淹水胁迫下鸭茅根系基因差异表达及相关通路分析

近年来我国南方地区洪涝灾害频繁发生,严重制约草牧业的发展。鸭茅作为重要的生态草种和优质牧草,耐淹性较差的特性严重影响其在频繁遭受洪涝区域的推广应用。本研究以国审品种“安巴”鸭茅为研究对象,对淹水胁迫0、8和24 h处理后的幼苗根系生理和转录等进行分析,以探究鸭茅在淹水胁迫下的响应机制。结果显示,淹水胁迫引起鸭茅根系中可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛含量显著增加,相对电导率先减少后显著升高。在淹水胁迫处理8 h后(相较于0 h),鸭茅根系中有5788个差异表达基因,包括上调基因2872个,下调基因2916个。胁迫处理24 h后,鸭茅根系中共有8807个差异表达基因,包括上调基因4123个,下调基因4684个。GO富集显示,这些差异表达基因功能主要涉及多糖代谢、微管结合、纤维素代谢过程、抗氧化反应等。KEGG富集显示,鸭茅根系主要通过苯丙烷生物合成、碳代谢、谷胱甘肽代谢、氨基酸生物合成、淀粉和蔗糖代谢以及糖酵解/糖异生等途径来响应淹水胁迫。进一步分析苯丙烷生物合成、碳代谢、谷胱甘肽代谢通路中的差异表达基因,推测HXK1、HXK2、ADH1、GST和APX2等关键基因在鸭茅响应胁迫中发挥重要作用。MYB、NB-ARC、WRKY、GRAS和AP2等转录因子家族基因在淹水胁迫中表达丰富,可能与鸭茅的耐淹性密切相关。本研究结果为进一步探究鸭茅耐淹的分子机理提供了基础数据,也为后续的鸭茅耐淹性状改良工作提供理论支撑。

贵州5个产地五倍子蜂蜜组分差异分析

本研究采用非靶向代谢组学方法对贵州5个产地五倍子蜂蜜组分进行分析,探讨不同产地五倍子蜂蜜组分差异。结果共鉴定出100种物质组分,且均检测到核黄素和光色素。聚类结果显示,不同产地五倍子蜂蜜的组分差异明显,贵阳和开阳五倍子蜂蜜聚为一个组别,息烽、桐梓和凤冈五倍子蜂蜜为一个组别。5个产地中筛选出27种差异组分,包括10种氨基酸类和6种有机酸类组分。L-缬氨酸、L-天冬氨酸、L-苯丙氨酸等药效氨基酸在贵阳和开阳产地显著富集(P<0.05)。筛选到myo-肌醇为开阳五倍子蜂蜜标志物,对氨基苯甲酸为桐梓五倍子蜂蜜标志物,磷酸胆碱、L-高苯丙氨酸为凤冈五倍子蜂蜜标志物。本研究可为五倍子蜂蜜真假判别、产地溯源及特色五倍子蜂蜜开发提供参考。

基质和外源激素处理对多花勾儿茶高空压条生根的影响

多花勾儿茶是我国集蜜源、观赏和药用等功能为一体的传统珍贵树种,具有较好的生态和经济效益。为优选其高空压条繁殖的最佳条件,提高和完善其无性快繁技术,采用四因素三水平L9(3~4)正交试验设计,探究不同基质配比、外源激素种类、外源激素浓度以及环剥宽度对多花勾儿茶高空压条生根的影响,并运用模糊数学隶属函数法和相关性分析法对各项生根指标进行综合评价,探讨4种因素对压条生根的作用机制。结果显示,适宜的基质和外源激素配比可显著促进多花勾儿茶形成愈伤组织并生根,同时可使各项根部指标增加。方差分析和极差分析表明,生根效果存在基质、外源激素和环剥的差异,其中基质配比和外源激素种类是影响各生根指标的最主要因素。综合评价得出,最有利于多花勾儿茶压条生根的条件为:珍珠岩+草炭+蛭石(1∶1∶1)作为基质、NAA作为生长调节剂、NAA浓度为400 mg/L,环剥宽度为10 mm,该条件下愈伤组织诱导率高达(93.33±2.36)%,生根率高达(85.00±4.08)%,(9.67±0.47)d即可在伤口处形成愈伤组织,(14.00±0.82)d开始生根,平均一级根数[(15.44±0.51)根]、平均一级根长[(7.13±0.25)cm]、平均一级根粗[(3.03±0.21)mm]、根鲜质量[(3.29±0.05)g]、根干质量[(0.67±0.04)g]、根系效果指数(5.50±0.06)、平均隶属函数值(0.77)均为最高。该研究可为建立多花勾儿茶快繁体系,推广多花勾儿茶栽培提供理论参考和数据支撑。

不同播种量对直播山地油菜农艺性状和产量的影响

为在低纬度高原山区综合评价并推广直播油菜最适宜的播种量和种植密度,研究不同播种量对早熟杂交油菜品种‘黔油早2号’产量及经济性状等的影响。结果表明:(1)‘黔油早2号’油菜生育期、成株率、株高、一次分枝数、主花序荚数、主花序长、单株有效荚数、每角粒数等性状均随着播种量的增加呈下降趋势,油菜倒伏率、分枝高随着播种量的增加呈增加趋势;(2)不同播种量的油菜产量构成因子有较大差异,单位面积有效荚数、千粒重、产量随着播量增加呈现先增后减的趋势;(3)‘黔油早2号’在10月中上旬播种,播种量为200 g/667m^(2)时,油菜生长势较强,单位面积有效角果数最高,产量也最高,可达220.99 kg/667m^(2)。本研究通过对早熟油菜品种生育期、倒伏性、冻害、一致性、株高、主花序长、产量构成因子、产量等全性状对比分析,进一步明确了不同种植密度下直播油菜主要性状的变化趋势,明确了低纬度高海拔山区‘黔油早2号’直播的最佳种植密度,该研究结果对于山地生产条件下科学评价和推荐直播油菜最佳种植密度具有现实意义。

浅析重庆市草牧业发展中存在的问题及对策

我国草地放牧利用的历史十分悠久,国家也实施了一系列政策助推草牧业发展。同时,大力发展科学草牧业也适合我国目前的国情,可有效防止水土流失,促进生态文明建设,提高国民经济收入,加快草牧业种植和畜禽养殖相结合的产业结构调整,保证供应畜产品食品质量安全等。而在草地利用与管理的方面,我国传统的粗放经营模式的畜牧业的投入和产出均低,相较部分农业发达国家落后,在育种、管理、市场、技术、政策、制度和与畜禽养殖结合等方面存在部分问题。本文结合国内草牧业发展情况总结了近年来重庆市草牧业发展中可能存在的问题,并提出了相应的对策,以期为重庆未来的草牧业发展提供一定参考。

数商兴农背景下乡村技能人才培养的掣肘因素、价值取向与路径选择

乡村技能人才是“数商兴农”工程实施的关键支撑,也是建设现代化人才强国的重要基础。培养乡村技能人才应秉持促进产值增长与优化产业结构、重塑生态结构与消解城乡鸿沟、实现个体价值与创业再就业的价值取向,但也囿于培养定位模糊、数字基础建设不足、路径依赖与制度缺位等掣肘因素。建议筑牢数字基建与数字平台,强化制度支持与政策激励,夯实产教融合与职业培训,形塑精细化与适应性技能,以优质乡村技能人才的供给推进乡村振兴。

贵州不同地区盐麸木表型性状遗传多样性分析

盐麸木是重要的经济树种。采用野外调查的方法,对贵州省13个地区盐麸木的10个表型性状指标进行多样性和变异分析。结果表明,10个表型性状的Shannon-Weaver指数范围为1.16~2.02,平均数为1.88,其中叶缘锯齿数、地径、花序数多样性指数相对较高;遗传变异系数范围为10.72%~39.44%,平均数为25.80%,其中地径、冠幅、株高性状变异系数相对较大。相关性分析表明,株高、冠幅、地径和分枝数性状间两两均存在极显著正相关,花序数与叶缘锯齿数存在显著正相关。主成分分析将10个表型性状简化为4个主成分,累计贡献率为84.37%。贡献率较大的核心指标为地径、株高、小叶宽、叶形指数、小叶数和花序数。以10个性状为基础的聚类分析将13个地区的盐麸木群体分为4类,即:毕节和施秉地区盐麸木种质资源聚为1类,息烽盐麸木种质资源为单独1类,凯里和贵定盐麸木种质资源聚为1类,其余8个地区聚为1类。贵州省13个地区盐麸木种质资源遗传变异程度较高,其植株形态、叶片性状及花序遗传多样性丰富。

甘蓝型油菜RPD3/HDA1基因家族鉴定及早熟相关基因挖掘

该研究运用生物信息学方法鉴定甘蓝型油菜RPD3/HDA1基因家族,检测了其在‘黔油早2号’和‘中双11’中的表达水平及2个品种在低温(4℃)和ABA胁迫下该家族基因的表达特征,以探讨RPD3/HDA1基因在甘蓝型油菜中的潜在功能,为早熟油菜抗逆性遗传改良提供理论基础和候选基因。结果表明:(1)在甘蓝型油菜全基因组中共鉴定到28个RPD3/HDA1基因,将其命名为BnHDA1~BnHDA28,聚类为4个亚家族,同一亚家族成员的基因结构较为相似;在该基因家族中共检测到16对复制基因,均为片段重复。(2)顺式作用元件预测统计中共发现675个元件与植物激素、环境胁迫和光响应有关。(3)qRT-PCR分析显示,RPD3/HDA1基因在‘黔油早2号’中的表达量均高于‘中双11’;低温胁迫下,‘黔油早2号’和‘中双11’中RPD3/HDA1基因呈差异表达,与‘中双11’相比,RPD3/HDA1基因在‘黔油早2号’中的下调幅度较大;ABA处理后,RPD3/HDA1基因在2个品种中表达模式不一致,‘黔油早2号’中大部分RPD3/HDA1基因表达量较‘中双11’下调幅度小。研究认为,RPD3/HDA1基因可能在油菜开花中发挥调节作用,而且可能通过激素信号通路和防御信号通路参与油菜的生长发育和防御反应的调节。

两个鸭茅品种根系响应淹水胁迫的比较代谢组学分析

鸭茅是世界著名温带冷季型牧草。近年来,我国部分地区涝害频发,严重影响饲草作物生产。为探究淹水胁迫下鸭茅根系的响应机制,以耐涝型鸭茅“滇北”(DB)和涝敏型鸭茅“安巴”(AB)为材料,设置2个淹水处理(时长8和24 h),以不淹水处理为对照(0 h),观察形态并对0、8和24 h 3个时间点的幼苗根系进行代谢组学分析。结果表明,淹水胁迫处理后,2个品种的鸭茅根系长势均变弱,根系变黑,且DB在处理24 h后产生了不定根。在DB_(8h)vs DB_(0h)组筛选出了120个差异代谢物;DB_(24h)vs DB_(0h)组筛选出155个差异代谢物;AB_(8h)vs AB_(0h)组筛选出93个差异代谢物;AB_(24h)vs AB_(0h)组筛选出118个差异代谢物;DB_(0h)vs AB_(0h)组筛选出了80个差异代谢物;DB_(8h)vs AB_(8h)组筛选出125个差异代谢物;DB_(24h)vs AB_(24h)组筛选出48个显著差异代谢物。在耐涝型鸭茅DB中发现了6个黄酮类化合物,即:橙皮素、甘草素、芹黄素、新橙皮苷、柚皮素和柚皮苷,参与的代谢途径是类黄酮生物合成途径;而在涝敏型鸭茅中发现4个氨基酸及其衍生物,分别是:O-磷酸-L-丝氨酸、L-谷氨酸、L-酪氨酸和色氨酸,参与的代谢途径是氨酰-tRNA生物合成、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、硫代葡萄糖苷生物合成、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成以及色氨酸代谢途径。通过比对相同淹水胁迫时长下DB和AB的差异代谢物发现,DB中存在的差异代谢物主要是蔗糖、异麦芽糖、6-磷酸海藻糖、L-鸟氨酸、L-组氨酸、D-鸟氨酸和芹菜素,参与的代谢途径分别是ABC转运因子、淀粉和蔗糖代谢、β-丙氨酸代谢、类黄酮生物合成以及黄酮和黄酮醇的生物合成代谢途径。这些差异代谢物可能是2个品种耐涝性存在差异的原因。该结果为解析鸭茅响应淹水胁迫过程中的差异代谢物质和代谢途径奠定了基础,为进一步研究鸭茅对淹水胁迫调控的分子机理提供参考。

多通道自校准热红外辐射计实验室定标及比对验证

热红外辐射计在获取野外地物信息和验证遥感卫星观测数据方面起着至关重要的作用,其定标精度直接影响到遥感数据分析的精度和应用的水平。探讨多通道自校准热红外辐射计的设计思想,进行了实验室定标实验和重复性实验,验证了长时间运行状态下仪器测量数据的水平,得到仪器辐射亮温的不确定度为0.27 K。与主流辐射计进行了实验室测试分析,对比二者所得定标结果的准确性,多通道自校准热红外辐射计最大偏差值为0.26℃,整体偏差在0.3℃以内,通过户外草地测试实验验证了仪器的测量水平。结果表明多通道自校准热红外辐射计具有较高的精度水平,能够满足外场长时间、多通道、高精度的工作要求,为外场定标提供了有力的数据支撑。

红三叶响应淹水胁迫的相关通路及差异表达基因分析

淹水胁迫是影响植物生长发育和分布的重要非生物胁迫,对植物淹水胁迫的研究是解决近年来极端强降水天气下植物生产管理的关键。红三叶作为优质豆科牧草,耐淹性较差,长期水淹会导致烂根死亡。为研究红三叶淹水胁迫下的分子响应机理,本研究通过Illumina高通量测序平台,以耐涝型品种“红龙”淹水胁迫下0、8和24 h三个时间点的幼苗叶片为材料进行转录组测序,将测序数据与参考基因组比对后进行差异表达基因(DEGs)分析和功能注释。结果显示,与对照0 h相比,“红龙”在淹水胁迫8 h后,有5065个DEGs,其中,上调表达基因2442个,下调表达基因2623个;在淹水胁迫24 h后,有9022个DEGs,其中,上调表达基因4279个,下调表达基因4743个。基因本体数据库富集结果显示,DEGs主要富集于代谢过程、细胞过程、生物调节、细胞、催化活性等条目;东京基因与基因组数据库富集结果显示,DEGs显著富集于植物激素信号调节、植物-病原互作、碳代谢和乙醛酸及二羧酸代谢等通路中,其中乙醛酸及二羧酸代谢通路中过氧化氢酶和甲酸脱氢酶等抗氧化酶相关基因高表达;并且发现差异表达的AP2/ERF、WRKY、bHLH、NAC、bZIP等重要转录因子在红三叶响应淹水胁迫中也发挥重要作用。最后利用qRT-PCR对DEGs进行表达模式的分析验证,发现其与RNA-Seq结果一致,证实了测序结果的准确性。本研究根据转录组信息对DEGs展开功能注释、代谢通路、转录因子等方面的分析研究,初步了解红三叶对淹水胁迫的分子响应机理,为后续候选基因功能挖掘提供了基础数据和理论支撑。

鸭茅种质资源遗传多样性的ISSR研究

采用ISSR分子标记技术对来自国内及亚洲、欧洲、美洲9个国家共50份鸭茅品种(系)进行遗传多样性研究。12个引物共扩增出多态性带101条,平均每个引物扩增的多态带数为8.41条,多态性条带比率(PPB)为86.3%,材料间遗传相似系数范围在0.6116到0.9290间。这说明鸭茅具有较丰富的遗传多样性。根据研究结果进行了聚类分析和主成分分析,可将50份鸭茅材料分为5大类,来自于相同洲的鸭茅能聚在一类,中国和美国的鸭茅品种(系)能分别聚在同一类,呈现出一定的地域性分布规律。并对鸭茅种质资源的收集保存提出建议。

氨甲环酸关节腔内注射联合置换后3h夹闭引流管对膝关节单髁置换失血量的影响

背景:单髁置换已经成为治疗膝关节单间室骨性关节炎的主流术式,但仍然存在出血过多导致置换后输血的问题,从而增加输血率、住院费用及输血并发症,而氨甲环酸用于全膝关节置换取得了良好的效果,研究局部应用氨甲环酸能否有效减少单髁置换中的出血量意义重大。目的:探究氨甲环酸关节腔内注射在膝关节内侧间室单髁置换中减少围手术期失血的安全性及有效性。方法:选择2014年1月至2015年8月大连医科大学附属二院关节外科收治行单侧膝关节内侧间室单髁表面置换的膝骨关节炎患者共122例,随机分为2组,氨甲环酸组关节表面置换完成松止血带前从引流管向关节腔内注入氨甲环酸10 m L(含1 000 mg)+氯化钠注射液10 m L,对照组同期关节腔内注入氯化钠注射液20 m L,2组均在注射后夹闭引流管3 h,置换后48 h拔出引流管。对比分析2组患者置换后2 d及1个月血红蛋白水平和红细胞压积、置换后2 d总失血量和引流量、置换后输血人数、置换后1周及1个月膝关节功能美国特种外科医院评分、置换后1周有无双下肢深静脉血栓形成等指标,评估氨甲环酸对膝关节单髁置换失血量的影响。结果与结论:1氨甲环酸组置换后2 d血红蛋白、红细胞压积值均显著高于对照组(P<0.05);置换后1个月2组血红蛋白及红细胞压积值比较差异无显著性意义(P>0.05);2氨甲环酸组置换后2 d引流量及总失血量较对照组显著减少(P<0.05);3氨甲环酸组输血人数(0例)较对照组输血人数(6例)明显减少,差异有显著性意义(P<0.05);4置换后1周膝关节美国特种外科医院评分氨甲环酸组较对照组增高(P<0.05);置换后1个月2组美国特种外科医院评分比较差异无显著性意义;5置换后1周2组患肢静脉彩超未见静脉血栓形成;6提示在膝关节内侧间室单髁表面置换过程中,氨甲环酸关节腔内注射联合置换后3 h夹闭引流管能够显著减少引流量及围手术期出血量,降低输血率,并且有利于置换后患者膝关节功能早期恢复,不增加双下肢深静脉血栓形成的风险。

鸭茅物种的起源、分布及其遗传多样性研究进展

鸭茅(Dactylis glomerata)是世界著名的优良牧草之一,在世界范围内分布广泛、栽培历史悠久。自然界野生鸭茅种质资源丰富、基因资源优良、开发利用潜力大,是鸭茅育种和品种改良的重要基础。了解该物种的分布和起源,对于资源的收集、保护和利用及开展相关基础研究具有重要意义。本文对鸭茅的分类、起源及遗传多样性研究进展进行综述,并对鸭茅种质资源研究中存在的问题提出了建议,以期更好的研究和利用这一优良的牧草资源。

鸭茅种质资源遗传多样性的SRAP研究

利用SRAP(Sequence-related amp lified polymorph ism)标记对来自国内外的45份鸭茅种质资源进行遗传多样性研究。21对引物扩增出438个条带,多态性条带为363条,多态性条带比率为82.08%,每对引物组合的多态性带数平均为17.29条。GS值范围在0.6248～0.9686间,平均GS值为0.7958,显示来源广泛的鸭茅种质资源间存在着丰富的遗传变异。聚类分析及主成分分析能将所有材料聚为4类,能较准确的反映材料的来源分布情况及供试材料的染色体倍性差异,表明鸭茅的遗传多样性与染色体倍性及地理分布密切相关。同时清楚地揭示出国产鸭茅品种遗传基础较为狭窄。本研究为育种和探讨鸭茅种质资源遗传变异奠定了较好的理论基础。

浅论优质牧草在肉牛饲养中的利用

针对我国肉牛饲养在饲料利用中的误区,结合肉牛的消化及代谢特点,分析了牧草的鲜喂、青贮、干草饲喂以及综合利用4种不同的利用方式及其营养特点,指出优质牧草用于肉牛饲养能充分发挥牧草的优良特性,而且符合我国畜牧业发展要求,值得广泛推广。

优良牧草鸭茅的温室抗旱性研究

采用温室盆栽试验对16份鸭茅在不浇水的自然条件下进行4个水平的干热胁迫,观测其植株叶片相对电导率、叶绿素总含量、游离脯氨酸含量及体内SOD活性。随着自然温度的升高,鸭茅叶片的相对电导率和游离脯氨酸含量均呈递增趋势;叶绿素总含量则呈递减趋势;SOD活性则呈先递增后又递减的趋势。通过比较4项生理指标的变化规律以及指标间的相关性分析,来自新疆的02106,02104,01032和云南的02-111及四川宝兴的02-109鸭茅材料的抗旱性非常好。叶片相对电导率、叶绿素总含量、游离脯氨酸含量变化可作为鸭茅种质资源抗旱性能检测的生理指标。

玉树与青海主网330kV联网工程系统调试仿真研究及预控策略分析

玉树与青海主网330 kV联网工程输电距离长,受端110 kV玉树电网网架结构薄弱,工程调试期间存在系统电压越限和频率稳定问题。为此,提出投切330 kV空载线路操作和SVC设备调试试验操作的电压预控方案,解决了工程调试期间玛多—玉树空载线路投切以及玉树站35 kV SVC设备带电投切时的系统电压越限问题,并用实测数据验证了上述电压预控方案的有效性。仿真分析并列试验操作对开关两侧母线电压和玉树机组无功出力的影响,提出了玉树与青海主网并列试验的预控策略。分析玉树电网水电机组调速系统参数、负荷模型以及解列点潮流对解列后玉树电网频率变化的影响,提出了玉树与青海主网解列试验的预控策略。上述电压预控方案和并、解列预控策略已应用于实际联网工程调试试验中。

中国野生鸭茅种质资源锈病抗性研究

鸭茅是一种著名的温带牧草,容易感染锈病。本研究从植株感病率、感病严重度、病情指数和反应指数4方面对国内37份鸭茅种质资源(野生资源35份)进行锈病的病情调查及抗病性研究。研究初步揭示了鸭茅锈病的发病规律,研究结果显示02-106、02-107、90-130、02-115等4份材料对鸭茅锈病具有较好抗性,可作为育种材料进一步深入研究。

基于Karush-Kuhn-Tucker最优条件的电网可疑参数辨识与估计

电网元件参数的误差会导致能量管理系统的状态估计结果不准确,从而影响其他应用结果的可靠性和精确性,因此状态估计程序应当具有辨识和估计元件参数的功能。首先基于拉格朗日乘子的可疑支路辨识法,提出了一种迭代辨识算法,用于生成待修正的支路参数集;然后研究了基于参数-目标函数灵敏度的参数估计方法,该方法针对选出的可疑支路,计算出可疑支路参数对状态估计目标函数的灵敏度;最后利用变步长逐次逼近法估计可疑支路参数,该方法避免了传统方法的数值稳定性问题,具有很高的实用价值。IEEE14和IEEE30标准算例系统验证了所提出方法的正确性。