干旱胁迫下AMF对多枝柽柳幼苗和疏叶骆驼刺根系生长和氮素吸收分配的影响

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)对植物抗旱、养分吸收等有重要作用,但在特定环境胁迫下不同生活型植物对AMF的响应存在差异。本文以塔里木河下游荒漠河岸林的优势灌木多枝柽柳(Tamarix ra⁃mosissima)和常见半灌木疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)为研究对象,分析了干旱胁迫处理下(对照组土壤相对含水量为70%±5%、实验组土壤相对含水量为20%±5%)接种AMF(对照组不接菌M-、实验组接菌M+)对多枝柽柳与疏叶骆驼刺混合种植(对照组单一种植)根系生长状况和氮素吸收分配的影响。结果表明:(1)植物遭受干旱胁迫时,多枝柽柳幼苗和疏叶骆驼刺菌根侵染率均降低了,混合种植显著增加了多枝柽柳幼苗的菌根侵染率(P<0.05);(2)干旱胁迫下,混合种植M+处理显著增加了多枝柽柳幼苗的地上、地下生物量;(3)干旱胁迫下,AMF使不同种植模式下两种植物的细根根长和细根表面积均显著增加,使疏叶骆驼刺的比根长显著减小,且混合种植M+处理显著减小了多枝柽柳幼苗的细根比根长;(4)相比单一种植,干旱胁迫下AMF显著增加了混合种植多枝柽柳幼苗的氮摄取量和地上部分氮分配比率。因此,AMF对于干旱胁迫下与疏叶骆驼刺混生的多枝柽柳幼苗的生长和氮素吸收具有明显的补偿作用,能够帮助塔里木河下游多枝柽柳幼苗较好地度过生长脆弱期。

宰后成熟对山羊肉理化性质及蛋白质表达的影响

为探讨山羊宰后48 h内成熟过程中的理化性质规律,分别对宰后0、12、24和48 h山羊背部最长肌的质构特性(TPA)、pH、保水性、肌浆(原)蛋白溶解度以及差异蛋白动态变化等指标进行测定,探讨不同成熟过程中的肉品质变化。结果表明:随着宰后时间点的延长,山羊肉的pH在48 h内显著下降(P<0.05),且在6.5~5.5之间;滴水流失率在宰后0~24 h显著增加(P<0.05),但蒸煮损失率却在12 h后下调(P<0.05);山羊肉成熟中前24 h红度(a;值)与亮度(L;值)显著升高(P<0.05),而黄度(b;值)却无显著差异(P>0.05);在宰后12 h内,肌原纤维蛋白溶解度显著下降(P<0.05),随后逐渐增加(P<0.05),而肌浆蛋白溶解度随着宰后时间延长逐渐增大(P<0.05);山羊肉宰后48 h内的糖原含量显著降低(P<0.05)。其中与0 h对比,12 h组的差异表达蛋白总共有13个,24 h共有26个差异表达蛋白,48 h有69个差异表达蛋白,且在0~48 h间能量代谢相关酶上调表达,24~48 h内影响羊肉气味的相关蛋白上调表达。山羊肉在宰后24~48 h的成熟期间,肉质的嫩度、颜色和口感较为优越,此时对山羊肉进行加工和储存,可以为山羊肉的品质提供基础保障。

意大利蝗海藻糖酶基因克隆及卵低温驯化下的表达模式

【目的】本研究通过克隆意大利蝗Calliptamus italicus卵海藻糖酶基因,分析其在蝗卵不同发育阶段的表达及低温驯化后的表达变化,阐明海藻糖酶基因在意大利蝗卵抵御低温胁迫过程中的作用。【方法】利用RT-PCR技术扩增蝗卵海藻糖酶基因的ORF全长序列,并进行生物信息学分析;利用RT-qPCR分析检测常温(27℃)和低温(0℃)驯化15 d海藻糖酶基因在蝗卵早期、滞育和滞育解除阶段的表达变化。【结果】克隆获得意大利蝗卵4个海藻糖酶基因,分别命名为CiTreM1,CiTreM2,CiTreS1和CiTreS2(GenBank登录号分别为MZ669810,MZ669811,MZ669812和MZ669813)。其编码蛋白中,CiTreM1和CiTreM2为膜结合型海藻糖酶,CiTreS1和CiTreS2为可溶型海藻糖酶。CiTre基因在意大利蝗卵各发育阶段均表达,常温(27℃)下,CiTreS1和CiTreS2在卵早期阶段表达水平最高,CiTreM2在卵滞育阶段表达水平最高,CiTreM1在卵滞育解除阶段表达水平最高。低温(0℃)驯化15 d后CiTreM1和CiTreM2表达量在意大利蝗卵发育的3个阶段均增加,CiTreS1和CiTreS2仅在蝗卵早期阶段表达量下降,其他阶段表达量增加;低温驯化后CiTreM1和CiTreM2的表达量在意大利蝗卵早期阶段增幅最大,CiTreS1和CiTreS2在蝗卵滞育解除阶段的增幅最大。低温(0℃)驯化15 d后,在意大利蝗卵同一阶段4个CiTre基因的表达量明显不同,卵早期阶段和滞育阶段CiTreM2表达量最大,滞育解除阶段CiTreS1表达量最大。【结论】克隆获得的4个意大利蝗卵海藻糖酶基因均参与了蝗卵发育过程,根据低温驯化前后表达量变化幅度判断,CiTreM2和CiTreS1在意大利蝗卵抵御低温胁迫过程中发挥着关键作用。

基于响应面法优化拮抗大丽轮枝菌枯草芽孢杆菌BS-Z15发酵培养基

前期从新疆和硕县的连作棉花根际土壤中分离得到了一株枯草芽孢杆菌(BS-Z15),该菌能发酵产生高效拮抗大丽轮枝菌、防治棉花黄萎病的代谢产物,有较好的应用前景。为了提高该活性物质的发酵产量,本研究以发酵菌液浑浊度为菌体生长速度指标,以等体积发酵液浓缩物拮抗大丽轮枝菌活性为该活性物质产量指标,通过单因素试验,明确了最优培养基中的碳源、氮源及无机盐分别为葡萄糖、酵母浸粉、Mn^(2+)(或Fe^(2+));进一步采用响应面法对培养基中最优碳源、氮源和无机盐的浓度进行优化,优化培养基的葡萄糖、酵母浸粉、MnSO_(4)·H_(2)O浓度分别为11.61g/L、11.22 g/L、0.99 g/L.本研究采用优化培养基发酵BS-Z15,通过HPLC法分析表明其抗菌活性物质产量较对照提高77%,且显著提高BS-Z15菌体生长速度,为高效制备枯草芽孢杆菌BS-Z15菌剂及发酵生产抗大丽轮枝菌等真菌的活性物质提供了原料基础。

新疆野苹果GRAS转录因子家族全基因组鉴定与响应腐烂病菌侵染的表达分析

在植物中,GRAS转录因子通过参与光信号通路和赤霉素通路等多种信号传导途径来响应植物非生物胁迫过程已被广泛研究,但对其在生物胁迫中的响应机制研究较少。本研究基于新疆野苹果(Malus sieversii)基因组,通过TBtools、Pfam和NCBI-CDD分析软件,对新疆野苹果GRAS家族基因(MsGRAS)进行筛选与验证;随后利用Protein Paramter Calc分析MsGRAS家族成员蛋白的理化性质,用MEGA构建系统发育树;最后利用PlantCARE和Graphics软件分析MsGRAS的2000 bp顺式作用元件。此外,分析MsGRAS基因与栽培苹果(Malus domesitica)MdGRAS基因的共线性关系。通过腐烂病菌(Valsa mali)侵染后的全长转录组数据和RT-qPCR实验对MsGRAS基因家族在响应新疆野苹果抵抗腐烂病菌过程中的表达模式进行分析和验证。结果显示:(1)在新疆野苹果中共鉴定获得83个GRAS基因,涵盖DELLA、LS、SCR、SCL3和DLT等11个亚家族;蛋白结构域预测结果表明,83个MsGRAS蛋白均包含GRAS结构域,其中有4个蛋白单独具有DELLA结构域。顺式作用元件分析显示,81个MsGRAS基因的启动子区域含有多种激素相关元件。MsGRAS基因家族共线性分析结果显示,65个MsGRAS基因和68个MdGRAS基因之间存在152对共线性关系,在栽培苹果的驯化过程中丢失了18个MsGRAS基因。(2)RNA-seq数据表明,有18个MsGRAS基因在腐烂病感染过程中差异表达,其中LISCL亚家族中差异表达基因数量最多(6个)。(3)RT-qPCR结果表明,共有6个MsGRAS基因在新疆野苹果抵抗腐烂病感染过程中显著差异表达,其中包括4个上调的MsGRAS基因,主要为LISCL亚家族成员,并且PAT1亚家族成员Ms02G03400在腐烂病菌侵染5天时,其表达量上调50倍。综上结果表明,PAT1和LISCL亚家族成员在新疆野苹果抗腐烂病过程中可能发挥重要作用,可作为后续抗病基因研究的候选基因。该研究结果为新疆野苹果GRAS基因响应腐烂病菌侵染的功能和机理研究奠定了基础。

蝗虫对高温的耐受性及其机制的研究进展

全球气候变化日益加剧,给昆虫等变温动物的发育和繁殖带来巨大影响,进而影响其种群动态分布甚至物种生存。蝗虫作为世界上最重要的农业害虫种类之一,对于温度等气候变化非常敏感,其种群动态及成灾程度与温度变化密切相关。近年来,除了低温耐受性,蝗虫对高温的耐受能力也很强。成虫的致死温度高达40℃左右。在短时高温下,蝗虫可以通过体内抗逆物质及酶含量的变化机制、不连续气体交换循环呼吸代谢模式以及体温调节行为来避免机体受到损伤,甚至短时高温往往有利于蝗虫交配。蝗虫自身的体温调节行为,在其适应环境和抵御病菌方面起着关键性作用,大大增加了蝗虫的生存能力。该文综述近年来蝗虫对高温耐受性的研究进展,加深全球气候变暖背景下对蝗虫种群发生规律的认识。