组织表达模式；构建芒果MiZAT10A和MiZAT10B超量表达载体，采用农杆菌花序浸染法转化模式植物拟南芥，观察并记录转基因拟南芥开花表型以及在盐、干旱、重金属以及外源激素脱落酸和赤霉素处理下的根生长情况。【结果】启动子顺式元件分析显示，两个基因的启动子区域都有许多光响应元件、激素响应元件和非生物胁迫响应元件。表达模式分析显示，MiZAT10A与MiZAT10B在芽和花中表达水平最高。MiZAT10A和MiZAT10B分别获得了9株和14株转基因拟南芥，开花表型分析显示，MiZAT10A和MiZAT10B转基因拟南芥提早开花。在盐胁迫、干旱胁迫和重金属胁迫以及GA3和ABA激素处理下，两个超量表达转基因拟南芥的根长显著长于WT。【结论】超量表达的MiZAT10A与MiZAT10B可使转基因拟南芥提前开花并提高其对盐、干旱、重金属及外源激素GA3和ABA的抗性。
【目的】研究番茄幼苗第2叶（成熟叶）和第4叶（新生叶）叶绿素荧光成像特性对低温胁迫的响应，并分析低温胁迫下番茄不同叶龄叶片光合活性区域相对面积及荧光参数值的变化，以探明番茄幼苗不同叶龄叶片对低温胁迫的适应机制。【方法】以番茄品种‘中蔬4号’（Solanum lycopersicum L. cv Zhongshu No.4）4叶期幼苗为材料，对番茄幼苗进行低温（8℃、200 μmol·m-2·s-1）处理15 d后常温（26℃白天/20℃夜晚，500 μmol·m-2·s-1）恢复1 d，于处理不同时期对幼苗全株进行叶绿素荧光成像，并比较第2叶和第4叶的叶绿素荧光成像特性。【结果】低温处理期间，第4叶的光合活性区域相对面积（RAP）仅在处理前期（5 d）有所下降，而全株和第2叶的RAP则随处理时间的延长持续下降，但常温1 d即可完全恢复。低温处理下PSII调节性能量耗散的量子产量（Y(NPQ)）、PSII非调节性能量耗散的量子产量（Y(NO)）和非光化学猝灭（NPQ）的荧光活性区域相对面积（RAF）与RAP基本一致，但PSII实际光化学效率（Y(II)）和光化学猝灭（qP）的RAF则显著低于RAP。低温处理前期（5 d），番茄幼苗光合活性区域的PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、Y(NPQ)、NPQ急剧下降和Y(NO)急剧上升，随后，Fv/Fm保持不变，但Y(NPQ)和NPQ有所上升，Y(NO)则下降。但是，低温处理1 d即导致光合活性区域Y(II)的急剧下降，随后维持不变。另外，番茄全株和第4叶的光合活性区域qP仅表现在处理第1天时小幅下降，随后则维持高于处理前的水平，而第2叶qP则在第5天有明显上升后又迅速下降。总体上，第4叶光合活性区域的Fv/Fm、Y(II)、Y(NPQ)、NPQ和qP明显高于第2叶，Y(NO)低于第2叶。【结论】番茄幼苗可通过主动降低叶片光合活性区域面积来适应低温胁迫，而叶片热耗散能力在低温处理前期受到抑制，直到处理后期才逐渐发挥其光保护作用；低温胁迫下番茄幼苗优先保护生长点和新生叶，成熟叶主要通过可逆降低光合活性区域面积来适应低温胁迫，而新生叶则主要通过维持相对较高的PSII反应中心光化学和热耗散能力防御低温光抑制；低温导致新生叶光合活性区域中部分有活性的PSII反应中心关闭的同时，刺激了剩余有活性PSII反应中心开放程度的提高，这将有利于低温胁迫解除后光合活性的恢复。
【目的】 研究连续旋耕下深耕对不同优质粳稻生长动态、光合物质生产及产量形成过程的影响，为寒地优质粳稻高产高效栽培提供技术支撑。【方法】 2018—2019年以绥粳18、垦稻12和三江6为供试材料，在秸秆还田条件下，前茬连续2年旋耕基础上，设置深耕和旋耕2种耕作方式，研究耕作方式对优质粳稻生长动态及花后物质生产特性的影响。【结果】 年份间产量差异不显著，而耕作方式对寒地优质粳稻生长发育、花后光合物质生产特性及产量性状存在显著影响。与旋耕相比，深耕显著增加了每平方米分蘖数和有效穗数，剑叶展开时间晚且持续时间长，抽穗晚但持续时间无变化；增加了生物量和茎鞘干物质转运能力，其中齐穗期生物量和茎鞘干物质分别增加8.34%和5.36%；输出量、输出率及转化率增幅分别为13.19%、6.70%和9.17%，差异显著（P<0.05）；提高了齐穗期与成熟期叶面指数，延长了绿叶面积持续时间，增加了群体生长速率；促进了主茎倒3、4节位的节间长度、叶片长度和宽度，增加了株高和穗长；每穗粒数和粒重分别增加7.05%和3.37%，收获指数增加1.90%，实现产量平均增幅12.78%。同一耕作方式条件下，在茎蘖数、光合物质生产能力、茎鞘干物质积累量及转运能力、产量及其构成上均以垦稻12表现最佳，绥粳18次之；而三江6花后叶面积指数、成熟期每穗粒数和粒重虽然较高，但并不能弥补其干物质转运能力、有效穗数和千粒重低的不足。在互作效应上，深耕×垦稻12处理表现出较高的每平方米有效穗数，花后光合物质生产及转运能力强，粒叶比和群体生长速率高，千粒重与收获指数高，增产9.15%—27.47%。【结论】 在连续旋耕稻田上搭配一次深耕的耕作方式是利于提高本区域优质粳稻产量的耕作制度。
【目的】 明确淹水对连作辣椒土壤环境的影响,为减轻辣椒连作障碍提供技术依据。【方法】 以安徽和县的大棚内连作辣椒进行连续3年的淹水和不淹水土壤为研究对象,以不淹水为对照,采用流动分析仪、qPCR荧光定量技术和Miseq测序技术探究淹水对辣椒连作土壤化学性质和微生物群落结构的影响;同时以辣椒为试材,采用体外培养皿法验证淹水和不淹水土壤对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响。【结果】 土壤淹水处理显著降低了土壤EC值、有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾和有效磷的含量。荧光定量结果表明土壤淹水处理显著增加了细菌菌群丰度（P<0.05）,但降低了真菌菌群丰度。高通量测序结果表明,微生物群落组成在门水平上,淹水处理显著增加了放线菌门（Actinobacteria）和Myxococcota的相对丰度,降低了厚壁菌门（Firmicutes）和被孢霉门（Mortierellomycota）的相对丰度;在属水平上,淹水处理降低了潜在病原菌镰孢菌属（Fusarium）相对丰度并与土壤硝态氮呈显著正相关,增加了潜在固氮菌属中的固氮弧菌属（Azoarcus）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）、Sideroxydans、Candidatus_Solibacter、藓杆菌属（Bryobacter）及潜在有益菌属Aspergillus和枝顶孢霉属（Acremonium）的相对丰度,并与土壤硝态氮呈显著负相关;土壤硝态氮含量显著影响土壤细菌和真菌的群落结构。培养皿试验结果表明,淹水处理土壤中的辣椒种子发芽率、幼苗鲜重和根长显著高于不淹水处理土壤。【结论】 辣椒连作土壤淹水处理显著降低了EC值,降低了潜在病原菌和增加了潜在有益菌丰度,但土壤速效养分含量显著降低。同时,土壤淹水有利于辣椒种子萌发与幼苗生长,有利于缓解辣椒连作障碍。
【目的】通过对芝麻产量相关性状的全基因组关联分析,挖掘与产量性状关联的SNP位点及预测候选基因,为通过分子标记辅助选择育种等方式提高芝麻产量提供技术基础。【方法】以363份不同遗传背景和地理来源的芝麻种质资源构成的自然群体为研究对象,调查2年2点4环境下8个产量相关性状（单株产量、单株蒴数、蒴粒数、千粒重、株高、主茎果轴长、始蒴高度和表观收获指数）的表型值,借助覆盖全基因组的42 781个SNP标记,利用多位点SNP随机效应混合线性模型（multi-locus random-SNP-effect mixed linear model,mrMLM）对8个产量相关性状进行全基因组关联分析,检测与产量相关性状显著关联的SNP位点,并预测候选基因。【结果】在4个不同环境下,8个产量相关性状表现出广泛的表型变异,变异系数为6.51%—33.57%;相关性分析表明单株产量与单株蒴数、株高、主茎果轴长、表观收获指数呈极显著正相关;方差分析表明产量相关性状的基因型效应、环境效应、基因型与环境互作效应均达到了极显著水平。通过多位点全基因组关联分析共检测到210个与产量相关性状显著关联的SNP,在2018年南阳环境下检测到47个SNP,解释表型变异的1.63%—17.29%;在2019年南阳环境下检测到35个SNP,解释表型变异的1.94%—11.90%;在2018年平舆环境下检测到35个SNP,解释表型变异的2.15%—15.90%;在2019年平舆环境下检测到53个SNP,解释表型变异的1.25%—11.13%;在4个环境的综合BLUP条件下检测到75个SNP,解释表型变异的1.44%—13.58%。上述210个SNP涉及到175个位点,其中10个位点在3个及以上环境中被重复检测到。在这10个位点基因组区域内,共鉴定到214个候选基因,其中156个候选基因具有功能注释,主要涉及植物代谢、生物调控、生长发育等生物学过程。根据功能注释筛选出4个可能与芝麻产量相关的候选基因,其中SIN_1006338编码1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶3（1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase 3-like）,参与乙烯的生物合成;SIN_1024330编码碱性螺旋-环-螺旋（basic helix-loop-helix）转录因子,负向调控植物细胞和器官的伸长;SIN_1014512编码吲哚-3-乙酸-酰胺合成酶GH3.6（indole-3-acetic acid-amido synthetase GH3.6）,参与调控茎和下胚轴细胞的伸长生长;SIN_1011473编码泛素受体蛋白DA1（protein DA1-like）,参与调节植物细胞增殖周期。【结论】通过多位点SNP随机效应混合线性模型的全基因组关联分析,检测到175个与产量相关性状显著关联的位点,筛选出4个可能与产量相关的重要候选基因。
【目的】基于睡莲基因组鉴定睡莲bZIP（basic leucine zipper）家族成员,并对其进行分析,以揭示睡莲bZIP家族的分子进化和功能。【方法】从Waterlily Pond数据库获取睡莲基因组序列,利用HMMER3.0程序识别睡莲的bZIP家族成员,并使用CDD程序进一步确认其含有的保守bZIP结构域,使用IQ-tree软件构建系统进化树。利用ExPASy和SOPMA在线网站进行蛋白质结构分析,通过MEME程序进行保守基序分析,使用MCScan和Circos软件对基因复制事件进行分析以及可视化展示。从NCBI下载睡莲转录组数据（SRA Study：SRP222853）,用R软件对睡莲bZIP家族成员表达数据的Pearson相关系数（PCC）进行计算和可视化分析,使用Cytoscape软件对NcbZIP成员之间的表达数据关系进行分析。【结果】从睡莲基因组中共鉴定出46个bZIP家族成员,按成员在染色体上的分布命名为NcbZIP01—NcbZIP46。根据系统进化分析可以将睡莲bZIP家族成员分为A、B、C、D、E、G、H、I、J和S共10个亚家族,其中A亚家族所含成员最多（11个）,相同亚家族成员具有相似的保守结构域和基因结构。理化性质分析表明,睡莲bZIP家族成员蛋白质长度介于101—1 898 aa,分子量大小介于12.04—214.64 kD。染色体定位分析发现,睡莲共有14条染色体,46个bZIP家族成员不均匀地分布在其中的10条染色体上,其中1号染色体上分布最多。睡莲bZIP基因家族发生10个复制事件,其中9个片段复制事件,1个串联复制事件,A亚家族所含基因复制事件最多（3次）。对NcbZIP成员在不同组织下的表达进行分析,根据表达情况分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组,Ⅰ组成员在所有组织中均高度表达,Ⅱ组成员几乎在所有组织中均不表达,Ⅲ组成员在不同组织中表达水平各不相同,其中C、D和G亚家族的大部分成员集中在Ⅲ组。通过睡莲bZIP成员表达量的Pearson相关系数分析,发现NcbZIP45与所有NcbZIP成员之间的相关性最高。【结论】在睡莲基因组中鉴定出46个bZIP成员,分为10个亚家族,不均匀地分布在14条染色体上,结构进化保守,组织表达模式多样。
【目的】比较5个不同品种南瓜内生细菌多样性特征并开展基因功能预测分析,为挖掘和利用南瓜内生细菌功能菌株及开拓南瓜辅助育种新方向提供理论依据与参考。【方法】采集5个不同品种南瓜茎部,基于MiSeq高通量测序技术比较分析南瓜茎内生细菌多样性与丰富度,内生细菌门、属分类水平的群落结构组成,以及不同品种南瓜茎内生细菌优势菌群占比。【结果】不同品种南瓜茎部内生细菌多样性与丰富度指数均无显著差异。5个品种南瓜茎内生细菌群落结构由18个门,30个纲,101个目,199个科,362个属,567个种和863个OTU组成,但不同品种南瓜茎中的内生细菌分类阶层总数存在差异。门分类水平,变形菌门（Proteobacteria）细菌是不同品种南瓜茎部的主要优势细菌门类,不同南瓜品种内生细菌群落结构组成相似,但丰度占比不同;属分类水平,假单胞菌属（Pseudomonas）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、剑菌属（Ensifer）、德沃斯氏菌属（Devosia）细菌是不同品种南瓜茎部的主要优势细菌属,优势内生细菌属组成及其丰度随南瓜品种的不同呈现明显差异。杂交品种与父母本品种的门、属分类水平优势内生菌组成及占比均基本相同。PICRUSt分析显示,不同品种南瓜茎部内生细菌主要涉及6个生物代谢通路及46个子功能。不同品种南瓜茎部内生细菌基因二级功能层预测基因种类基本无差异,但基因拷贝数却随着品种不同而异。环境条件是影响南瓜植株内生细菌多样性和丰富度的重要因素;不同品质南瓜植株具有相异的内生细菌群落结构,品质优良南瓜品种具有富集内生细菌的趋势;假单胞菌属（Pseudomonas）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、剑菌属（Ensifer）、德沃斯氏菌属（Devosia）等13个菌属是5个不同品种南瓜茎部的共有优势内生细菌属;而糖霉菌属（Glycomyces）、Candidatus_Rubidus属和Actinokineospora属细菌是品质最优品种——‘桂丰7号’香芋南瓜茎部特有的优势内生细菌属;同时,‘桂丰7号’香芋南瓜茎部内生细菌基因功能中,涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢、辅助因子和维生素代谢等37个二级功能层预测基因拷贝数在5个南瓜品种中数量最多。【结论】特有的优势内生细菌属和更为丰富的二级功能预测基因拷贝数均是‘桂丰7号’香芋南瓜品质优于其余4个品种南瓜的重要原因,糖霉菌属（Glycomyces）、Candidatus_Rubidus属和Actinokineospora属细菌有望作为提高南瓜品质的备选功能内生细菌属。
【目的】 为了研究高温条件下氮素对春小麦荧光特性影响机制,阐明氮素调控光反应中心的内在机理,从而制定缓解高温危害的氮肥运筹措施。【方法】 于2019年和2020年开展田间试验,采用裂区试验设计,主区为5个施氮量,依次为0（N0）、75 kg·hm-2（N1）、150 kg·hm-2(N2）、225 kg·hm-2（N3）、300 kg·hm-2（N4）,副区为温度,分别为25℃±2℃（CK）和35℃±2℃（HT）。分析花后不同温度处理下施氮量与叶片含氮量、叶绿素、光系统Ⅱ(PSⅡ）反应中心活性参数、PSⅡJ相可变荧光（VJ）、PSⅡ能量分配率、PI、Fv/F0和Fv/Fm之间的相互关系。【结果】 施氮量与温度对叶片含氮量、叶绿素a、叶绿素b、ABS/RC、DI0/RC、VJ、φE0、φD0和产量的影响显著。2年结果表明,随着施氮量的增加,产量均呈先增后降的趋势,且在施氮量为N3（225 kg·hm-2）时产量最高,2年平均产量分别为9.51t·hm-2（CK）和8.73 t·hm-2（HT）。同一氮肥处理下,高温与常温间各指标差异明显,高温处理后叶绿素a、ABS/RC、ET0/RC、TR0/RC、PI、Fv/F0、Fv/Fm和产量均有所降低,说明高温对荧光参数和PSⅡ活性的影响具有负效应。同一温度处理下,随着施氮量增加,春小麦叶绿素含量、ABS/RC、ET0/RC、PI、Fv/F0和Fv/Fm等均呈先增后降趋势,DI0/RC和VJ呈先降后增趋势,且在N3时达到峰值,说明施氮量对叶绿素荧光参数和PSⅡ活性的影响具有补偿效应,适宜的施氮量可以有效增强其活性。温度对ABS/RC、TR0/RC、ET0/RC、Fv/F0和Fv/Fm的影响不显著,而施氮量与温度对ABS/RC、TR0/RC、ET0/RC、Fv/F0和Fv/Fm的交互影响达到显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）水平。【结论】 施氮量和温度对春小麦荧光特性和产量的影响存在交互作用,其中主导因素为温度,而施氮量对其存在补偿效应。合理的施氮量能有效增加小麦旗叶氮含量、叶绿素含量和PSⅡ反应中心活性,提高植物对光能的捕获、吸收、转化及最大光化学效率,并降低能量耗散率,从而抵御高温胁迫对春小麦光合系统造成的损伤。本试验条件下,选用宁春50号,采用N3（225 kg·hm-2）的施氮量能有效抵御高温胁迫,并提高春小麦的产量,可为当地春小麦高产稳产提供理论依据和技术支撑。
【目的】为了深入挖掘巴什拜羊不同发育阶段骨骼肌中miR-486的靶基因,为最终阐明巴什拜羊优良肉质性状形成的分子调控机制奠定基础,同时为巴什拜羊的持续选育提供理论依据。【方法】分别采集了巴什拜羊胎儿期40,50,60,80,100和120 d,以及出生当天,出生后30,60和90 d共计10个不同发育阶段的骨骼肌组织,分别利用胎儿期6个阶段的混合mRNA和出生后4个阶段的混合mRNA构建了胎儿期和出生后骨骼肌中miR-486调控靶基因的cDNA文库,并利用高通量测序技术对cDNA文库中的靶基因信息进行了深入挖掘。在对所得候选靶基因功能分析的基础上,选择10个候选靶基因,使用qRT-PCR检测其在巴什拜羊上述10个不同发育阶段骨骼肌中表达量的变化,结合课题组前期获得的miR-486在巴什拜羊不同发育阶段骨骼肌中的表达规律,对其靶向调控关系及生物学功能进行初步验证和分析。进而选择其中的4个候选靶基因使用荧光素酶报告载体试验和巴什拜羊骨骼肌卫星细胞中的靶向调控试验最终确认其靶向调控关系。【结果】通过对两个cDNA文库高通量测序数据的分析,胎儿期和出生后分别获得了123个和118个miR-486的靶基因,因其靶向调控关系未经实验验证,故暂称为候选靶基因。其中有96个为两个阶段共表达的候选靶基因,其余27个和22个分别为胎儿期和出生后骨骼肌中特异表达的候选靶基因。GO和KEGG分析结果表明所得候选靶基因显著富集于与肌肉分化和肌纤维发育相关的代谢和信号转导通路,诸如PI3k-Akt、MAPK、Wnt、Adherens junction和Regulation of actin cytoskeleton等。qRT-PCR检测结果表明所选10个候选靶基因在不同发育阶段巴什拜羊骨骼肌中均有表达,但其表达变化规律有所不同。PTEN、Foxo1、Dock3、PAX7、IGF1R、PIK3I1和FBN1在胎儿期巴什拜羊骨骼肌中呈高表达,出生后其表达量显著下调,而OLFM4的表达量则呈相反的变化趋势,ARHGAP5和PDCD4在胎儿期和出生后巴什拜羊骨骼肌中的表达量未见显著变化。对其中4个候选靶基因的进一步试验验证,双荧光素酶报告载体试验结果表明,miR-486可以高效结合在其候选靶基因PTEN、Foxo1、IGF1R和PIK3R1的靶位点上,进而极显著抑制其后萤火虫荧光素酶的活性;巴什拜羊骨骼肌卫星细胞中的靶向调控试验结果亦表明miR-486可以显著下调上述4个候选靶基因的mRNA水平,抑制其生物学功能。所以可以确证在巴什拜羊骨骼肌中miR-486可以靶向调控PTEN、Foxo1、IGF1R和PIK3R1的表达。【结论】对巴什拜羊不同发育阶段骨骼肌中miR-486的靶基因进行了深入挖掘,全面解析了miR-486及其靶基因在巴什拜羊骨骼肌发育过程中参与的生物学过程和信号通路,所得候选靶基因数据可靠性高,可为阐明巴什拜羊优良肉质性状的分子调控机制奠定基础。
【目的】花生籽仁性状是花生产量的重要构成因素。通过对花生巢式杂交群体的籽仁性状开展遗传模式研究,为进一步利用其衍生巢式关联作图群体开展花生籽仁性状QTL定位及开发分子标记辅助花生高产育种提供材料基础及理论依据。【方法】以豫花15为共同亲本,远杂9102、中花6号、粤油20、伏花生和NC94022为基础亲本,组配远杂9102×豫花15、中花6号×豫花15、豫花15×粤油20、豫花15×伏花生和豫花15×NC94022共5个组合的巢式杂交群体,通过F2单株收获共获得1 812个F2:3家系,将籽仁性状分解为籽仁长、宽、长宽比、表面积、表面周长及单仁重等6个性状,分析各个性状之间的拟合度、相关性,利用数量性状的主基因加多基因混合遗传模型分别对其进行遗传模型分析与遗传参数估计,确定控制各个性状的基因数目、遗传效应值及遗传力。【结果】花生巢式杂交分离群体中,籽仁性状变异类型丰富,籽仁6个性状在不同组合中均表现为超出双亲的正态分布;籽仁不同性状间存在一定相关性,籽仁长、籽仁表面积和表面周长三者之间呈显著相关,籽仁宽与籽仁长宽比呈负相关性,但相关性低;籽仁6个性状之间的相关性越大,拟合度也越高;不同组合的不同籽仁性状的遗传模型存在差异,在籽仁的6个性状中,籽仁表面积、表面周长在5个组合中均符合1MG-AM模型,籽仁宽、长宽比、单仁重均有4个组合符合1MG-AD模型,籽仁长有3个组合符合1MG-NCD模型,籽仁长、长宽比均有1个组合符合2MG-EAD模型,主基因遗传力3.80%—77.06%,不同群体中的基因效应值不同,表明多等位基因或非等位基因的不同遗传效应以及遗传背景的差异。【结论】花生巢式杂交群体的籽仁性状以多基因遗传效应为主,其遗传表现出不同的模式,表明该巢式杂交群体中不同组合籽仁性状的调控基因差异,为全面解析复杂籽仁性状的遗传机制提供了群体材料。
【目的】以东北地区10份李种质资源果实为供试材料,进行香气成分分析及特异香气成分精准鉴定,明确起主要贡献作用的李果实特异香气成分,筛选东北地区富含香气的优异李资源,为李香气高效育种和分子水平基础研究提供数据参考。【方法】应用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术,对李果实的香气成分进行测定,利用香气强度值（OAV）和主成分分析（PCA）对李果实中的特异香气成分进行鉴定和分析。【结果】10份李种质资源果实共检测出香气成分63种,其中,共有香气成分有9种,分别为右旋柠檬烯、(E)-2-己烯醛、(E)-2-辛烯醛、(E)-2-壬烯醛、癸醛、2-壬酮、2,6,6-三甲基-2-环己烯-1,4-二酮、2,4-二叔丁基苯酚、伞花烃。‘牡红甜李’‘绥棱红’‘跃进李’‘红干核’‘黄干核’‘幸运’‘大玫瑰’和‘四丰李’香气的主要种类为醛类,‘牛心李’和‘香蕉李’香气的主要种类为酯类。香气PCA结果表明,10份李资源可分为3类,‘牡红甜李’‘绥棱红’‘跃进李’‘红干核’‘黄干核’‘幸运’‘大玫瑰’和‘四丰李’为一类,‘香蕉李’和‘牛心李’各自为一类。香气OAV结果显示,10份李资源共有的特异香气成分是(E)-2-己烯醛和2-壬酮,‘牛心李’特有的特异香气成分是丁酸乙酯、癸酸乙酯和乙酸异戊酯,‘香蕉李’特有的特异香气成分是乙酸丁酯和丙酸己酯,‘牡红甜李’特有的特异香气成分是α-蒎烯,‘绥棱红’特有的特异香气成分是(E)-2-庚烯醛。【结论】β-紫罗酮是东北地区分布的‘牡红甜李’‘绥棱红’‘跃进李’‘红干核’‘黄干核’‘香蕉李’和‘四丰李’特有的特异香气成分。‘牡红甜李’‘牛心李’和‘香蕉李’特异香气成分丰富,为李优异香气资源。
【目的】大豆（Glycine max L.）含有丰富的植物蛋白和油脂,因而成为一种具有较高经济价值的作物。探究不同大豆品种的腐竹加工产量及不同大豆品种生产的腐竹在蛋白质、油分、可溶性糖、异黄酮之间的相关性,为制作生产高异黄酮腐竹提供参考依据。【方法】采用来自黑龙江和广东大豆产区的品种24份,用同一工艺制作腐竹,然后用凯氏定氮法测定大豆和腐竹中蛋白质,用索氏抽提法测定油分,用蒽酮比色法测定可溶性糖,用高效液相色谱法测定大豆和腐竹中的异黄酮含量。【结果】不同品种在腐竹产量和品质方面都存在明显的差异,大豆品种华夏8号制得腐竹产率最高,达到60.50%;其次为品种华春2号,为52.44%,这两个品种是制作腐竹的理想品种;此外,绥农37、华春6号和黑河43的腐竹生产率分别达到了48.59%、48.37%和47.91%,也是产率比较高的品种。相关分析结果表明,腐竹产量与大豆中蛋白质含量呈显著正相关（r=0.598**）,与大豆中的可溶性糖呈负相关（r=-0.423*）。腐竹蛋白质含量、油分含量及异黄酮含量3个性状都分别与大豆种子对应的性状呈极显著正相关（r分别为0.700**、0.537**和0.879**）;腐竹可溶性糖含量与大豆可溶性糖含量呈显著正相关（r=0.441*）。腐竹中的蛋白质含量与大豆可溶性糖含量呈极显著负相关（r=-0.519**）。腐竹中的油分含量与大豆中蛋白质呈极显著负相关（r=-0.889**）,与大豆中可溶性糖和异黄酮含量呈极显著正相关（r分别为0.614**和0.574**）;腐竹中异黄酮含量与大豆中蛋白质含量呈极显著负相关（r=-0.589**）,与大豆中可溶性糖含量呈极显著正相关（r=0.568**）。【结论】大豆品种的腐竹产率和主要品质性状存在显著差异,其中,华夏8号、华春2号是制作腐竹的高产品种,大豆品种的品质特性决定了腐竹的品质特性,其主要由大豆品种的遗传特性决定的。
【目的】基于二倍体与四倍体倍性杂交策略创制柑橘三倍体新种质。【方法】以二倍体为母本,四倍体为父本进行人工授粉,授粉后85 d采摘幼果并对未成熟种子实施幼胚离体挽救培养;再生植株后,用流式细胞仪和根尖染色体计数法对再生植株进行倍性鉴定;并用SSR标记对三倍体后代进行分子鉴定。【结果】以本地早橘和槾橘为母本,8个异源四倍体体细胞杂种和1个双二倍体为父本,配置9个倍性杂交组合,共授粉2 749朵花,坐果489个,平均坐果率17.8%;培养幼嫩种子2 239粒,经幼胚离体挽救培养,共再生植株260株;用流式细胞仪和根尖染色体计数检测再生植株倍性,获得三倍体141株;SSR分子鉴定表明从槾橘×NS组合随机选取的50株三倍体后代全部为双亲的有性后代;三倍体后代在温室生长一年后,采用嫁接（枳砧）将这些三倍体定植于田间。【结论】这些三倍体新种质为本地早橘和槾橘无核新品种培育奠定了宝贵的材料基础。
辣（甜）椒是我国栽培面积最大的蔬菜作物,年播种面积约2.2×106 hm2,其中甜椒约5×105hm2。生产上传统病害如疫病、病毒病等依然严峻,近年来辣椒轻斑驳病毒（PMMoV,烟草花叶病毒属）等新型流行病害爆发,严重制约甜椒生产;同时,消费者对品种的品质、多样性提出更高要求。笔者课题组先后从国内外引进甜（辣）椒种质资源1 400余份,通过鉴定、评价,筛选出具有抗病毒病、白粉病和果大、皮薄、光泽度好、品质优等优良性状的种质资源120余份。构建了与抗TMV（L3、L4）、抗番茄斑点萎蔫病毒TSWV（Tsw）等重要性状紧密连锁的分子标记,辅助育种准确率达90%以上。通过常规育种技术和分子标记相结合,创制出含有抗PMMoV（P0,1,2）L3,且兼具抗TMV、ToMV、PMMoV（P0,1,2）、CMV和疫病,果大、果实均一度高、光泽度好等综合性状优良、配合力高的甜椒骨干亲本‘0516’,以其为骨干亲本,培育出4个新一代优质、多抗、适应不同生态区的新品种‘中椒105号’‘中椒106号’‘中椒107号’‘中椒108号’。上述系列新品种含有L 3,抗TMV、PMMoV（P0,1,2),兼抗CMV和疫病;果实形状大小、色泽、整齐度等商品品质,Vc等营养品质显著提高。
【目的】略阳乌鸡是陕西省特有的家禽品种,该品种具有体型大、肉质好、氨基酸含量丰富、对林地散养适应性强的优点,但也存在生长缓慢,产蛋性能差的不足。为此,在系统测定略阳乌鸡生产性能的基础上,开展对体重和产蛋性状遗传参数的估计,阐明遗传效应对上述性状的调控作用及性状间的遗传关系,期望为这些性状的选育奠定理论基础。【方法】对略阳乌鸡蛋用系一世代71个半同胞家系799只公鸡和804只母鸡6、10、14、20周龄和开产日龄体重进行测定,以个体为单位记录从开产到31、35和40周龄产蛋数,以四分位数±1.5倍四分位距为界删除异常值,更正性别记录错误。以性别为固定效应,育种值为随机效应用单变量动物模型估计各性状遗传力,用双变量动物模型估计性状间遗传相关,用逆伽玛分布指定育种值和残差项方差先验分布,用贝叶斯算法执行130 000次迭代,弃去前30 000次迭代结果,以100为间隔抽取1 000个估计值获得方差和协方差后验分布,计算各性状遗传力和性状间遗传相关。用R语言PerformanceAnalytics软件包chart.Correlation命令计算性状间表型相关。【结果】略阳乌鸡6、10、14、20周龄公鸡体重为（0.56±0.07）、（1.07±0.13）、（1.56±0.19）、（1.97±0.21）kg,母鸡体重为（0.47±0.06）、（0.86±0.12）、（1.18±0.16）、（1.48±0.19）kg,开产体重为（1.68±0.23）kg;31、35和40周产蛋数为（31.2±11.5）、（42.5±16.7）和（54.7±20.4）枚。体重遗传力随年龄逐渐减小,分别为0.74、0.76、0.63、0.54和0.52,置信区间在0.25—0.33之间。产蛋数遗传力为0.27、0.25和0.26,置信区间在0.35—0.42之间。10、14、20周龄体重间维持中等偏上（0.52—0.68）的遗传相关性,但6周龄体重（0.21—0.52）和开产体重（0.21—0.46）与各时间点体重遗传相关性较弱。体重间遗传相关系数置信区间在0.13—0.34之间。在3个时间点产蛋数间遗传相关系数趋近于1,置信区间在0.03—0.06之间。体重和产蛋数间遗传相关系数均不显著。在时间维度上,各体重性状间表型相关系数在0.43—0.90之间（P<0.001）,产蛋数性状间表型相关系数在0.79—0.94之间（P<0.001）。6—20周龄体重与产蛋数间维持了弱（0.023—0.15）正相关关系,但开产体重与产蛋数存在弱负相关关系（-0.17—-0.14）。【结论】首次估计了略阳乌鸡品种特异性的遗传参数,发现略阳乌鸡体重性状主要受遗传效应调控,而产蛋数性状受环境影响更大,阐明了早期与晚期性状间、体重与产蛋数间的遗传关系,为早期选种和多性状育种奠定了理论基础。这些结果建议在略阳乌鸡群体中对体重性状表型选择有望取得良好效果,但对产蛋数性状应建立纯系利用杂种优势;体重和产蛋数间不存在负遗传相关关系,可同时对两个性状选育提高。
【目的】新品种的选育与推广是促进中国玉米产量不断提高的重要因素,而优良自交系的选育是组配强优势杂交组合的前提。明确不同自交系的亲缘与系谱关系是玉米自交系改良、杂种优势类群划分和杂交组合组配的重要依据。为破解中国玉米自交系血缘关系不明确、查询不方便的现状,迫切需要对现有品种的系谱进行全面梳理,并构建相应的系谱数据库。【方法】基于LNMP（Linux平台+Nginx服务器软件+MySQL数据库管理系统+PHP超文本预处理软件）服务器环境配置设计MySQL数据库;搜集和整理中华人民共和国农业农村部、各省农业农村厅、中国种业大数据平台等网站及玉米品种系谱相关文献及书本中自交系信息及历年玉米品种审定信息,并导入MySQL数据库;利用织梦内容管理系统（DedeCMS）管理和更新MySQL数据库;通过AJAX（Asynchronous Javascript and XML）异步请求方式提交查询请求并经PHP处理后将提取的自交系及品种信息进行处理,最终以详细信息及系谱树的形式返回网页前端,创建了中国玉米品种及其亲本系谱数据库（https://www.maizedata.cn）;此外,使用phpMyAdmin软件对数据库结构进行后期优化及新功能添加。【结果】数据库收录了中国不同年代选育的玉米自交系、省级以上审定品种信息10 000余条,涉及自交系1 218个,杂交种7 823个,每个杂交种因审定编号不同,收录的品种信息从1至10条不等。此外,还添加了玉米自交系及品种系谱信息的增加、修改和删除等功能。【结论】基于LNMP服务器环境配置,创建了中国玉米品种及其亲本系谱数据库,收录自交系及品种信息10 000余条,涉及自交系1 218个,杂交种7 823个。该数据库实现了品种信息检索、系谱追溯、子代查询、定制化查询、用户上传及纠错系谱信息等功能,便于中国玉米育种家及科研工作者快捷查询玉米自交系及品种的信息及系谱关系。
【目的】辣椒脉斑驳病毒（Chilli veinal mottle virus,ChiVMV）是辣椒生产上危害严重的病毒,也是口岸检疫的重要病毒之一。本文旨在建立一种快速检测ChiVMV的多基因联合检测方法,实现ChiVMV的快速、准确鉴定。【方法】利用DAS-ELISA、RT-PCR方法对印度进境辣椒进行检测以确定是否携带有ChiVMV。根据ChiVMV外壳蛋白（coat protein,CP）和圆柱状内含体蛋白（cytoplasmic inclusion protein,CI）保守区域分别设计引物,筛选两个基因（CP和CI）的特异性引物组合,通过设定不同的引物用量组合以及对退火温度等条件进行优化,探索最佳的反应条件,建立多基因联合检测方法。利用建立的多基因联合检测体系对包含ChiVMV在内的辣椒病毒进行检测,以验证该体系特异性。同时对ChiVMV阳性样品的不同浓度cDNA进行扩增,测定其检测灵敏度。此外,对田间辣椒样本进行检测,以验证体系的实际应用效果。【结果】通过对印度进境辣椒的DAS-ELISA检测,发现样品提取液与ChiVMV呈阳性反应;利用CP861-F/CP861-R特异性引物对进行RT-PCR,扩增出与预期大小相一致的特异性片段,确认该批辣椒样品携带有ChiVMV。多基因联合检测体系中,应用引物对CP337-F/CP337-R、CI655-F/CI655-R分别扩增出长度为337、655 bp的特异性目的片段。经优化后的反应体系和程序为cDNA 2 μL、CP337-F/CP337-R各0.625 μL（10 μmol·L-1）、CI655-F/CI655-R各1.375 μL（10 μmol·L-1）、2×PCR Master Mix 12.5 μL、ddH2O 6.5 μL,退火温度50℃,共35个循环。建立的多基因联合检测方法具有良好的特异性和灵敏度,两个基因检测灵敏度均为10-4数量级。实际应用检测结果表明,该方法可从感染ChiVMV的样品中同时扩增出CP和CI的特异性目的片段。【结论】建立的多基因联合检测方法具有特异性强、灵敏度高、重复性好的特点,可为辣椒脉斑驳病毒的快速检测提供可靠的技术支持。
【目的】大豆高隆象（Ergania doriae yunnanus）是我国南方大豆田间主要害虫之一。本研究旨在明确一株高隆象自然致病真菌的种类及其生物学特性,并测定该菌株对大豆高隆象成虫的毒力,为大豆高隆象的生物防治提供新材料。【方法】对采集的真菌进行分离、纯化培养,形态学观察;提取真菌DNA进而扩增rDNA-ITS,利用BLAST比对和系统进化树构建,鉴定田间致高隆象自然死亡的真菌种类;设置不同培养温度,通过十字交叉法和血球计数板方法测量计算真菌生长速率和产孢量;配置不同浓度的球孢白僵菌（Beauveria bassiana）BEdy1孢子悬浮液,采用浸虫处理法测定对大豆高隆象的毒力,与商品化球孢白僵菌产品LH毒力进行对比;大豆叶片喷施BEdy1孢子悬浮液,评价高隆象取食后的致死效果。【结果】致使高隆象田间自然发病死亡的真菌为球孢白僵菌,菌株命名为BEdy1。该菌株在22—28℃有较高的生长速率,26℃下生长速率最高,达4.34 mm·d-1;在20—26℃有较高的产孢量,22℃下产孢量最大,为4.63×106孢子/mm2。浓度为1.0×105、1.0×106、1.0×107和1.0×108孢子/mL的BEdy1孢子悬浮液处理高隆象成虫10 d,死亡率分别为49.33%、77.33%、88.67%和98.00%,对照死亡率仅为10%。1×108孢子/mL孢子悬浮液处理下,LT50为（6.79±0.13）d,僵虫率为74.67%,发病严重度最高。10 d的LC50和LC95分别为4.80×104和3.57×107孢子/mL。浓度为1×108孢子/mL的商品化球孢白僵菌产品LH处理高隆象成虫,10 d死亡率为58.00%,僵虫率为4.67%,极显著低于同浓度的BEdy1处理。大豆叶片喷施BEdy1孢子悬浮液后喂食高隆象,10 d死亡率为100%,僵虫率为63.33%,LT50为（5.27±0.35）d。【结论】适当环境条件下,球孢白僵菌菌株BEdy1生长速度快,产孢量高,对大豆高隆象成虫有很高的致死率,具有较大的开发应用潜力。
【目的】比较不同种植地、不同品种来源的转基因（genetically modified,GM）水稻近等基因系种子内生真菌的丰富度和多样性,探讨变异发生的影响因素,为研究GM水稻种子内生真菌种群结构的非预期变异提供科学基础。【方法】收集转2mG2-epsps抗草甘膦水稻株系（transgenic line,T）,及相应的对照样本亲本品种（parent variety,P）和非转基因组培再生株系（non-transgenic regeneration line from tissue culture,NR）,建立亲本对照-转基因株系-非转基因对照（parent control-transgenic plant line-non-transgenic control,PTN）近等基因系。粳稻品种日本晴亲本（P1）及其相应的T16和NR25组成P1近等基因系（P1 near-isogenic line,P1L）,粳稻品种PJ574亲本（P2）及其相应的T23和NR18组成P2近等基因系（P2 near-isogenic line,P2L）。在海南省（Hainan province,H）和浙江省富阳市（Fuyang,Zhejiang province,F）两地种植并收获水稻种子,采用组织培养法分离内生真菌,通过形态学和分子生物学相结合的方法对菌株分类鉴定。以分离率（isolation rate,IR）、分离频率（isolation frequency,IF）、丰富度指数Margalef（D）、多样性指数Shannon-Wiener（H'）和均匀度指数Evenness（E）反映真菌的结构和分布,以Sorenson相似性系数（Cs）和Fisher精确检验（Fisher's exact test）结果描述水稻样本之间的内生真菌菌群组成差异。【结果】从海南省和浙江省富阳市两地的P1L和P2L近等基因系水稻种子样本中共分离121株内生真菌,鉴定为15个属,其中,Curvularia、Dendryphiella、Epicoccum、Fusarium为优势菌属,Fusarium为两地共有的优势菌属。F地水稻种子内生真菌总IR（4.61%）是H地样本（0.83%）的5.05倍。F地样本内生真菌类群的丰富度指数（2.29）,Shannon-Wiener（H'）多样性指数（1.63）和均匀度指数（0.66）均显著高于H地样本。H地种植的P1L和P2L种子内生真菌菌属组成的相似性系数（Cs）为0.615,F地种植时二者的Cs=0.737,均为中等相似,Fisher精确检验分析表明二者无显著性差异（P>0.05）。除HT16外的GM株系与相应亲本种子内生真菌类群的相似性系数为0.500—0.667,均为中等相似。但与相应亲本相比,GM水稻株系种子内生真菌的IF和菌属数存在显著性非预期变异,其中IF变异方向和幅度因种植地不同而波动。而且FT16增加2个菌属Phaeosphaeria和Nigrospora,HT23增加了1个菌属Letendraea helminthicola,FT23增加了Curvularia和Cladosporium 2个菌属,这些GM株系种子内生真菌菌属增多的变异来源于转基因插入突变,需要关注其安全性。而GM株系种子内生真菌种类减少的变异来源于组织培养无性系变异,较为安全。水稻种子真菌IF变异幅度及排序：P1和P2品种两地之间差异（30.58%）>P1和P2品种之间差异（27.28%）>NR株系变异（23.14%）>GM株系变异（22.32%）。种子内生真菌总属数变异幅度及排序：P1和P2品种两种植地之间差异（9）>P1和P2品种之间差异（8）=NR株系变异（8）=GM株系变异（8）。【结论】水稻种子内生真菌丰富多样,可培养内生真菌绝大多数为子囊菌。不同种植地域水稻种子内生真菌菌群组成存在差异,镰刀菌（Fusarium）为海南省和浙江省富阳市两地水稻种子的共有优势内生菌属。转基因技术和组织培养技术均显著影响水稻种子内生真菌类群的结构,但其非预期变异效应低于种植地域影响和品种差异,其中GM水稻种子内生真菌菌属种类增多的变异主要来源于转基因插入突变效应,需安全性评估。
【目的】肉鸡胫骨软骨发育不良（TD）是肉鸡常见的一种骨骼性疾病,研究重组GSTA3蛋白对福美双诱导的TD肉鸡软骨细胞中抗凋亡基因BAG-3表达的影响,为治疗TD提供新的思路和方法。【方法】将120羽1周龄肉雏鸡随机分为6组（编号为A、B、C、D、E、F组）。A、B、C组为基础日粮对照组,D、E、F组为添加福美双日粮诱导TD组。试验饲喂福美双2 d诱发TD,在添加福美双第1、3、5、7天,腿部肌肉注射重组鸡GSTA3蛋白和磷酸盐缓冲液,A组与D组注射（100 μg·kg -1）磷酸盐缓冲液;B组与E组注射低剂量（100 μg·kg -1）GSTA3;C组与F组注射高剂量（200 μg·kg -1）GSTA3。试验历时23 d。添加福美双后1、2、4、6、10和15 d采集胫骨生长板。通过Real-time qPCR检测BAG-3基因的mRNA水平,利用免疫组化来检测BAG-3蛋白表达水平。【结果】Real-time qPCR结果显示,TD损伤修复期内,相比较于基础日粮对照组,福美双对照组肉鸡胫骨生长板中BAG-3 mRNA的表达水平基本都显著上调（P<0.05）;相比较于福美双对照组,E和F组在第2、4、10、15天都有显著差异,且在第10和15天显著低于福美双对照组（P<0.05）,表明与D组相比恢复较快。免疫组化结果表明BAG-3蛋白在肉鸡胫骨软骨细胞的增殖区和前肥大区无表达,只在肥大区细胞质中表达;福美双组与空白对照组相比,BAG-3蛋白表达增加;福美双高低剂量组与未注射蛋白的福美双组相比,重组GSTA3增加了肥大区的蛋白表达水平（第10和15天）。【结论】在福美双诱导肉鸡发生TD的过程中,GSTA3重组蛋白能够通过调控BAG-3表达参与凋亡途径,抑制细胞凋亡。在TD损伤修复期,注射GSTA3后使抗凋亡基因BAG-3蛋白表达增强,从而可参与细胞凋亡来缓解TD损伤,使得肉鸡TD生长板功能较快地恢复正常。
【背景】在青藏高原及周边高海拔地区,青稞是当地唯一的小禾谷类粮食作物,也是主要饲草来源。穗腐病是近年来仅在青藏高原青稞种植区发现的一种新真菌病害,病原菌为禾生指葡孢霉（Dactylobotrys graminicola）,它能侵染多种麦类作物及禾本科杂草,给青稞安全生产带来严重的挑战。【目的】研究禾生指葡孢霉遗传多样性、系统进化以及对寄主种子萌发的影响,揭示该病原菌的流行传播、与寄主植物互作关系以及初侵染菌源,为病害防治提供参考。【方法】从病害流行区采集病株标本,并从典型病穗组织分离禾生指葡孢霉菌株27个,依据无性世代形态特征加以鉴定,分离获得菌株的单孢培养物,提取基因组DNA。利用SRAP分子标记分析禾生指葡孢霉的全基因组多态性,获得菌株特异性分子标记;利用LSU和Rpb2保守遗传位点比较禾生指葡孢霉与其近缘种属的进化关系;将禾生指葡孢霉分生孢子悬浮液与未萌发或发芽后的青稞种子共培养,分析其对青稞种子萌发及幼苗的影响。【结果】选用14对SRAP引物组合进行穗腐菌遗传多样性分析,平均一对引物扩增产生90个多态性条带;平均每个穗腐病菌株1.4个特异分子性标记,分离自小麦的菌株Z 13008特异性标记最多（7个）,而对照菌株禾谷镰孢（Fusarium graminearum）具有20个特异性标记。禾生指葡孢霉的地域分布与其遗传多样性缺乏明显相关性。在鉴定的菌株中,仅有分离自小麦（Z 13008）、黑麦（Z 13024）和2个分离自青稞的菌株（Z 13013和Z 13006）的遗传多样性与其他菌株差异较大,说明病原菌群体的遗传变异水平较低。利用20个分子标记编制DNA指纹二叉式分类检索表,可鉴定21个禾指葡孢霉菌株。系统进化分析揭示禾生指葡孢霉与丛赤壳属真菌遗传距离较近。青稞种子萌发前接种处理对种子萌发、幼苗生长均无明显的抑制作用,在萌发后共培养处理能明显抑制幼苗根系生长,导致根系变为浅褐色,但对幼苗植株生长无明显影响。【结论】与近缘种禾谷镰孢相比,禾生指葡孢霉群体内基因组DNA多态性较低,而且其遗传变异与寄主种类密切相关。禾生指葡孢霉致病性较弱,对青稞种子萌发和幼苗生长无明显的抑制作用。
【目的】通过分析60个现代月季（Rosa spp.）品种的11个表型性状指标,探明各表型性状在月季品种中的变异规律、遗传多样性特点以及性状间的相互关系,通过主成分分析法筛选最优的评价指标和算法,为月季品种合理聚类提供参考。【方法】以田间栽培的60个现代月季品种的11个表型性状为研究对象,用SPSS19.0和Microsoft Excel 2007软件分析各性状数据在月季品种中的变异指数与Shannon-Wiener遗传多样性指数,并对各性状进行相关性分析及主成分分析,并计算主成分综合得分与各主成分得分,利用得分结果为各月季品种分组。【结果】表型性状统计结果显示,供试月季资源以直立型和扩张型灌木为主,分别占总资源的53%和35%;月季成熟叶片的小叶数以5片为主,占总资源的68%。60个月季品种的平均全叶长11.6 cm,顶小叶宽3.2 cm,节间距长3.6 cm,花朵平均直径7.6 cm,各数量指标的品种间变异系数范围在21%—25%,变异幅度不大。月季花色以纯色为主,占总数的82%,其中紫色、黄色居多;能抽生多花头持续开花的品种占总数的65%,花朵形状以包子型和杯型为主,分别占总资源的33%和32%。月季花朵衰老时的主要方式为花朵落瓣和枝头枯萎,分别占总资源的47%和43%。各指标的遗传多样性系数变化范围在0.62—3.73,其中有8个性状的多样性指数在1以上,最高为全叶长,最低为小叶数。定性性状中花色的遗传多样性系数最高。月季品种的全叶长与顶小叶宽,节间距与全叶长、顶小叶宽成极显著正相关,花头数与节间距成极显著负相关;月季花朵衰老方式与株形显著正相关,花头数与小叶数、花型成显著正相关,与花朵直径显著负相关。主成分分析结果表明,11个表型指标可以简化为4个主成分因子,各主成分因子分别主要代表叶型、花型、花头数、花瓣数及花朵衰老方式等指标变量。此4个主成分方差贡献率达63.28%,其中第一主成分方差贡献率达21.1%。基于主成分综合得分和各主成分得分对60个月季品种进行聚类分组,各品种主成分综合得分范围为-1.878—1.522,根据得分可以将月季品种划分成4个群组,各群组分别由8、36、15、1个品种代表,各群组均体现了月季品种在田间的综合表现。【结论】现代月季花色和叶部性状指标丰富多样,部分花形态指标与叶形态或生长形态显著相关,这些结论有助于推进月季育种和筛选应用。研究中筛选出的4个主成分指标以及品种聚类为保存和应用现有月季资源提供了理论依据。
【目的】 沙葱萤叶甲（Galeruca daurica）是近年来在内蒙古草原上暴发成灾的新害虫,本文旨在克隆沙葱萤叶甲气味结合蛋白基因GdauOBP20的cDNA全长序列,明确其重组蛋白与寄主植物挥发物的结合特性,为揭示沙葱萤叶甲嗅觉的分子机理打下基础。【方法】 基于沙葱萤叶甲转录组数据,利用RACE技术对沙葱萤叶甲气味结合蛋白基因GdauOBP20进行cDNA全长克隆;利用生物信息学软件预测分析其编码蛋白的理化特性和结构特征;通过原核表达系统表达目的蛋白,并使用Ni-NTA Agarose亲和层析柱进行重组蛋白纯化。最后采用荧光竞争结合的方法,以N-苯基-1-萘胺（N-phenyl-1-naphthylamine,1-NPN）为荧光探针,检测GdauOBP20重组蛋白与13种主要寄主挥发物的结合情况。【结果】 GdauOBP20的cDNA全长序列为567 bp（GenBank登录号MK250532）,其中5′末端非编码区长24 bp,3′末端非编码区长123 bp,具有ployA尾结构;开放阅读框（ORF）全长为420 bp,编码139个氨基酸。氨基酸序列中含有4个保守的半胱氨酸位点,属于Minus-C OBP亚家族。预测蛋白三级结构中含有6个α螺旋和两对由半胱氨酸形成的二硫键。成功构建了重组表达载体并获得了高纯度的重组蛋白。重组蛋白GdauOBP20与荧光探针1-NPN的结合常数为12.8 μmol·L -1,结合能力较好,可作为本试验的荧光报告子。在所测的13种主要寄主植物挥发物中,除与二烯丙基三硫醚无结合能力外,GdauOBP20重组蛋白与其他12种寄主植物挥发物均有不同程度的结合能力,其中与对二甲苯和环庚三烯的结合能力最强,解离常数分别为22.91和26.55 μmol·L -1,而与月桂烯结合能力最弱,解离常数为116.29 μmol·L -1。【结论】 沙葱萤叶甲GdauOBP20能与寄主植物的多种主要挥发性物质结合,推测其可能在沙葱萤叶甲对寄主植物的定位过程中发挥重要的作用。
【目的】研究机械开沟穴直播对早籼稻茎秆抗倒伏能力及产量的影响,为水稻机械化直播技术提供理论依据与技术支撑。【方法】试验以常规稻中嘉早17和杂交稻株两优171品种为材料,系统比较人工模拟机械开沟穴直播（MFP）、表面穴直播（SBP）与覆土穴直播（SCP）对直播早籼稻出苗率、植株抗倒性能及产量与产量构成的影响。【结果】与表面穴直播和覆土穴直播相比,人工模拟机械开沟穴直播可提高早籼稻供试品种的出苗率,增幅为5.19%—13.89%,且与表面穴直播处理差异显著（P<0.05）。同时,人工模拟机械开沟穴直播有利于提高直播水稻品种产量,两品种增产幅度为4.52%—11.20%;从产量构成因素分析,产量的提高主要得益于单位面积有效穗数、千粒重提高。此外,人工模拟机械开沟穴直播有利于提高供试品种植株抗折力,降低植株倒伏指数,尤其是第3节间;有利于增加株高、重心高度与第3节间（I3）茎壁厚度和节间粗度,提高不同节间的单位长度节间干重、单位体积节间干重以及木质素含量。大部分节间的节间干重与抗折力有显著的正相关,而与倒伏指数为显著的负相关。节间干重与单位长度节间干重是影响植株倒伏的主要因素,而株高、重心高度、节间长度和节间粗度并不能同时影响植株抗倒伏能力与倒伏指数,木质素与各节间抗折力有显著或极显著正相关。【结论】人工模拟机械开沟穴直播不仅有利于提高直播早籼稻产量,还显著提高植株抗倒伏能力,降低倒伏风险,可在生产中推广使用。
【目的】提取‘海沃德’猕猴桃的品质特征,建立其应力松弛特性参数与其品质特征的关系,探索一种利用力学特性快速预测猕猴桃品质特征的方法。【方法】测定不同贮藏时期猕猴桃的应力松弛特性、营养成分、色差和质构等指标;运用因子分析筛选出评价猕猴桃品质的特征指标;确定应力松弛的最佳模型,拟合得出模型中的参数;对应力松弛模型参数和猕猴桃品质指标进行相关性分析,利用岭回归法建立应力松弛参数预测猕猴桃品质特征的数学模型,并进行验证。【结果】猕猴桃品质特征指标为VC、可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性、弹性;七元件麦克斯韦模型可以较好地描述猕猴桃的应力松弛特性,拟合的决定系数达到0.999;VC、可溶性固形物和ΔE与弹性参数和黏性系数有很强的正相关性（P<0.05）,其中VC、ΔE与E0的相关系数分别为0.901和0.813,质构指标硬度、弹性和黏聚性与弹性参数和黏性系数正相关性很高（P<0.05）,其中硬度与η1相关系数为0.807,弹性与E0的相关系数为0.951;建立的猕猴桃VC、可溶性固形物、ΔE、硬度、黏聚性和弹性的预测模型对建模集的决定系数分别为0.906、0.717、0.883、0.709、0.708和0.851,且均具有统计学意义（P<0.05）;模型对验证集的预测值和实测值的决定系数分别为0.882、0.880、0.869、0.691、0.733和0.814,t检验值均小于2.145,表明预测值与实测值之间没有显著性差异。【结论】‘海沃德’猕猴桃的应力松驰特性参数与猕猴桃品质特征具有很强的相关性,运用岭回归法建立的应力松弛参数与各指标的回归模型可以准确地预测猕猴桃的品质特征,为猕猴桃贮藏期间的品质快速测定提供了理论依据。
【目的】茉莉酸羟基甲基转移酶（jasmonic acid carboxyl methyltransferase,JMT）是植物茉莉酸甲酯生物合成的关键酶,通过克隆紫苏JMT,并研究其在不同胁迫下和种子不同发育时期的表达模式,为研究JMT在植物防御和种子发育中的作用提供理论依据。【方法】根据紫苏种子转录组测序结果设计引物,从紫苏中克隆得到紫苏茉莉酸羟基甲基转移酶基因的DNA和cDNA序列,命名为PfJMT,通过生物信息学分析该基因的结构、稳定性、亲水性、亚细胞定位及保守结构域等,利用系统进化树分析PfJMT和其他物种JMT蛋白的进化关系。取开花期的紫苏根、茎、叶、花等组织用于组织特异性表达分析。取开花后5、10、15、20、25和30 d的种子用于JMT在种子不同发育时期表达模式的研究。用25 μmol·L -1茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）和1 mmol·L -1水杨酸（salicylic acid,SA）喷洒处理具有4片真叶的紫苏幼苗并浇灌根部,分别于处理0、2、4、8、16、24和48 h后取样,研究JMT在不同胁迫下的表达模式。 【结果】PfJMT的ORF长1 050 bp,编码349个氨基酸。生物信息学分析表明,PfJMT为不稳定的亲水蛋白,亚细胞定位于细胞质,含有一个甲基转移酶-7（Methyltransf-7）保守结构域。通过与其他物种的JMT蛋白多序列比对发现,紫苏JMT和丹参JMT的序列一致度最高,为80.5%,和水稻的序列一致度最低,为36.8%。在对多种不同植物基于JMT蛋白构建系统进化树的分析中发现紫苏和拟南芥、丹参等双子叶植物亲缘关系较近,而与建兰、水稻等单子叶植物亲缘关系较远,说明JMT在单子叶和双子叶植物的进化过程中可能存在较大的差异。荧光定量PCR结果表明,PfJMT在紫苏根和茎中的相对表达量最低,叶和花中的相对表达量比根和茎中略高,在开花后5d的种子中的表达量最高,并且随着种子的发育表达逐渐下调,说明JMT在种子发育中起着重要作用。在使用外源MeJA和SA处理的紫苏根、叶组织中,PfJMT表达均显著下调,这一结果支持JMT可能不直接参与防御反应,而是通过调节JA水平间接参与植物防御的理论。【结论】成功克隆获得PfJMT,随着种子的发育PfJMT表达量逐渐下调,并在外源MeJA、SA胁迫下表达量显著下调。
【目的】 豁眼鹅是我国著名的白鹅品种,其1日龄雏鹅往往呈现黄色或淡黄色。然而,笔者在进行豁眼鹅纯系继代选育过程中,发现自由交配群体的后代中有20%雏鹅个体绒羽呈现浅褐色,且公母比例差别明显（公母比例接近1﹕3）,推测豁眼鹅群体白羽性状存在伴性遗传可能。以雏鹅期浅褐色公鹅和黄色母鹅为亲本,利用杂交试验,检验雏鹅绒羽表型的情况是否符合孟德尔遗传规律,从而揭示鹅羽色性状的遗传方式。为此开展鹅的羽色性状遗传规律及机制研究,以期对鹅新品种或品系的培育以及鹅羽色自别雌雄配套系生产提供指导。【方法】 选用40只豁眼鹅公鹅和200只豁眼鹅母鹅为亲本,组建随机交配群产生豁眼鹅纯系G1代,观察G1代中1日龄雏鹅中黄色绒羽和浅褐色绒羽表型的表现和分离比例;4只浅褐色豁眼鹅公鹅和20只黄色豁眼鹅母鹅为亲本,杂交产生F1代,观察其1日龄雏鹅中黄色绒羽和浅褐色绒羽表型的表现和分离比例。【结果】 ①在豁眼鹅随机交配G1代中,浅褐色绒羽表型个体的比例为19.5%。其中,公母雏之间浅褐色个体占比差别比较大,公雏中浅褐色的比例在10%左右,而母雏有30%左右的个体呈现浅褐色。根据Hardy-Weinberg定律,绒羽颜色性状等位基因频率计算如下,母雏中浅褐色个体的比例就是豁眼鹅群体中绒羽浅褐色等位基因的频率,本试验中29.8%的母雏个体是呈现浅褐色,所以该等位基因的频率约为0.3。同时,公雏中浅褐色个体比例的开方也能计算出豁眼鹅群体中浅褐色等位基因的频率,本例中,10%的公雏是浅褐色,所以该等位基因的频率约为0.3左右,同母雏计算所得基因频率比较接近。相应的,绒羽黄色等位基因频率则为0.7左右。②杂交F1中,黄羽81只,占50%;浅褐色79只,占50%。且黄羽全为公雏,浅褐色羽全是母雏。结果表明,浅褐色性状呈伴性遗传;已研究证实,银色羽（S*S）和不完全白化（S*AL）是位于Z染色体上的一对等位基因控制,不完全白化基因AL对银色羽基因S为隐性。因此,根据杂交试验结果,可以初步判断浅褐色和黄色是由一个基因座的复等位基因所决定的结果,且浅褐色对于黄色性状呈隐性遗传。【结论】 本试验通过羽色性状选配杂交和随机交配试验,分析了豁眼鹅1日龄雏鹅绒羽颜色表型的分离情况,结果表明：（1）浅褐色绒羽性状相对黄色绒羽性状为隐性遗传;（2）豁眼鹅雏鹅绒羽浅褐色/黄色性状呈伴性遗传;（3）豁眼鹅雏鹅绒羽颜色性状主要为Z染色体银色羽基因座控制,控制该基因座的等位基因存在变异位点与相应表型关联。
