[目的]探究马铃薯磺肽素基因StPSK4特征及其在马铃薯抗病性中的功能分析,为马铃薯抗病育种提供理论依据.[方法]用生物信息学技术对StPSK4进行系统分析,转录组测序分析StPSK4的组织特异性、生物胁迫和非生物胁迫处理下的表达模式,检测StPSK4过表达植株对植物先天免疫反应情况和对青枯菌的敏感性.[结果]StPSK4基因的cDNA全长457 bp,编码100个氨基酸;StPSK4含有信号肽,其高级结构多由α-螺旋和无规则卷曲组成;PSK4的C端含有磺肽素序列DYIYTQ,StPSK4与茄科作物相似性均在80％以上;StPSK4在马铃薯芽和叶柄中高表达,对非生物胁迫(高温、盐)和生物胁迫(青枯菌、疮痂病菌)等响应剧烈;构建并获得过表达StPSK4的转基因马铃薯植株;过量表达StPSK4抑制马铃薯的ROS爆发、防御标记基因表达和对青枯病的抗病性.[结论]StPSK4可以响应高温和青枯病等多种逆境胁迫,过表达StPSK4抑制马铃薯的活性氧爆发、防御标记基因表达和对青枯病的抗性,证实StPSK4抑制马铃薯的抗病功能.

磷是植物生长发育不可或缺的营养元素之一,正磷酸盐(P)在土壤中含量丰富,但由于土壤的固定作用,其中能被植物吸收利用的有效磷含量并不高,提高植物对土壤磷的吸收利用能力,或优化磷肥施用,己成为亟待解决的问题.土壤中亚磷酸盐(PH)的含量仅次于正磷酸盐,其具有更高的溶解度,可在植物木质部与韧皮部之间进行双向运输,不易被土壤固定,但亚磷酸盐作为磷肥替代正磷酸盐和选育耐亚磷酸盐作物品种的研究鲜有报道.基于此,该研究选取5份引进的马铃薯(Solanum tuberosum)品种和1个商业品种青薯9号(QS9)为实验材料,经驯化炼苗后直接栽入试验田,设置正常磷肥处理和亚磷酸盐替代处理,测定不同品种的表型、光合作用效率和干物质等指标,以各单项耐亚磷酸盐系数(PTC)为衡量依据,利用主成分分析等方法对不同马铃薯品种的PH耐性进行综合评价.结果表明,6个马铃薯品种可分为高度耐亚磷酸盐型(C115和D13)、弱耐亚磷酸盐型(C20、C31和QS9)和亚磷酸盐敏感型(C80)3类.该研究评价了不同马铃薯品种对亚磷酸盐的耐受性,旨在为马铃薯耐亚磷酸盐品种选育和亚磷酸盐新型肥料开发提供科学依据.

薯类作物种类繁多,包括马铃薯、甘薯、木薯、山药、葛根等,其中,马铃薯、木薯与甘薯并称为全球三大薯类作物.薯类作为"粉粮",是重要的粮食补充,也提供了丰富的功能农产品.我国每年薯类种植面积超过1.5亿亩,薯类产业的发展事关国家粮食安全、扶贫攻坚、乡村振兴等一系列国家重大战略部署.加强薯类作物种质资源收集保护、繁殖更新、种质创新与推广利用,是推进薯类作物种业振兴和打赢种业翻身仗的基础.

目的 研究药食同源植物丝瓜Luffa cylindrica MYB(LcMYB)基因转录因子家族成员的结构和功能,鉴定参与抗褐化作用的主要成员及其作用机制.方法 基于Pfam数据库及NCBI保守结构域分析,对丝瓜全基因组水平MYB转录因子进行鉴定.通过Expasy、MEME等在线工具分析LcMYB转录因子家族蛋白理化性质、顺式作用元件及保守结构域.然后利用MEGA软件构建系统发育树,分析丝瓜与拟南芥、苹果、番茄、茄子及马铃薯等植物MYB蛋白的系统发育关系.结合2个褐化敏感程度不同的丝瓜转录组,筛选了丝瓜褐化相关的关键MYB转录因子及其靶基因.结果 全基因组水平共鉴定到449个具有相似基因结构及保守基序的MYB基因,可聚类为4个亚家族(R1 MYB、R2R3 MYB、R3_MYB和R4_MYB),并在正反链均存在可能的顺式调控元件.靶基因及基因表达分析结果显示多个MYB及其靶基因尤其是多铜氧化酶相关基因可能在鲜切丝瓜的不同褐化阶段起重要的作用,是丝瓜褐化的关键调节因子.结论 系统鉴定了 LcMYB家族基因,并鉴定了可能参与丝瓜褐化的 MYB 基因及其靶基因,有助于进一步了解和丰富LcMYB基因家族的生理功能,并为进一步解析果实褐化调控机制,提高果实品质提供了候选基因.

该研究旨在通过耐盐能力、产吲哚乙酸(IAA)能力、溶磷能力、产铁载体能力等指标评价一株甘草内生尖孢镰刀菌的体内功能,通过根癌农杆菌介导的遗传转化技术建立该菌的稳定遗传转化体系,并通过标记基因绿色荧光蛋白(GFP)的克隆和β-葡萄糖苷酸酶(GUS)染色的效率检测转化子的稳定性与染色高效性,筛选出高效稳定的转化子用于回染甘草,评价其对甘草幼苗生长的影响.研究结果表明该菌耐盐性较好,在含 7%氯化钠的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上仍能生长,但生长速度随着PDA培养基中氯化钠含量的增高而减缓;该菌具有产吲哚乙酸的功能,其发酵液中IAA的质量浓度约为 3.32 mg·mL-1.该研究成功构建了该菌的遗传转化体系,且其根癌农杆菌介导的遗传转化(ATMT)体系高效而稳定.筛选获得 1株兼具染色高效性和遗传稳定性的转化子,该转化子在甘草植株中的回染率为 76.92%,能够显著提高一月龄甘草幼苗的主根长,促进甘草幼苗根部的生长发育.该研究结果可以为生物菌肥的开发及优质甘草的生长调控奠定基础.

[目的]植物线粒体基因变异是产生细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)的主要原因,利用生物技术是创造CMS不育系的重要手段.通过比较启动子、线粒体转运信号肽(mitochondrial targeting signal peptides,MTS)的不同组合对下游eGFP的表达强弱,来探究最佳马铃薯线粒体靶向表达载体.[方法]选择 3 个启动子AtUBI10、StUBI10、2×35S和两个线粒体转运信号肽ATPγ与Rf1b进行试验,利用烟草叶片瞬时表达系统和PEG介导马铃薯原生质体转化体系进行靶向载体的表达验证.[结果]六个线粒体靶向表达载体中AtUBI10::ATPγ-eGFP在烟草瞬时表达效果最佳,可准确定位到线粒体,其次为StUBI10::ATPγ-eGFP和 2×35S::ATPγ-eGFP;在马铃薯原生质体中载体AtUBI10::ATPγ-eGFP有最佳的表达效果,与烟草中表达结果一致,其次是StUBI10::Rf1b-eGFP和AtUBI10::Rf1b-eGFP,而 2×35S启动子的两个载体在原生质体均表达较弱.[结论]启动子AtUBI10 与线粒体转运信号肽ATPγ所构建的靶向线粒体载体为最佳组合,可用于马铃薯线粒体基因的相关研究中.

脑出血为临床常见病,临床对于该病多采取微创手术,能有效清除大部分颅内血肿,控制颅内压,迅速解除血肿占位效应,减轻脑组织损伤,但即使早期手术仍有40％患者存在不同程度的后遗症[1].高血压脑出血患者术后需予长期药物治疗,但反复穿刺给患者带来较大的痛苦.近年经外周静脉穿刺中心静脉置管(PICC)在临床广泛应用,减少了频繁静脉穿刺给患者带来的痛苦,然而临床显示PICC置管时间长,加之患者血管脆弱、送管速度因素等,可能导致静脉炎、静脉血栓及穿刺点渗液等并发症[2-3].机械性静脉炎是PICC常见并发症之一[4],临床常采用硫酸镁、马铃薯、喜疗妥等外敷防治,但作用有限[5-6].中药外敷疗法对脉管疾病的防治有一定的优势,中药通过外敷渗透皮肤,直达患处,可起到解毒化瘀、消肿止痛、通经活络及散结行滞等作用[7].本文采用随机对照的方法观察了自制四黄消肿膏对高血压脑出血患者术后PICC置管致机械性静脉炎的预防作用,报道如下.

[目的]分析马铃薯根系对NaHCO3胁迫的代谢组学差异,揭示不同马铃薯品种响应NaHCO3胁迫的代谢分子机制,为优化马铃薯育种、栽培技术措施以及生产应用提供理论依据.[方法]以马铃薯'V7'和'康尼贝克'2个品种幼苗根系为研究对象,选用不同浓度梯度(CK、10 mmol/L、20 mmol/L、30 mmol/L、40 mmol/L、50 mmol/L)NaHCO3溶液模拟碱胁迫,胁迫7 d后,结合非靶向代谢组学检测方法,用高效液相色谱(LC-MS)技术及多维统计学对2个马铃薯品种根系代谢产物进行检测分析.[结果](1)NaHCO3胁迫下,'V7'根系中检测到160种代谢物上调、91种代谢物下调,'康尼贝克'根系中125种代谢物上调、52种代谢物下调.(2)2个品种各筛选出10条差异代谢通路,其中植物次生代谢产物的生物合成、不饱和脂肪酸的生物合成、由组氨酸和嘌呤衍生的生物碱合成以及嘧啶代谢这4条差异代谢通路是马铃薯根系响应碱胁迫的关键代谢途径.(3)糖类、酰胺类化合物、胺类、含氧有机化合物、生物碱、酚酸类、菑体-皂苷元等差异代谢物均参与到了马铃薯响应NaHCO3胁迫的复杂调控网络中.[结论]筛选出马铃薯根系响应NaHCO3胁迫的关键代谢产物以及代谢途径,耐碱性品种'V7'与碱敏感性品种'康尼贝克'二者根系代谢组学存在差异性;同时,同一个品种不同胁迫程度下其根系代谢与CK也存在差异性.氨基酸及其衍生物、有机酸、尿囊素这3类差异代谢物含量的积累是'V7'根系代谢过程活跃、耐碱性能力强于'康尼贝克'的重要特征分子.

[目的]为保障马铃薯产业健康发展,加强腐烂茎线虫的检疫防控工作,对其在内蒙古地区的适生区进行预测分析.[方法]根据腐烂茎线虫在我国最新的分布和环境数据,通过MaxEnt生态位模型和ArcGIS软件,预测当前和未来气候条件下腐烂茎线虫在内蒙古地区的适生区.[结果]MaxEnt模型的AUC平均值为0.929,预测结果准确可靠.预测结果显示:当前气候条件下腐烂茎线虫在内蒙古地区的适生区面积为41.8万km2,占全区面积的35.31％.研究表明,在2021-2040年和2041-2060年,腐烂茎线虫在内蒙古地区的总适生区面积将不断扩大;其中在SSP1_2.6气候情景下,在赤峰市、通辽市和兴安盟将出现腐烂茎线虫的高适生区;在SSP3_7.0气候情景下,在鄂尔多斯市、赤峰市、通辽市将出现腐烂茎线虫高适生区.利用Jackknife刀切法计算得到影响腐烂茎线虫分布的主导环境因子为温度季节性变化方差、最湿月降雨量、最冷季平均温、昼夜温差月均温、最湿季平均温.[结论]腐烂茎线虫在内蒙古地区有进一步扩散的风险,建议在未来气候情景下出现腐烂茎线虫高度适生区的盟市,应加强调运检疫和疫情监测,防止腐烂茎线虫进一步扩散.

[目的]分析中国、日本、加拿大及欧洲和地中海植物保护组织(European and Mediterranean Plant Protection Organization,EPPO)现行植物检疫性有害生物名录,以期为我国科学合理制定检疫性菌物名录提供参考.[方法]结合世界三大菌物名称注册库Fungal Name、Mycobank及Index Fungrum信息,对上述名录中检疫性菌物学名、种类、数量等信息进行比较研究.[结果]4个国家或地区的名录共涉及检疫性菌物218种,分布在2界4门30目61科114属中.其中,中国有82属130种,日本有43属61种,加拿大有30属41种,EPPO有41属67种.在检疫性菌物涉及类群方面,4个国家或地区各类群所占比例不同,4个国家或地区名录中子囊菌门占比均为最高,中国和日本名录中卵菌门和担子菌门占比相近,加拿大卵菌门占比较高,EPPO担子菌门占比较高.4个国家或地区独有的检疫性菌物情况分别为中国77种,日本34种,加拿大22种,EPPO 25种.4个国家或地区共有的检疫性菌物有5种,分别是栎枯萎病菌、栎树猝死病菌、马铃薯癌肿病菌、小麦印度腥黑穗病菌和马铃薯黑粉病菌.[结论]由于菌物分类学的快速发展,许多检疫性菌物的分类地位已经发生变化,4个国家或地区中,我国检疫性菌物名录与国际公认现用学名不一致情况最为明显,我国检疫性菌物名录亟待修订完善.