JIA 2022-2期 发布

Comprehensive evaluation of 20 pomegranate (Punica granatum L.) cultivars in China

中国20个主栽石榴品种的综合评价

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This study utilized the mass spectrometry (LC-MS/MS) and label-free quantification method to analyze the apoplastic fluid (APF) from maize stalk and identified the proteins responsive to the Fusarium verticillioides infection.  We have identified 742 proteins, and among these, 119 proteins were differentially accumulated (DAPs), i.e., 35 up-regulated, 18 down-regulated, and 66 proteins were only induced by the pathogen infection.  The differentially accumulated proteins were analyzed for their Gene Ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes (KEGG) pathway enrichment.  The highly enriched Biological Process (BP) term was the L-serine biosynthesis process, whereas the most enriched Molecular Function (MF) term was the cysteine-type endopeptidase inhibitor activity.  It was also found that the pathways related to the biosynthesis of amino acid, biosynthesis of secondary metabolites, protein processing in the endoplasmic reticulum, and carbohydrate metabolic pathways were significantly enriched.  Moreover, 61 out of 119 differentially accumulated proteins were predicted as secretory proteins.  The secretory pathways analysis showed that a greater number of proteins were secreted through the conventional secretion system compared to the unconventional secretion system.  The identified secreted proteins were related to a variety of pathways in defense responses including cell redox homeostasis, cell wall modification, signal transduction, carbohydrate metabolism, binding proteins (metal ion binding, RNA binding and heme-binding), maintenance and stabilization of other proteins, indicating a complex response from the plant to the fungal infection.  Our data suggested that a number of host proteins belonging to various pathways have been modulated in the apoplastic region.

本研究开发并评估一种快速，低成本的系统，用于对草莓种植中的病害进行分类。这涉及设计一个易于使用的基于云服务的草莓病害识别系统，并结合我们提出的新颖的自监督多网络协作的分类模型，它由定位网络、反馈网络和分类网络组成，以识别草莓常见病害的类别。该模型借助新颖的自我监督机制，可以有效地识别草莓病害图像中的病害区域，而不需要边界框等标注。使用准确率，精确率，召回率和值来评估分类效果，测试集的结果分别为92.48％，90.68％，86.32%和88.45%。与流行的卷积神经网络和其他五种方法相比，该网络实现了更好的病害分类效果。目前，系统的客户端（小程序）已上线微信平台。小程序在实际测试中分类效果良好，验证了系统的可行性和有效性，能够为草莓病害识别的智能化研究与应用提供参考。

本研究使用50K芯片数据，基于单品系（大白A系）和多品种（大白A系，大白B系，杜洛克，长白）参考群体评估了填充精度随验证群体标记密度、参考群体样本量、最小等位基因频率和参考群体组成四种影响因素的变化，并比较了Beagle 4.1、FImpute、IMPUTE2 和MaCH-Admix四种填充软件的填充准确率和运行时间。通过计算填充后SNPs和真实SNPs间的基因型一致率和皮尔森相关性获得填充精度。首先，我们通过随机缺失验证群体中20％、45％、70％、95％和99％的SNPs来模拟低密度芯片，以研究标记密度的影响。然后，我们从原参考群体中随机抽取8、86、173、434和868头猪作为新的参考群体来研究参考群体样本量对填充精度的作用。对于最小等位基因频率，SNPs按等位基因频率被分为7类，分别计算每类SNPs的填充准确性。结果显示，随着验证群体标记密度，参考群体样本量和最小等位基因频率增加，填充准确性增加。当参考群体为与验证群体品系一致的单品系群体时，填充准确性较高，其他品种（系）的添加会导致相对略差的填充结果。此外，随着参考群体中主效品系样本量的增加，填充准确性也会提高。在所有填充情景中，综合考虑填充精度和运行时间，Beagle 4.1和FImpute优于IMPUTE2和MaCH-Admix。这项工作使从事相关研究的人员能够更直观地了解这些影响因素对填充的影响，并为实际猪育种中实施填充策略提供实践指导。

该研究提供了详细的分离和培养原代PTEC的方法步骤。随后通过用含有人端粒酶逆转录酶（hTERT）的重组构建的质粒pEGFP-hTERT转染原代PTECs，通过两轮G418的抗性筛选，建立永生化的猪气管上皮细胞系（hTERT-PTECs），并可传代至60代以上。通过比较原代与永生化细胞的上皮细胞表面标志物角蛋白18的表达，细胞周期，细胞生长曲线，端粒酶活性，染色体核型分析，端粒酶基因的蛋白质印记检测，软琼脂和裸鼠成瘤试验，增殖能力等相关基因的定量PCR检测，不仅证实了永生化细胞具备了原代细胞的形态及功能特性，与原代PTECs相比，hTERT-PTEC也具有更长的寿命，更高的端粒酶活性和增殖活性。裸鼠体内未表现出恶性表型，表明该细胞系不具有致瘤性。将不同的猪源支原体菌株感染hTERT-PTECs，通过颜色变化单位CCU50黏附率的定量计算，hTERT-PTECs对所有猪源支原体易感，且原代和永生化细胞之间的黏附能力无显著差异。而对于代表性的Mhp，DNA拷贝定量实时PCR测定，间接免疫荧光测定和蛋白质印迹分析表明hTERT-PTECs能够粘附不同毒力的Mhp菌株。总之，与原代PTECs类似，hTERT-PTECs可以广泛用作猪源支原体的粘附细胞模型，并可用于多种猪呼吸道病原体的感染研究。

本研究以太湖流域的稻麦轮作长期定位试验为研究对象，选取不施肥（CK）、无机氮磷钾肥（NPK）和无机氮磷钾肥配施秸秆还田等三个施肥处理，采用湿筛法筛分微团聚体（<0.25 mm），微团聚体有机碳采用H₂O₂氧化去除，目的在于评估长期秸秆还田对微团聚体吸附和固定NH₄⁺的影响。结果表明长期秸秆还田可显著提高微团聚体有机碳含量和促进微团聚体对NH₄⁺的吸附，但抑制了微团聚体对NH₄⁺的固定。随着有机碳含量的增加，微团聚体对NH₄⁺的吸附潜力和吸附强度增加，但对NH₄⁺的固定降低，表明有机碳影响NH₄⁺吸附固定的重要性。微团聚体经有机碳氧化后，NPKS处理对NH₄⁺的吸附潜力明显下降，但三个施肥处理对NH₄⁺的固定能力明显增强，这进一步证实了有机碳在NH₄⁺吸附固定方面的重要性。因此，长期秸秆还田可通过提高土壤有机碳含量影响NH₄⁺的吸附固定，进而提高稻麦轮作系统土壤氮的生物有效性和减少肥料氮的损失。

✺ ZHOU Yong, YAN Xiao-yuan, GONG Song-ling, LI Cheng-wei, ZHU Rong, ZHU Bo, LIU Zhang-yong, WANG Xiao-long, CAO Peng

糯玉米是主要的鲜食玉米类型之一，waxy基因突变导致了玉米籽粒的糯性。中国糯玉米地方品种丰富，云南及其周边地区被认为是糯玉米的起源中心和遗传多样性中心。已知中国糯玉米waxy等位基因包括wx-D7、wx-D10、wx-Cin4、wx-124、wx-Reina和wx-xuanwei。这些等位基因的突变位点都发生在waxy基因的编码区，而调控区引起waxy基因的突变在玉米中却鲜有报道。本研究以405份云南糯玉米地方品种为材料，通过分子标记检测，鉴定waxy基因上游3.5Kb调控区的大片段插入和缺失。研究发现三类不同的waxy等位基因：wx-PIF/Harbinger、wx-hAT和wx-Elote2。三类等位基因分别属于304bp的PIF/Harbinger家族MITE类转座子的插入、560bp的hAT家族MITE类转座子的插入和6560bp的LTR-like转座子的插入。此外研究中完成了云南70%以上的糯玉米地方品种waxy等位基因的鉴定，可为糯玉米地方品种的利用提供基础。

The objective of this study was to identify and characterize stunt nematodes present in 54 fields cultivated with cereals crops (wheat, maize and rice) in the Savannahs of Nigeria using integrative taxonomy and molecular approaches. The molecular and morphological studies identified and confirmed the presence of T. annulatus as the occurring specie in the Nigerian Savannahs. The phylogenetic analysis carried out using the internal transcribed spacer (ITS) and 28S genes of ribosomal DNA further confirmed the presence of T. annulatus. The first molecular characterization and sequences of the ITS and 28S rDNA gene for T. annulatus from Nigeria were provided in this research. Also, from our literature search, this is the first report of T. annulatus on wheat, maize and rice in the savannahs of Nigeria. Further study to test the pathogenicity of this parasitic nematode species found in this survey on cereal crops needs is recommended for the prioritization and development of efficient management strategies.