氧酰基载体蛋白还原酶基因FgOAR1对禾谷镰孢生长、发育和致病的影响

【背景】禾谷镰孢(Fusarium graminearum)是引起小麦赤霉病(Fusarium head blight)的主要病原真菌,侵染后导致作物品质和产量下降,同时产生多种真菌毒素,严重危害粮食生产和人类健康。氧酰基载体蛋白还原酶(3-oxoacyl ACP reductase,OAR1)催化羧酰基载体蛋白还原成氧酰基载体蛋白,在脂肪酸的生物合成过程中具有重要作用。【目的】构建FgOAR1基因缺失突变体,研究其表型、显微结构、孢子产量、有性生殖和致病力等的变化,探究FgOAR1的生物学功能,揭示其对禾谷镰孢生长、发育和致病的影响,为新型抑菌作用靶点的筛选及小麦赤霉病的防控提供科学依据。【方法】以禾谷镰孢野生型菌株PH-1为材料,应用Split-Marker基因敲除技术,构建FgOAR1基因缺失突变体(ΔFgOAR1),Gap-repair技术获得缺失基因的回补突变体(ΔFgOAR1-C);将PH-1、ΔFgOAR1和ΔFgOAR1-C菌株分别接种到常规培养基,观察菌落表型变化并测定脂肪酸含量差异;接种到含刚果红(Congo-Red)、SDS、NaCl和H2O2的压力筛选培养基中,观察菌丝在压力培养条件下的生长状况;接种CMC培养基,比较分生孢子产量差异;接种胡萝卜培养基,观察有性生殖及孢子性状;分别进行小麦胚芽鞘和穗部接种,统计发病率和毒素产量,比较突变体与野生型菌株的致病力差异。【结果】与野生型PH-1菌株相比,在PDA、YEG和CM培养基中ΔFgOAR1突变体未呈现明显表型变化,在0.7 mol·L^(-1)NaCl、0.03%H2O2、0.01%SDS和300μg·mL-1 Congo-Red等压力培养条件下,突变体菌落直径显著低于野生型PH-1,表明FgOAR1与禾谷镰孢细胞膜和细胞壁的合成相关;ΔFgOAR1突变体在液体培养基中的分生孢子产量(8.1×10^(5)个/mL)显著低于PH-1(1.26×10^(6)个/mL),接种小麦胚芽鞘和麦穗后,ΔFgOAR1突变体的致病力显著低于野生型菌株PH-1。【结论】禾谷镰孢中FgOAR1参与脂肪酸的生物合成,对细胞膜合成具有重要作用,该基因缺失导致突变体抗逆性降低,分生孢子产量下降,且致病力显著降低,FgOAR1对禾谷镰孢的生长、发育和致病具有重要作用。

生物科学史的教育价值

《普通高中生物课程标准》（以下简称《标准》）在第四部分“实施建议”中指出，“科学是一个发展的过程．学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神．这对提高学生的科学素养是很有意义的”．高中生物科学史中蕴涵着非常丰富的教育价值，教师在教学中应积极挖掘并利用生物科学史资源，切实提高每个高中生的生物科学素养．

S2O32-对DP980高强钢在NaCl水溶液中的点蚀行为的影响

DP980钢是一种冷轧双相高强度结构钢,成本低且具备良好的强度和塑性,在海工领域有巨大的潜在应用价值,但其在苛刻海水环境下的耐腐蚀性能,尤其是耐点蚀等局部腐蚀的能力有待深入研究.本文采用动电位极化法对DP980高强钢在含S2O32-离子的NaCl水溶液中的点蚀行为进行了研究,结果发现:在纯硫代硫酸钠水溶液中,DP980高强钢不发生点蚀;在不同质量分数的NaCl水溶液中,DP980高强钢发生点蚀,且随着Cl-离子浓度的增大,DP980高强钢试样的耐点蚀性能下降明显;向NaCl溶液中加入浓度为0.001、0.01、0.1、1mol/L的Na2S2O3时,DP980高强钢试样的点蚀敏感性降低,点蚀受到明显抑制;随着Na2S2O3浓度的升高,DP980高强钢的腐蚀主要以均匀腐蚀的形式发生;当试样浸泡在不同质量分数(0.1%、1%、10%)NaCl的1mol/LNa2S2O3溶液后,对试样表面腐蚀产物及腐蚀形貌进行扫描电镜观察及能谱分析,显示试样均发生均匀腐蚀,腐蚀产物为铁的硫化物,且未发现明显的点蚀.

聚苯胺的制备及其在压载舱涂料中的防腐性能

为满足《船舶专用海水压载舱和散货船双弦侧处所保护涂层性能标准》对压载舱涂层的防腐性能要求,开发新型聚苯胺(PANI)涂层.通过化学氧化法制备聚苯胺,并采用扫描电镜和透射电镜对其进行了形貌观察.将质量分数为5%和10%的聚苯胺添加到呋喃氧茚树脂中制备船舶压载舱防腐涂料,涂覆于Q235碳钢表面.通过附着力测试、极化曲线测试、电化学阻抗谱等表征手段,评价其力学及防腐性能,并初步探讨其防腐机理.结果表明:制备的聚苯胺有纳米纤维网状结构,有利于增加树脂的交联程度,可起到屏蔽作用;添加聚苯胺后,SEM中基体与涂层之间的界面不明显,且涂层缺陷及孔隙变少;5%PANI和10%PANI涂层的附着力分别达12.3和11.8 MPa,涂层的附着力显著提高,符合PSPC的要求;聚苯胺涂层的自腐蚀电流密度下降,自腐蚀电位正移,阻抗弧半径变大,防腐性能有了较大的提高;质量分数5%的聚苯胺涂层试样较10%试样的力学及防腐性能均有所提高,能为Q235碳钢提供更好的保护.