我国抗除草剂水稻种质创制研究进展

水稻是我国最重要的粮食作物之一,稻田杂草是影响水稻产量和品质的主要因素。随着水稻直播稻等轻简化栽培种植面积的日益扩大,各种除草剂的应用日益普遍,除草剂的用量也逐渐增大,稻田抗性杂草及土壤高残留问题也日益严重。因此,加快各类除草剂抗性水稻种质创制与利用具有重要的意义。本文从除草剂的类型及其作用机理、我国抗除草剂水稻种质创制及应用等方面进行了综述,指出了我国抗除草剂水稻种质创制及应用过程中存在的问题,并对今后抗除草剂水稻种质创制及应用的可能发展方向进行了探讨。

新型小麦种衣剂JML对迟播冬小麦苗期生长和碳、氮代谢相关基因表达的影响

为明确新型小麦种衣剂(JML)对迟播冬小麦幼苗生长及碳、氮代谢相关基因表达的影响,以扬麦23、扬麦24为试验材料,分析JML包衣处理后迟播冬小麦在种子活力、根系特征、干物质积累及碳、氮代谢相关基因表达等方面的变化特征。结果表明,JML处理后,扬麦23、扬麦24的发芽势和发芽率显著提高。茎叶与根器官中干物质积累增加,显著提高了植株氮积累量。根长、根表面积、根体积及根直径增加,与对照相比差异显著。JML处理提高了氮代谢中氮素吸收利用关键基因TaNRT1.1、TaNR、TaNIR、TaGS1、TaGS2等在幼苗植株中的表达水平,差异显著,但显著抑制了铵态氮转运蛋白基因TaAMT1.2的表达水平,促进了碳代谢中与光合作用密切相关的TaClpP、TaRBC、TaPSB基因的表达。因此,JML处理可以显著改善迟播冬小麦的种子活力,提高根系综合素质,增加苗期硝态氮的吸收转运、同化水平和叶片的碳同化能力,最终增加苗期植株干物质积累。

调控水稻分蘖角的分子机制研究进展

水稻是我国第一大粮食作物,在农业生产上具有重要的战略地位。随着人口快速增长、城市化进程加快,有限的产量提升使得水稻生产正面临着严峻挑战。培育产量显著提高的水稻品种对于保障粮食安全和实现农业可持续发展具有重要意义。理想株型是品种改良的重要方向,直接影响着水稻产量。分蘖角作为构建水稻理想株型最重要的核心要素之一,它通过调节水稻群体光能利用效率进而影响单位面积产量。生产实践表明,具有合适分蘖角的水稻品种往往表现出更好的抗倒性和稳产潜力。近年来,随着功能基因组学的快速发展,研究学者在水稻分蘖角调控基因的挖掘及其分子机制解析方面取得了诸多重要进展。本研究系统总结了调控水稻分蘖角的功能基因及其遗传代谢网络,重点阐述了水稻分蘖角的驯化过程、重力反应介导的分子遗传途径以及植物激素和环境因素的调控机制,并展望了现有理论框架下未来的潜在研究方向,以期为高产、理想株型新品种的遗传改良和分子设计育种提供重要理论支撑。

基于PSO-GRA耦合决策的排水沟系统多目标规划模型

排水沟系统承担排水蓄涝、环境保护等效能,多目标排水沟系统规划具有十分重要的现实意义。综合考虑工程费用、减污与产量效应构建排水沟系统多目标规划模型,运用粒子群算法(PSO)生成规划方案非劣解集,并耦合灰色关联投影法(GRA)优选非劣解集进行方案决策,将模型应用于上海松江高标准农田稻作区规划排水沟系统。结果显示,稻作区优选规划方案推荐排水历时5 d,农沟与支沟沟深1.3、1.7 m,间距77、270 m,优化水面率7.64%。与传统单目标规划方案相比,设计降水条件下,增加滞涝水量648.5 m^3/hm^2,总氮的单位面积削减能力4.22 kg/hm^2,削减率增加28.1%,水稻相对产量96.2%。该模型能客观权衡多目标的矛盾性进行科学决策。

不同灌溉模式稻田氮素淋失特征

氮素淋溶渗漏是导致农业面源污染的主要原因之一,通过测桶试验研究控制灌溉(CI)、覆秸秆旱作(DPS)和浅水勤灌(FSI)在水稻分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期和黄熟期5个生育阶段地下排水中铵态氮(NH^+_4-N)、硝态氮(NO^-_3-N)和总氮(TN)淋失的动态变化。结果表明:施肥后,各处理地下排水中NH^+_4-N、NO^-_3-N和TN浓度均快速升高。分蘖期和拔节孕穗期地下排水量占总排水量的64.6%～73.4%,且NH^+_4-N、NO^-_3-N和TN浓度高,氮素流失量大。不同灌溉模式各生育阶段内地下排水中的氮素形式均以NH^+_4-N为主,约占TN的47.2%～59.4%,NO^-_3-N约占TN的30.3%～43.4%,地下排水是NH^+_4-N流失的主要途径之一。CI和DPS较FSI地下排水量减少45.8%和69.9%,氮素流失负荷减少42.5%和71.6%,但CI增产4.6%,DPS长时间水分胁迫导致减产3.7%。综合考虑,控制灌溉模式在节水减排的同时保持较高产量,而覆秸秆旱作模式在减少氮素流失方面具有明显优势。

Genetic Control of Germination Ability under Cold Stress in Rice

An F9 recombinant inbred lines （RIL） population, derived from a cross between IR28 （Oryza sativa L. spp. indica） and Daguandao （O. sativa L. spp. japonica）, was used to construct a molecular linkage map and to identify germination ability including the traits of imbibition rate, germination rate, germination index, root length, shoot length and seed vigor at 14℃ for 23 d. A composite interval mapping approach was applied to conduct genetic analysis for germination ability. The frequency distributions of the germination ability traits under the cold stress in the RIL population showed continuous segregation, suggesting they were quantitative traits controlled by several genes. A total of seven QTLs were identified on chromosomes 4 6 and 9, including two for imbibition rate （qIR-6, qIR-9）, one for germination rate （qGR-4）, two for germination index （qGI-4-1, qGI-4-2） and two for root length （qRL-4-1, qRL-4-2）. There were no detected QTLs controlling shoot length and seed vigor. The phenotypic variance explained by a single QTL ranged from 9.1% to 37.0%, and two major QTLs, qlR-6 and qGI-4-2, accounted for over 30% of the phenotypic variance. The expressions of QTLs were developmentally regulated and growth stage-specific. Most of the QTLs observed here were located in the regions similar to the QTLs for rice cold tolerance reported previously, indicating that these QTLs were reliable. However, qRL-4-2 is not reported before.

子宫内膜癌组织残疾基因同源物2、核连蛋白-2、黏蛋白4的表达及与预后的关系研究

目的:研究子宫内膜癌组织残疾基因同源物2(DAB2)、核连蛋白-2(nucleobindin-2)、黏蛋白4(MUC4)的表达及与预后的关系。方法:将我院从2015年1月2017年1月收治的子宫内膜癌患者82例纳入研究。分别采集所有患者的子宫内膜癌组织以及癌旁正常组织,以免疫组化法检测不同子宫内膜组织中的DAB2、nucleobindin-2、MUC4表达情况并进行对比。分析子宫内膜癌组织DAB2、nucleobindin-2、MUC4阳性率与临床病理特征的关系。此外,通过Kaplan-Merier生存曲线分析上述蛋白表达与预后的关系,并以Cox比例风险回归模型分析子宫内膜癌患者预后的影响因素。结果:子宫内膜癌组织DAB2阳性率低于癌旁正常组织,而nucleobindin-2、MUC4阳性率均高于癌旁正常组织(均P<0.05)。TNM分期ⅢⅣ期、淋巴结转移子宫内膜癌患者的DAB2阳性率低于TNM分期ⅠⅡ期、无淋巴结转移患者,而nucleobindin-2、MUC4阳性率均高于TNM分期ⅠⅡ期、无淋巴结转移患者(均P<0.05)。所有患者均进行时长360个月的随访,中位随访时间为31个月,至随访结束,DAB2蛋白阳性患者的无进展生存率分别为66.67%(20/30),明显高于DAB2蛋白阴性患者的19.23%(10/52);而nucleobindin-2、MUC4蛋白阳性患者的无进展生存率分别为22.95%(14/61)、24.56%(14/57),明显低于nucleobindin-2、MUC4蛋白阴性患者的76.19%(16/21)、64.00%(16/25),差异均有统计学意义(均P<0.05)。Cox比例风险回归模型分析结果可得:TNM分期、淋巴结转移以及DAB2蛋白阴性、nucleobindin-2蛋白阳性、MUC4蛋白阳性均是子宫内膜癌患者预后的影响因素(均P<0.05)。结论:子宫内膜癌组织DAB2存在异常低表达,而nucleobindin-2、MUC4均存在异常高表达,联合检测上述三项蛋白表达情况可能有助于子宫内膜癌的诊断和预后评估。

循环肿瘤细胞水平与卵巢癌患者临床病理特征及生存率的关系研究

目的:研究循环肿瘤细胞(CTC)水平与卵巢癌患者临床病理特征及生存率的关系。方法:选择从2012年6月到2014年12月在我院就诊的卵巢癌患者94例记为观察组。根据所有患者CTC水平将其分成高CTC组(CTC水平≥7个/5mL)57例及低CTC组(CTC水平<7个/5 m L)37例,另选同期在我院体检的卵巢良性囊肿者90例记为对照组,分析CTC阳性与患者病理特征的关系、CTC水平与患者生存率和复发转移的关系以及CTC水平与患者病理特征、生存率、复发转移率的相关性。结果:对照组90例患者均未检测出CTC阳性。观察组94例患者中检测出68例CTC阳性,总阳性率为72.34%;观察组患者临床分期为II期和III期的CTC阳性率均明显高于I期,有淋巴结转移的CTC阳性率明显高于无淋巴结转移(P<0.05)。高CTC组的1年、2年、3年生存率与低CTC组相比,差异均无统计学意义(P>0.05)。高CTC组的1年、2年、3年复发转移率均高于低CTC组(P<0.05)。Spearman相关性分析结果显示,CTC水平与患者的临床分期、淋巴结转移以及复发转移率均呈正相关(P<0.05),而与年龄、病理分型、病理分级及生存率均无明显相关性(P>0.05)。结论:卵巢癌患者临床分期为Ⅱ期和Ⅲ期和有淋巴结转移的CTC阳性率较高,且CTC水平与复发转移率关系密切,临床通过检测CTC水平,可能有助于评估患者的预后。

子宫内膜癌组织PRDM1、KIF23蛋白表达与临床病理特征及预后的关系研究

目的:探讨子宫内膜癌组织PR结构域蛋白1(PRDM1)、驱动蛋白家族成员23(KIF23)蛋白表达与临床病理特征及预后的关系。方法:选择2012年4月至2015年8月期间于我院行手术治疗的80例子宫内膜癌患者作为研究对象。检测子宫内膜癌组织以及癌旁组织中PRDM1、KIF23蛋白表达。分析PRDM1、KIF23蛋白表达与临床病理特征的关系。分析不同PRDM1、KIF23蛋白表达患者5年总生存率的差异。分析子宫内膜癌患者预后的影响因素。结果:与癌旁组织相比,子宫内膜癌组织中PRDM1、KIF23蛋白表达阳性率上调(P<0.05)。有淋巴结转移以及FIGO分期Ⅲ期患者的PRDM1、KIF23蛋白表达阳性率明显高于无淋巴结转移以及FIGO分期Ⅰ~Ⅱ期患者,组间差异显著(P<0.05)。PRDM1、KIF23蛋白阳性患者的5年总生存率明显低于PRDM1、KIF23蛋白阴性患者,组间差异显著(P<0.05)。Cox比例风险回归分析结果显示:PRDM1、KIF23蛋白表达、淋巴结转移、FIGO分期是子宫内膜癌患者预后的影响因素(P<0.05)。结论:在子宫内膜癌当中PRDM1、KIF23蛋白表达阳性率升高,有淋巴结转移、FIGO分期较高的患者PRDM1、KIF23表达阳性率上调,PRDM1、KIF23表达阳性患者5年总生存率下降。