转录因子GhWRKY41促进水杨酸合成增强棉花对黄萎病菌的抗性

棉花是我国最重要的经济作物之一,但其产量和品质受黄萎病菌危害而大幅度下降。挖掘棉花黄萎病抗性相关基因并解析其分子机制,对加快棉花抗黄萎病育种进程具有重要意义。前期研究鉴定到一个在多个抗病棉花品种中均受黄萎病菌诱导显著上调表达的WRKY基因GhWRKY41,该基因通过激活苯丙烷代谢增强棉花对黄萎病菌的抗性。本研究进一步分析了GhWRKY41在不同激素处理下的诱导表达模式,利用病毒介导的基因沉默(VIGS)技术验证了GhWRKY41的抗病功能,并利用前期已创制的GhWRKY41转基因棉花株系‘Jin668’测定了其内源植物抗病激素含量。结果显示,GhWRKY41受水杨酸(SA)、Me-JA和H_(2)O_(2)诱导均显著上调表达;GhWRKY41被沉默后可削弱棉花对黄萎病菌的抗性;SA含量在GhWRKY41超表达棉花中显著增加,而在GhWRKY41干涉棉花中则明显减少。RT-qPCR分析显示,SA合成基因GhSID2及SA信号转导基因GhNPR1、GhPR1、GhPR5的表达水平在超表达植株中明显上调,而在干涉植株中则显著下降。ChIP-qPCR和双荧光素酶报告基因试验结果表明,GhWRKY41可结合并激活GhSID2、GhPR1和GhPR5的表达。此外,外施SA可明显提高棉花的黄萎病抗性。综上表明,GhWRKY41可通过促进棉花中内源植物激素SA的合成来增强植株的黄萎病抗性,这一结果完善了GhWRKY41在棉花抵御黄萎病菌过程中的生物学功能,为未来利用黄萎病抗性基因创制棉花抗病材料提供了理论基础。

低氧胁迫下鲢miR-17a-5p及其靶基因分析

为了探究miR-17a-5p在鲢低氧胁迫下的功能,在前期鲢small RNA测序的基础上对鲢miR-17a-5p进行靶基因预测及功能富集分析,通过双荧光素酶活性验证其与HIF-1α的靶向关系,并检测低氧胁迫下miR-17a-5p和其靶基因在鲢肝脏、脑、心脏和鳃四个组织中的动态表达特征。结果显示,鲢miR-17a-5p在不同物种间高度保守,预测出381个miR-17a-5p的潜在靶基因显著富集在硫代谢、mTOR信号通路以及萜类骨架的生物合成3个KEGG信号通路上。miR-17a-5p可与HIF-1αmRNA的3′UTR结合,并降低HIF-1αmRNA水平,低氧胁迫下miR-17a-5p的表达呈下降趋势,而HIF-1α表达则呈上升趋势;3个显著富集KEGG通路中的11个miR-17a-5p潜在靶基因在低氧胁迫过程中的不同组织中的表达,尤其是肝脏中的表达,除SGK1外,均呈显著上升趋势。研究表明,低氧胁迫下鲢各组织中miR-17a-5p的表达下调减弱了其对靶基因的抑制作用,进而导致HIF-1α、ddit4和Lrp5等响应低氧胁迫的基因表达上调。本研究为低氧胁迫下鲢miRNA的表达与调控机制提供新见解,也为培育耐低氧的鲢新品系(种)提供了参考。

油菜苔和常见蔬菜ICP-MS离子组分分析与评价

[目的]本文旨在研究油菜苔(2个品种)与15种常见蔬菜16种离子组分含量与综合评价,为油菜苔推广提供参考。[方法]利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定油菜苔和常见蔬菜中16种矿质元素含量,并利用相关分析、聚类分析、离子图谱和对数主成分分析综合评价油菜苔与15种蔬菜的矿质营养品质。[结果]16种矿质元素含量变异大,变异系数由大到小依次为Mo、As、Fe、Pb、Na、Mn、Se、Cd、Ba、Cu、Ca、Mg、K、B、Zn、P;Cu、Fe、Zn之间,有害元素(As、Cd、Pb)及其与Mg、K、Ca、Fe间均达到显著正相关。基于离子组分含量将17种蔬菜划分为5组,组Ⅰ和Ⅱ具有离子协同积累特征,组Ⅲ具有低Na特征,组Ⅳ具有富Se特征,组Ⅴ具有均衡有益元素、低有害元素的特征。依据对数主成分分析将16种元素转化为4个主成分综合指标,累计贡献率达82.035%。矿质营养综合评价值S f排名前三的蔬菜为菠菜、广东菜心和西芹。四季豆、黄瓜、西兰花以及‘狮山2017’、白菜苔、‘狮山菜苔’中矿质元素含量均衡,胡萝卜和高丽菜中Se含量较高。[结论]油菜苔离子组分含量较均衡,利用对数主成分分析结合相关分析和聚类分析实现了蔬菜品种矿质营养的综合评价。

牛呼吸疾病综合征主要病毒的检测、分离与鉴定

【背景】牛呼吸疾病综合征(bovine respiratory disease complex,BRDC)是由病原和环境共同作用所致的以支气管肺炎为主的多病因、多症状性疾病,给国内外肉牛养殖业带来了巨大经济损失。引起BRDC的病毒主要包括牛传染性鼻气管炎病毒(infectious bovine rhinotracheitis virus,IBRV)、牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus,BVDV)、牛呼吸道合胞体病毒(bovine respiratory syncytial virus,BRSV)、牛副流感病毒3型(bovine parainfluenza virus type 3,BPIV-3)等,优势病原因地、因时、因畜种而异。【目的】清晰了解我国BRDC的流行现状及流行毒株,是有效防控该病的基础。【方法】自2021年9月到2022年7月间,运用反转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)技术对来自湖北、湖南、安徽、河南、广东、广西和贵州等地21个牧场的179头具有呼吸道症状牛的196份样品(167份鼻拭子、13份肺脏组织、1份鼻黏液、5份气管拭子、1份唾液和9份血清)进行BRSV、IBRV、BPIV-3和BVDV这4种病毒的检测。【结果】BRSV、IBRV、BPIV-3、BVDV的样本阳性检出率分别为7.14%(95%CI:3.96,11.69)、0.51%(95%CI:0.01,2.81)、4.08%(95%CI:1.78,7.88)和6.63%(95%CI:3.58,11.07);179头牛检测该4种病毒的阳性检出率分别为7.82%(14/179)(95%CI:4.34,12.77)、0.56%(1/179)(95%CI:0.01,3.07)、4.47%(8/179)(95%CI:1.95,8.62)和7.26%(13/179)(95%CI:3.92,12.10)。0.56%(1/179)(95%CI:0.01,3.07)的牛为BVDV及BRSV共感染。进一步对阳性样品进行了病毒分离,共获得1株BVDV和6株BPIV-3,分型显示BVDV为1d型、BPIV-3为C型。【结论】本研究确定了我国部分地区牛呼吸疾病综合征的优势病毒为BRSV、BVDV及BPIV-3,BVDV及BPIV-3的优势血清型为BVDV-1d、BPIV-3C。研究结果为相关疫苗的研制提供了基础,为牛呼吸疾病综合征的防控提供了参考依据。