高校实体科研机构建设与管理的思考——以扬州大学国际联合实验室为例

实体科研机构是高校架构的重要组成部分,在高等人才培养、学科交叉融合、科学研究创新和社会产业服务方面发挥着重要作用,对高校科研成果贡献率的比重逐年加大。文章以扬州大学教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室为例,对国际联合实验室的发展定位、体制机制、人才引培、国际合作交流等进行思考,为高校实体科研机构的发展提供参考。

健康养猪对乡村振兴与农民增收的调研与对策建议——以扬州市为例

为更好地保障国家重大战略粮食安全和稳定猪肉价格,实现畜牧业助力“乡村振兴”和“建设新时代鱼米之乡”。扬州市作为苏中主要的养猪地区,近年来随着国家级生猪产能调控基地获批,及一大批省市级养殖基地建设,扬州市生猪养殖规模不断扩大,生产效益不断提高。本文以扬州市生猪养殖为研究对象,紧密围绕健康养猪对乡村振兴与农民增收,进行了科学的调研分析及针对问题提出对策建议。首先,通过对扬州市境内大中小规模养猪进行全面调研和摸底,掌握养猪业对当地市场需求供应及农户经济收入的影响。其次,精准掌握近三年生猪养殖常见的传染病和繁殖疾病,分析发病原因、传播途径及病理损伤。对养猪业造成的具体危害细致分析,为政府科学决策提出相应举措,尤其是传染性病和繁殖疾病对健康养殖的威胁和挑战。最后,提出建立科研单位与当地养殖企业服务对接,不断引进先进养殖技术、提高猪群繁殖效率、保障农民收入的增加。该文为健康养猪对乡村振兴提供详实的科学调研数据,及农民增收提出宝贵的对策建议。

长江中下游地区糯玉米花期耐热性鉴定及评价指标筛选

全球气候变暖趋势日趋明显,高温热害已成为限制糯玉米丰产稳产的主要非生物胁迫之一。鉴定糯玉米的耐热性,筛选耐高温评价指标,可为耐热糯玉米品种的选育提供理论支撑。本研究以长江中下游地区主推品种为试验材料,设置2种增温方式(覆膜增温处理和延迟播种处理)以及自然对照处理(CK),测定了13个与耐热相关的指标,采用主成分分析、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对糯玉米花期耐热性进行综合评价。结果显示,与对照相比,除叶绿素a和光系统II最大光化学效率外,各指标在高温处理下的降低幅度均达到显著或极显著水平。利用主成分分析将13个单项指标转换为3个相互独立的综合指标,其贡献率分别为64.46%、15.06%和7.76%,代表了糯玉米耐热性87.28%的原始数据信息量;通过隶属函数计算综合耐热评价值(D值),将10个参试糯玉米品种划分为3类,分别为3个耐热型、4个中等耐热型和3个热敏感型。筛选出的耐热型品种为苏玉糯2号、中糯2号和苏玉糯901,生产中应用这些品种可能在一定程度上减轻高温热害对糯玉米生长发育造成的不利影响。最后,利用逐步回归分析建立了糯玉米耐热性评价方程预测供试材料的耐热性,预测值(PV)与D值基本一致,确定了产量、F_v/F_m、叶面积指数和花粉活力作为糯玉米花期耐热性评价指标。本研究筛选出的耐热品种和鉴定指标可为今后耐热糯玉米品种的选育提供理论依据。

长非编码RNA lnc-ALVE1-AS1抑制ALV-J在鸡巨噬细胞中增殖

研究表明,源自内源性反转录病毒的长非编码RNA可能是巨噬细胞抗病毒免疫反应的重要组成部分。鸡内源性反转录病毒衍生的长非编码RNA lnc-ALVE1-AS1与宿主遗传抗性有关,能够激活非免疫细胞抗病毒天然免疫反应。为进一步探讨lnc-ALVE1-AS1在鸡巨噬细胞中的抗病毒作用及其机制,本研究通过荧光定量PCR发现lnc-ALVE1-AS1在ALV-J感染鸡巨噬细胞系HD11后24 h显著下调。进一步通过lnc-ALVE1-AS1过表达实验证实,lnc-ALVE1-AS1可以显著抑制ALV-J在HD11细胞中增殖。机制上,lnc-ALVE1-AS1显著上调HD11细胞dsRNA识别受体(TLR3)、Ⅰ型干扰素(IFN-α和IFN-β)和其他抗病毒天然免疫基因(IRF7、MX1、OASL和IFITM3)表达。然而,干扰TLR3或者抑制TLR3信号后lnc-ALVE1-AS1诱导Ⅰ型干扰素(IFN-α和IFN-β)的能力显著减弱。共聚焦定位分析显示在HD11细胞中lnc-ALVE1-AS1可以与TLR3蛋白直接结合。这说明激活TLR3信号可能是lnc-ALVE1-AS1抑制ALV-J在巨噬细胞中增殖的一个重要机制。本研究揭示了lnc-ALVE1-AS1在巨噬细胞中抗病毒功能及其作用机制,为抗病育种研究提供了新的遗传基础。

盐胁迫对水稻籽粒灌浆特性及产量形成的影响

以江苏沿海滩涂主栽常规粳稻南粳9108和淮稻5号为试材,研究不同盐胁迫处理包括对照(CK,盐浓度0)、中盐(medium-salinity stress,MS,盐浓度0.15%)和高盐(high-salinity stress,HS,盐浓度0.3%)对水稻籽粒灌浆及产量形成生理特性的影响。结果表明:(1)与对照相比,中盐和高盐胁迫均显著降低水稻产量,降幅分别为26.3%和57.7%(两品种平均);盐胁迫处理下,穗数、每穗粒数、结实率和千粒重均显著下降。(2)盐胁迫显著降低穗长、每穗强势粒和弱势粒籽粒数、结实率和千粒重,其中强势粒结实率和千粒重的降幅均低于弱势粒。(3)盐胁迫下,水稻植株抽穗期和成熟期干物重以及抽穗期至成熟期干物质积累量显著下降,但收获指数明显增加。此外,抽穗后15 d和30 d盐胁迫处理的叶片净光合速率和SPAD值均显著低于对照。(4)盐胁迫降低籽粒最大灌浆速率和平均灌浆速率,但达最大灌浆速率时间和有效灌浆天数有所增加;盐胁迫提高了强势粒和弱势粒有效灌浆天数,但平均灌浆速率显著下降,其中强势粒灌浆量的降幅低于弱势粒。(5)盐胁迫下,籽粒腺苷二磷酸焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉合成酶(SSS)、颗粒型淀粉合成酶(GBSS)和淀粉分支酶(SBE)活性显著下降,其中弱势粒的降幅高于强势粒。综上所述,盐胁迫下水稻强势粒和弱势粒灌浆天数有所增加,但籽粒灌浆速率及其淀粉合成关键酶活性显著下降,致使籽粒充实度、粒重和产量显著下降,其中盐胁迫对弱势粒抑制作用大于强势粒。

稻米淀粉、蛋白质和脂质与蒸煮食味品质关系研究进展

蒸煮食味品质是消费者选择稻米的重要评价标准。淀粉、蛋白质和脂质作为稻米的三大主要物质成分,与其蒸煮食味品质关系密切。为进一步探索稻米蒸煮食味品质形成机制及水稻优质栽培技术,本文综述了稻米三大主要物质的组成与分布、合成代谢特点及其与蒸煮食味品质关系的研究进展,总结了干湿交替灌溉技术对稻米三大主要物质及其蒸煮食味品质的影响,并提出了研究存在三大主要物质互作与稻米蒸煮食味品质关系不清楚以及干湿交替灌溉对蒸煮食味品质的调控机制不明确等问题。建议今后基于淀粉、蛋白质和脂质累积与合成代谢的关系深入研究稻米蒸煮食味品质形成机制以及轻-干湿交替灌溉对稻米蒸煮食味品质的调优机制。

江苏省滨海盐碱地籼粳杂交稻产量优势形成特征

旨在探明滨海盐碱地大田条件下籼粳杂交稻产量优势形成特征。2021—2022年,在江苏省滨海盐碱地择取中度盐碱地(medium saline-alkali soil,MS,土壤电导率平均2.7 dSm^(-1))和重度盐碱地(high saline-alkali soil,HS,土壤电导率平均7.2 dSm^(-1))两类典型田块,以籼粳杂交稻(甬优2640和甬优4949)、常规粳稻(南粳9108和淮稻5号)、杂交籼稻(丰优香占和Y两优372)3种类型水稻品种为试材,探究实地条件下盐胁迫对不同类型品种产量及其形成特征的影响。与中度盐碱地相比:(1)重度盐碱地下各类型品种的穗数、每穗粒数、结实率和千粒重均显著低于中度盐碱地。中度和重度盐碱地下,籼粳杂交稻的产量均显著高于常规粳稻和杂交籼稻,这主要是由于其较高的每穗粒数。(2)重度盐碱地下各类型品种关键生育期(拔节、抽穗和成熟期)的群体茎蘖数及茎蘖成穗率均显著下降。中度和重度盐碱地下,常规粳稻和杂交籼稻关键生育期的群体茎蘖数及茎蘖成穗率均高于籼粳杂交稻。(3)重度盐碱地下各类型品种关键生育期的干物重均显著下降。中度及重度盐碱地下,籼粳杂交稻抽穗期和成熟期干物重、拔节期—抽穗期和抽穗—成熟期作物生长速率均显著高于常规粳稻和杂交籼稻。重度盐碱地下各类型品种的收获指数呈上升趋势。籼粳杂交稻在重度盐碱地下的收获指数高于常规粳稻和杂交籼稻。(4)重度盐碱地下各类型品种关键生育期的叶面积指数、播种期—拔节期、拔节期—抽穗期和抽穗期—成熟期光合势均显著下降。中度和重度盐碱地下,籼粳杂交稻成熟期叶面积指数和抽穗期—成熟期光合势均显著高于常规粳稻和杂交籼稻,抽穗期—成熟期叶面积指数衰减率则呈相反趋势。(5)重度盐碱地下各类型品种株高、上三叶叶长和叶宽、叶片SPAD值和光合速率均显著下降。中度和重度盐碱地下,籼粳杂交稻上三叶叶长和叶宽、叶片SPAD值和光合速率均高于常规粳稻和杂交籼稻。本研究结果表明,滨海盐碱地实地条件下,盐胁迫显著影响水稻产量及其形成特征。与常规粳稻和杂交籼稻相比,籼粳杂交稻在滨海盐碱地仍具有较高的产量优势,这主要得益于其较高的每穗粒数;此外,较高的作物生长速率、较大的上三叶叶面积及其较强的叶片持绿性也是籼粳杂交稻在滨海盐碱地具有较好产量优势的重要特征。

水稻氮磷高效吸收与利用的特征及机制研究进展

水稻是我国主要的粮食作物,氮磷等化学肥料对于水稻产量形成具有重大作用。近年来我国水稻生产面临着产量增长迟缓、肥料及水分投入大、利用率低等问题,提高水稻对氮磷的高效吸收和利用,不仅是解决当前农业生产中面临的重大科学问题和技术难题的重要措施,也是构建农业面源污染防治体系、实现水稻可持续发展和绿色高效生产的重要途径。水稻氮磷高效吸收和利用涉及多个生理过程和信号通路,包括氮磷的吸收、转运、同化、再分配和发育响应等。然而,目前已经初步研究了这些生理过程,并通过优化栽培措施提高氮磷效率;近年来利用水稻丰富的种质资源和现代分子生物技术,鉴定了多个氮磷高效基因位点,揭示了其调控作用的分子机制,成功培育了一批氮磷高效的水稻品种,为氮磷高效育种改良提供了有效的手段。氮磷高效吸收、利用的生理过程和分子机制取得了一系列重要进展。然而,目前水稻氮、磷高效的调控网络和关键过程尚不明确,氮磷协同高效的机制也未确定。因此,氮磷高效利用需要从以下5个方面深入研究:(1)揭示水稻氮磷高效的形成网络机制与关键过程,进一步阐明如何实现氮磷高效;(2)探究氮、磷之间的协同机制,以降低肥料投入和减少环境污染;(3)分析氮磷高效利用的多信号调控网络,构建氮磷高效的适配机制;(4)加强水稻与环境不同界面的互作研究,建立适宜不同地区的氮磷高效机制;(5)通过改良水稻自身氮磷吸收及利用效率,建设稻田面源污染修复体系,改善农业面源污染及环境修复。

小麦耐盐种质筛选及栽培调控技术研究进展

小麦耐盐种质筛选及配套栽培调控技术研究是小麦耐盐品种选育、盐碱地小麦减损稳产的前提。本文简介了小麦耐盐种质筛选流程、耐盐性评价指标与方法,重点总结了山东、河北、新疆和江苏4省的耐盐小麦品种(系)概况以及抗盐相关栽培调控技术研究进展,提出了研究存在筛选方法不统一、盐碱地实地筛选研究缺乏和栽培调控技术不系统等问题,建议统一室内筛选方法、利用室外盐池和盐碱地开展耐盐种质筛选及配套抗盐栽培调控技术研发,并基于多组学技术从遗传学和生理学角度系统探究小麦耐盐种质的耐盐机理以及栽培调控原理。

不同组织与逆境胁迫下茄子qRT-PCR内参基因筛选

为了筛选茄子中不同组织与不同逆境胁迫下合适的内参基因,本研究选取UBC、EF-1a、18S、Actin、GAPDH、β-TUB、L33和EF28个候选内参基因,在涝害胁迫、干旱胁迫、冷胁迫、热胁迫、大丽轮枝菌侵染、盐胁迫、水杨酸处理和不同组织部位8种试验条件下,利用geNorm、NormFinder、ΔC_(T)、Bestkeeper和RefFinder对其稳定性进行分析。结果显示,在全部样品、冷胁迫、热胁迫、大丽轮枝菌侵染和盐胁迫下,Actin均为最稳定内参基因,β-TUB是涝害胁迫下表达最稳定的基因,干旱胁迫下表达最稳定的是EF2,水杨酸处理下表达最稳定的是EF-1a,18S在不同组织部位的处理下稳定性最好。UBC、L33和GAPDH在各个处理下均不稳定表达。本研究为茄子不同组织及逆境胁迫下基因特异性表达研究提供了合适的内参基因。

盐、干旱及其复合胁迫对水稻产量和品质形成影响的研究进展

滨海盐碱地水稻生产受限于淡水资源和水利基础设施,盐害和干旱往往交织出现,极易遭受盐−旱复合胁迫,严重制约了滨海盐碱地水稻丰产优质目标的实现。全面剖析盐、干旱胁迫及其复合胁迫对水稻产量和品质形成的影响及其生理机制,可为滨海盐碱地水稻高产与品质调优栽培提供科学支撑。本文概述了盐、干旱及其复合胁迫对水稻生长发育、产量形成和稻米品质的影响,从渗透调节、离子平衡、光合作用、抗氧化酶系统、内源激素、蔗糖-淀粉代谢关键酶活性和分子机制等方面阐述其影响水稻产量和品质形成的作用机制,从耐盐耐旱品种选育及栽培调控等方面提出了减轻水稻盐/干旱胁迫的调控措施,为今后深入开展水稻耐盐和干旱的研究提出建议。

江苏地区2种入侵性斑潜蝇的发生分布及耐药性

三叶斑潜蝇(Liriomyza trifolii)和美洲斑潜蝇(L.sativae)是我国一类园艺及蔬菜作物上重要外来有害生物,其形态学相似,危害严重。2014和2019年分别对江苏地区2种斑潜蝇的发生分布和危害程度进行调查并对其发生危害的原因进行探讨。结果表明:美洲斑潜蝇主要在苏北地区发生危害并不断向苏南地区扩张,三叶斑潜蝇主要在苏南、苏中地区发生危害,其危害范围逐渐缩小且向北扩张至徐州;2种斑潜蝇主要在豆科植物上进行危害,原先嗜食的茄科作物危害等级整体减弱,而葫芦科作物上原本占优势的三叶斑潜蝇也逐渐被美洲斑潜蝇取代;田间斑潜蝇种群对阿维菌素的敏感性最强,且扬州地区的种群药剂敏感性显著低于苏州和徐州。综上,2019年较2014年2种斑潜蝇在江苏地区发生一定程度的种群动态变化,需要加强监测,并根据近缘种斑潜蝇的发生规律和影响因子进行防治。

水稻产量形成对盐-旱复合胁迫的响应与生理机制

以江苏沿海地区广泛种植的常规粳稻南粳9108和淮稻5号为试材,设计盆栽试验,在0.3%土壤含盐量下,于拔节期至抽穗期设置干旱胁迫(土壤水势-25 kPa),并以无盐、无干旱胁迫为对照,研究水稻产量形成对盐-旱复合胁迫的响应特征。结果表明:与对照相比,单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫下水稻产量(两品种平均)分别下降114.8%、39.6%和154.2%。盐-旱复合胁迫下水稻产量(两品种平均),较单一盐胁迫和单一干旱胁迫分别显著下降18.6%和82.2%。与单一盐胁迫和单一干旱胁迫相比,盐-旱复合胁迫下水稻产量降低主要为每穗粒数、结实率和千粒重的显著下降。与对照相比,单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫均显著降低植株抽穗期和成熟期干物重、拔节后20 d和抽穗后20 d叶片净光合速率与叶绿素(a+b)含量,收获指数有所增加。盐-旱复合胁迫下植株抽穗期和成熟期干物重、拔节后20 d和抽穗后20 d叶片净光合速率与叶绿素(a+b)含量均显著低于单一盐胁迫和单一干旱胁迫;收获指数则呈相反趋势。单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫下水稻拔节后20 d和抽穗后20 d叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均显著低于对照;叶片丙二醛(MDA)和过氧化氢(H_(2)O_(2))含量则呈相反趋势。与单一盐胁迫和单一干旱胁迫相比,盐-旱复合胁迫下拔节后20 d和抽穗后20 d叶片SOD、CAT和APX活性显著下降,MDA和H_(2)O_(2)含量则显著增加。这说明,与单一盐胁迫和单一干旱胁迫相比,盐-旱复合胁迫显著抑制水稻植株光合性能,从而影响光合同化物的积累与分配,最终导致库容量与充实效率以及水稻产量的显著下降。盐-旱复合胁迫造成水稻产量的降幅显著高于单一盐胁迫和单一干旱胁迫,其对水稻产量的抑制效应具有叠加效应。

动物组织学与胚胎学实验“3+1”教学模式的实施

随着科学技术的不断发展,教学改革的不断推进,全国农业类院校及涉农综合性大学的动物组织与胚胎学实验教学手段同样得到了极大的丰富和提高。如PBL教学法[1]、翻转课堂及机能形态学教学[2]已经被广泛采纳并受到好评,慕课、微课和金课的兴起使得课堂气氛越来越好,学生参与度越来越高。动物组织学与胚胎学是研究正常动物机体微细结构及其相关功能的科学。该门课程特点主要体现在理论与实验联系紧密,尤其注重动物实验操作。笔者结合传统教学方法及新型教学模式,对动物组织胚胎学实验课提出了“3+1”教学模式探索,旨在培养学生对实验课的学习兴趣,增强学生的实践动手能力,为将来深造丰富了重要的科研技能。

鸡CTLA-4蛋白在昆虫细胞中的表达及其单克隆抗体的制备

旨在制备鸡细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)的特异性单克隆抗体,为家禽免疫检查点和疫苗研发提供有益制剂。利用杆状病毒表达系统体外表达鸡的CTLA-4蛋白,以其为免疫原免疫8周龄Balb/c小鼠,经B淋巴细胞融合技术制备、筛选出针对鸡CTLA-4蛋白的单克隆抗体。通过间接免疫荧光、蛋白免疫印迹、流式细胞术等方法分析抗CTLA-4单克隆抗体的生物学特性。结果显示:构建了在Sf9昆虫细胞中表达CTLA-4蛋白的重组杆状病毒,成功筛选出3株能稳定分泌抗鸡CTLA-4蛋白的单克隆抗体,分别命名为:mAb-CTLA4-3D7、mAb-CTLA4-5A4、mAb-CTLA4-6A12。亚类鉴定表明,mAb-CTLA4-3D7为IgG2a, Lambda链;mAb-CTLA4-5A4为IgG3,Kappa链;mAb-CTLA4-6A12为IgG2a, Kappa链。3株单克隆抗体均能与转染真核表达质粒pCAGGS-CTLA-4-Flag的DF-1细胞和感染重组杆状病毒rBac-CTLA-4的Sf9昆虫细胞反应。单克隆抗体mAb-CTLA4-3D7与鸡的PBMC有较好的结合活性,且能与CD3+T淋巴细胞结合,结合率约为16%。本研究首次成功制备了抗鸡CTLA-4蛋白的单克隆抗体,并分析了其反应活性及生物学特性,为免疫检查点在禽病的发病机制、信号通路、疫苗研发等研究领域提供了材料。

长非编码RNA lnc-ALVE1-AS1与禽白血病病毒抗性和易感品系鸡相关性分析

内源性反转录病毒是长非编码RNA的重要来源,在抗病毒先天性免疫中发挥重要作用。鸡内源性反转录病毒衍生的长非编码RNA lnc-ALVE1-AS1能够激活细胞免疫功能并抑制禽白血病病毒增殖。为进一步探讨lnc-ALVE1-AS1在ALV抗性和易感品系鸡中的表达规律及其与禽白血病病毒抗性的相关性,本研究通过荧光定量PCR发现,lnc-ALVE1-AS1在ALV抗性(G1)品系鸡免疫器官(胸腺、脾脏和法氏囊)和CEF细胞中的表达水平显著高于ALV易感(G3)品系鸡。病毒感染实验表明lnc-ALVE1-AS1在ALVJ感染CEF(G1和G3来源)细胞24h和96h后均显著下调;但是,lnc-ALVE1-AS1在G3来源CEF细胞中的表达水平下降更为明显,且ALVJ病毒复制水平显著高于G1鸡来源的CEF细胞。进一步通过lnc-ALVE1-AS1过表达实验证实,lnc-ALVE1-AS1不仅可以显著上调G3来源CEF细胞dsRNA识别受体(TLR3和IFIH1)和抗病毒天然免疫基因(IFI27-L2、IFIT5、IFITM3、IFN-β、ISG12-2和RASD2)表达,还显著抑制ALVJ复制。本研究揭示了lnc-ALVE1-AS1在禽白血病病毒抗性和易感品系鸡细胞和免疫组织器官中的表达规律和抗病毒功能,为抗病育种研究提供了新的遗传基础。

分子标记辅助选择改良南粳5055米香性状的研究

为进一步提高优良食味水稻品种南粳5055蒸煮食味品质,利用分子标记辅助选择,将米香基因badh2成功导入南粳5055中。在分子标记对目标基因进行前景选择的同时,利用《NY/T 1433-2014》推荐的48个以及作者实验室筛选的31个SSR标记进行背景检测;在BC3F2世代,筛选出遗传背景与轮回亲本一致的单株,结合农艺性状筛选及品质分析,获得所考察性状与南粳5055一致且携带米香基因的南粳5055新品系;并就背景选择中不同来源分子标记对江苏粳稻品种的鉴别力问题进行了讨论。

利用抗稻瘟病基因Pigm和抗纹枯病数量性状基因qSB-9TQ、qSB-11HJX改良南粳9108的抗性

【目的】稻瘟病和纹枯病是水稻两大重要病害,严重影响稻米的产量和品质。培育抗病品种是降低其危害最经济有效的措施。【方法】本研究结合分子标记辅助选择技术,将广谱抗稻瘟病基因Pigm和抗纹枯病数量性状基因qSB-9^(TQ)、qSB-11^(HJX)导入优良食味粳稻品种南粳9108中,构建不同抗性基因/基因组合的株系,并评价这些株系的稻瘟病和纹枯病抗性,考查其主要农艺性状和品质性状。【结果】导入Pigm能显著提高南粳9108对苗瘟和穗颈瘟的抗性;分别导入qSB-9^(TQ)、qSB-11^(HJX)均能提高南粳9108的纹枯病抗性,且两个抗性基因聚合时呈现一定的抗性累加效应。其中,导入Pigm的株系穗长和每穗粒数显著增加,导入qSB-11^(HJX)的株系千粒重显著增加,其他农艺及品质性状与南粳9108无明显差异。【结论】这些抗性基因导入/聚合能在不降低农艺及品质性状的同时,显著提高纹枯病和稻瘟病的抗性水平,为粳稻抗病育种提供新的种质资源。

敲除OsNramp5基因创制低镉优质粳稻新材料的应用评价

【目的】探究在粳稻中敲除OsNramp5基因对镉等金属元素积累、产量和品质的影响,为科学高效地生产优质健康粳米提供新材料和理论参考。【方法】利用CRISPR/Cas9技术,在优良食味高产粳稻品种南粳46背景下对OsNramp5进行基因敲除,结合标记辅助选择,获得了无外源基因的OsNramp5敲除突变系,考查其产量和品质性状变化特征,以及在不同镉含量土壤中和锌肥、硒肥喷施后的籽粒镉、锰、硒等七种金属元素的含量变化。【结果】在T_(0)代获得了5种OsNramp5不同变异类型的转基因植株,设计开发了其中3种突变型的特异分子标记,进而结合标记辅助选择,在各植株的T_(2)代中获得不含潮霉素选择标记基因和CAS9蛋白基因的纯合敲除系。与野生型相比,无论在高浓度还是低浓度镉含量土壤中,敲除系整株包括籽粒中的镉含量和地上部组织中锰含量均显著低于南粳46;敲除系的株高略微下降,穗粒数显著降低并导致其单株产量明显下降,但在低分蘖肥处理中产量下降未达显著。敲除系稻米外观总体好于对照,蛋白质和直链淀粉含量明显高于对照,导致其食味值明显降低。敲除系籽粒中铜、锰和硒的含量显著低于对照,但在施用锌肥和硒肥后可以显著提高锌和硒的含量,同时有利于进一步降低籽粒镉的含量。施硒有利于改善稻米外观但施锌则相反,喷施两种肥料都会降低稻米食味值,不利于食味品质提升。敲除系在极端高/低温条件下的结实率变化与对照无异,但对纹枯病的抗性显著降低。【结论】在优质高产粳稻品种中获得了无标记OsNramp5基因敲除系,证明其在生产低镉富硒富锌安全营养健康型稻米中具有重要价值,但在产量和食味品质上则有不同程度的下降。

4种猪腹泻病毒恒温隔绝式荧光RT-PCR检测方法的建立及应用

为鉴别猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)、猪轮状病毒(PoRV)和猪德尔塔冠状病毒(PDCoV)这4种猪主要腹泻病毒,本研究分别针对PEDV M基因、TGEV M基因、PoRV NSP5基因、PDCoV M基因设计特异性引物和探针,经过方阵法优化恒温隔绝式荧光RT-PCR(iiRT-PCR)反应条件,建立了检测这4种猪腹泻病毒iiRT-PCR方法。用建立的iiRT-PCR方法分别检测PEDV、TGEV、PoRV、PDCoV、猪瘟病毒(CSFV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、日本脑炎病毒(JEV),并对iiRT-PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,结果显示该方法特异性强,对PEDV、TGEV、PoRV、PDCoV的检测下限分别为10^(2)、10^(2)、10^(3)、10^(3)TCID_(50)/mL,并具有良好的组内和组间重复性;而荧光定量PCR方法的检测下限分别为10^(1)、10^(2)、10^(2)、10^(2)TCID_(50)/mL,敏感性略高于iiRT-PCR。2种方法对22份临床样品的检测结果符合率为100%,PEDV、TGEV、PoRV、PDCoV阳性率分别为40.91%、9.09%、45.45%、9.09%,其中PEDV与PoRV混合感染率为18.18%,PDCoV与PoRV混合感染率为4.55%。本研究建立的iiRT-PCR为临床现场检测4种猪腹泻病毒提供了一种简便快速的方法。