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豌豆蚜虫生殖模式转换过程中的多巴胺通路表征
蚜虫是全球大多数农作物的主要害虫。它们如此成功很大程度上是由于它们生殖方式的可塑性。它们在春季和夏季通过胎生孤雌生殖有效地繁殖，对农作物造成严重损害。夏末，胎生孤雌生殖雌性感知到光周期的缩短，并将此信号传递给胚胎，从而改变其生殖命运，产生有性个体：卵生雌性和雄性。交配后，这些雌性会产下抗寒的卵。早期研究表明，一些编码多巴胺通路关键成分的转录本在长日照和短日照条件下受到调控，这表明多巴胺可能参与了生殖模式转换之前季节性信号的传导。在本研究中，我们旨在更深入地表征该通路的表达动力学，并分析其在豌豆蚜虫 Acyrthosiphon pisum 中的功能作用。我们首先分析了在长日照（无性生殖）或短日照（有性生殖）条件下饲养的蚜虫胚胎和幼虫头中该通路的十个基因的表达水平。然后，我们进行了原位杂交实验，以在胚胎中定位编码多巴胺合成中两种关键酶的 ddc 和 pale 转录本。最后，在有性个体交配后产生的卵子中使用 CRISPR-Cas9 诱变，我们针对 ddc 基因进行了诱变。我们可以在 ddc 突变卵子中观察到强烈的黑色素化默认值，这些卵子可靠地模仿了果蝇 ddc 表型。然而，这种致命的表型使我们无法验证多巴胺作为触发胚胎生殖模式转换所必需的信号通路的参与。
评估遗传资源并解读......
摘要 豌豆是一种主要的冷季豆科蔬菜，由于寄生真菌白粉病 (PM)，豌豆的产量和质量遭受了巨大的损失。这种疾病可导致产量下降 25-70%，影响农产品的质量并产生显著的经济影响。抗性育种是管理这种毁灭性疾病最具环境可持续性的策略之一。在三年的时间里，总共对 172 个不同豌豆种质进行了白粉病抗性 (PMR) 田间评估，其中 35 个种质的疾病评分为 0-1，表明发病率≤1%。值得注意的是，三个种质——IC296678、EC865944 和 EC865975 表现出对豌豆白粉病的高抗性。组织病理学观察表明，接种后 24 和 48 小时，抗性品系 IC296678、EC865975 和 EC865944 上均未发生分生孢子萌发，表明这些基因型具有侵袭前免疫类型。为了研究 EC865944 和 EC865975 中 PM 抗性的基因作用和遗传模式，我们利用了五个杂交组合，即 EC865975 × Kashi Udai、Kashi Ageti × EC865944、EC865944 × Kashi Nandini、EC865975 × Kashi Shakti 和 EC865944 × VRPM-903。对这些杂交的 F2 群体的分析表明，一个抗性对三个易感性的分离模式，表明两个基因型中都存在单个隐性基因。对这些基因型的园艺学特征分析表明，它们都属于晚熟豌豆组，其特点是生长习性较高，平均豆荚重量为 5.5 至 7.5 克，平均单株产量为 75 至 100 克。这些新发现的 PMR 来源不仅为印度育种者而且为全球研究人员提供了宝贵的遗传资源，为可持续豌豆改良迈出了重要一步。关键词：白粉病、白粉病、豌豆、抗性和遗传以及产量。
接种不同乳酸菌对高水分饲用豌豆发酵特性及品质的影响
摘要：青贮是保存高水分牧草的有效技术之一。然而，豆科植物青贮的成功很大程度上取决于附生微生物菌群、缓冲能力和青贮牧草的水溶性碳水化合物含量。在本研究中，三种选定的乳酸菌 (LAB) 菌株被用作饲料豌豆 (Pisum sativum L.) 的微生物添加剂（10 6 CFU/g 鲜物质）。这些菌株包括双酶乳杆菌 (LS-65-2-2) 和植物乳杆菌 (LS-72-2)，均从土耳其的牧场分离出来，还有枯草芽孢杆菌，它已经用于这些目的。目的是评估这些菌株对微生物组成和所得青贮饲料质量的影响。在 5 个时间点（第 0、2、5、7 和 45 天）进行青贮饲料开饲，重复 3 次。接种乳酸菌的效果在统计学上存在差异（P < 0.001）。研究结果显示，测试参数的值如下：pH（4.52–4.86）、乳酸菌（5.51–8.46 log 10 CFU/g 青贮饲料）、肠道细菌（2.24–3.61 log 10 CFU/g 青贮饲料）、酵母菌（6.20–7.03 log 10 CFU/g 青贮饲料）、中性洗涤纤维（38.85–41.93%）、酸性洗涤纤维（ADF，32.91–35.75%）和相对饲料价值（RFV，135.90–151.73）。与对照组相比，接种乳酸菌导致饲料豌豆青贮饲料的 pH 值显著下降，干物质 (DM) 回收率增加（P < 0.001）。青贮饲料中乳酸菌的丰度显著增加（P < 0.001），而接种青贮饲料中肠道细菌含量（P < 0.001）、pH、NH 3 -N（P < 0.01）和ADF（P < 0.05）降低。接种乳酸菌后，RFV 显著提高。总体而言，与枯草芽孢杆菌相比，添加乳酸菌可以改善发酵过程和青贮饲料质量，同时提高干物质回收率并降低青贮饲料 pH 值。
增强生物固氮的纳米策略
氮是限制植物生长的最重要必需元素。尽管空气中 78% 是氮，但陆生植物物种尚未进化出直接获取和利用氮来生长的途径。然而，豆科植物，如大豆 (Glycine max)、豌豆 (Pisum sativum) 和豆类 (Phaseolus、Vigna 和 Cajanus 物种) 与某些细菌形成共生关系，这些细菌可以将环境中普遍存在的氮固定为氨，从而使它们能够利用它。这个过程称为生物固氮 (BNF)。在通过能源密集型的哈伯-博施法生产合成氮肥之前，BNF 是补充农业用地生物可利用氮的主要来源 1 。然而，尽管合成氮肥的输送效率和作物利用效率较低，但如今仍被广泛用于补充土壤肥力。这最终会显著增加温室气体 (GHG) 排放、氨挥发和活性氮从陆地流失到水中。氮肥施用量的持续增加将通过过度释放强效温室气体（包括 N 2 O，其效力在 100 年内是 CO 2 的 300 倍）和大量消耗化石燃料 2 ，进一步危及气候稳定。N 2 O 也是 21 世纪臭氧消耗的主要原因。因此，减少氮肥施用是缓解粮食不安全和全球变暖的关键策略。提高大豆的 BNF 含量为减少氮肥使用和提高作物产量提供了无与伦比的机会。大豆是四大主要粮食作物之一，2018 年固定了 25 Tg 氮，占豆科作物产量的 70% 3 。大豆的生物固氮作用也可用于间作策略（即在邻近种植两种或两种以上的作物），以提高土壤肥力并提高产量 4 。此外，大豆是人类饮食中经济且优质的植物蛋白来源。此外，它还含有必需的营养素，例如不饱和脂肪酸、磷脂、B 族维生素和矿物质，这些营养素对改善人类饮食质量具有巨大潜力 5 。植物性蛋白质饮食有望将全球活性氮使用量减少一半 6 。然而，天然的BNF系统受到几个缺点的困扰，包括固氮酶的环境敏感性（O 2 和应激诱导的活性氧 ROS 对固氮酶的损害）、BNF 过程的高能耗、缺乏必需的矿物质