东方蜜蜂微孢子虫侵染过程中nce-miR-34537和靶基因PIP5KI的表达谱

【目的】本研究旨在对前期鉴定到的nce-miR-34537进行表达和序列验证,预测nce-miR-34537的靶基因并明确其分子特性,进而检测nce-miR-34537及其靶基因在东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)侵染意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂过程的表达谱,为进一步探究nce-miR-34537调控东方蜜蜂微孢子虫侵染的功能和作用机制提供基础。【方法】通过Stem-loop-RT-PCR和Sanger测序验证nce-miR-34537的表达和序列。通过生物信息学软件预测nce-miR-34537的靶基因PIP5KI(I型磷脂酰肌醇4-磷酸-5-激酶基因)的理化性质等分子特性和保守基序,并构建基于氨基酸序列的系统进化树。采用RT-qPCR检测nce-miR-34537及其靶基因的表达谱。【结果】nce-miR-34537在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在和表达。nce-miR-34537共靶向PIP5KI等151个基因。PIP5KI蛋白的分子式为C₈₈₂H_{1 364}N₂₂₆     

利用CRISPR/Cas9系统检测果蝇细胞中组蛋白甲基化修饰对20E信号传导的调控

【目的】利用CRISPR/Cas9基因敲除系统在黑腹果蝇Drosophila melanogaster细胞中筛选并检测组蛋白甲基化修饰对蜕皮激素20 羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)信号传导的调控。【方法】通过Flybase网站分析并总结黑腹果蝇组蛋白甲基转移酶及其修饰位点;将5个组蛋白甲基转移酶基因［trr, Mes-4, ash1, Su(var)3-9和egg］的sgRNA插入到敲除载体pAc-sgRNA-Cas9骨架中并转染黑腹果蝇Kc细胞,利用TA克隆和测序鉴定突变位点。以Trr正调控20E初级应答基因Br-C的转录表达为阳性对照,利用qRT-PCR和Western blot检测该系统敲除靶基因的有效性;通过检测20E应答元件(20E response element, EcRE)双荧光素酶活性确定trr, Mes-4, ash1, Su(var)3-9和egg是否参与20E信号传导。【结果】果蝇组蛋白甲基化修饰主要发生在组蛋白H3的赖氨酸残基上,H3的精氨酸残基和组蛋白H4的甲基化修饰较少。trr敲除载体pAc-trr-sgRNA-Cas9转染Kc细胞后成功突变trr,降低H3K4三甲基化水平并阻断20E对其初级应答基因Br-C的转录诱导,证明该敲除系统的有效性。除trr之外,Mes-4和egg的敲除降低EcRE的双荧光素酶活性。【结论】插入靶标基因sgRNA序列的pAc-sgRNA-Cas9敲除载体在果蝇Kc细胞中可以有效快捷地突变靶基因。利用该敲除系统发现,除Trr之外,Mes-4和egg影响EcRE的活性而参与20E信号传导。本研究为昆虫细胞CRISPR/Cas9介导的基因敲除和组蛋白甲基化修饰调控20E信号传导的深入研究提供了理论依据与工作基础。     

微囊藻与水体细菌相互关系的研究进展

近年来, 微生物群落在水生态系统中的结构和功能受到了越来越多的关注。在富营养化水体中细菌在微囊藻水华的发生、发展及衰亡、降解过程中发挥着重要的作用。文章总结了水体中微囊藻与细菌独有的群落结构特征,以及微囊藻与细菌群落对环境因素变化的响应等方面的研究成果。在微囊藻与细菌的相互作用方面, 从藻细胞微环境中附着细菌对微囊藻生长的促进或抑制作用, 细菌在微囊藻群体的形成和维持过程的作用, 细菌参与的微囊藻水华的聚集和降解过程, 细菌对微囊藻毒素的降解作用等方面进行了综述。文章还对未来微囊藻与细菌相互关系的研究热点以及可利用的组学技术等进行了展望。     

ame-miR-79负调控意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道中靶基因CYP450和FG的表达

【目的】本研究旨在通过饲喂ame-miR-79的模拟物(mimic)和抑制物(inhibitor)对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂幼虫肠道内的ame-miR-79分别进行过表达和敲减,探究ame-miR-79对幼虫肠道内靶基因表达的调控作用。【方法】通过分子克隆与Sanger测序验证意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内ame-miR-79的序列真实性。通过饲喂mimic-miR-79和inhibitor-miR-79对意大利蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道内的ame-miR-79分别进行过表达和敲减。采用相关生物信息学软件进行ame-miR-79的靶基因预测与分析。通过RT-qPCR检测ame-miR-79的过表达和敲减效果及过表达和敲减ame-miR-79后靶基因的相对表达量。【结果】ame-miR-79在意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内真实存在。与无义模拟物(nonsense mimic, mimic-NC)组相比,mimic-miR-79组的4-6日龄幼虫肠道内ame-miR-79的表达量皆极显著上调;与无义抑制物(nonsense inhibitor, inhibitor-NC)组相比,inhibitor-miR-79组的4和5日龄幼虫肠道内ame-miR-79的表达量显著下调,6日龄幼虫肠道内ame-miR-79的表达量极显著下调。ame-miR-79共靶向303个基因,涉及27个GO条目和179条KEGG通路。相较于mimic-NC组,靶基因细胞色素P450基因CYP450在mimic-miR-79组的4和5日龄幼虫肠道内均极显著下调表达,而在6日龄幼虫肠道内上调表达;靶基因fringe糖基化转移酶(fringe glycosyltransferase, FG)基因在4日龄幼虫肠道内下调表达,在5日龄幼虫肠道内显著下调表达,而在6日龄幼虫肠道内上调表达。相较于inhibitor-NC组,CYP450在inhibitor-miR-79组的4日龄幼虫肠道内极显著上调表达,在6日龄幼虫肠道内上调表达,而在5日龄幼虫肠道内下调表达;FG的表达水平在4日龄幼虫肠道内显著上调,在5和6日龄幼虫肠道内极显著上调。【结论】ame-miR-79在意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内真实存在;通过饲喂模拟物和抑制物能分别实现意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内ame-miR-79的有效过表达和敲减;ame-miR-79负调控意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内CYP450和FG的表达。     

施钙对干旱胁迫下花生生理特性、产量和品质的影响

以花生品种606为试材,在旱棚池栽人工控水条件下,研究了钙肥不同用量对花针期和结荚期干旱胁迫下花生的营养生长、生理特性、产量及品质的影响.结果表明:干旱胁迫下施钙,可以促进花生的营养生长,提高叶片的叶绿素含量、净光合速率和根系活力,提高干旱后复水过程中花生的恢复能力,缓解干旱对花生的不利影响;增加了花生荚果和籽仁的产量,尤其是增加了单株结果数和出仁率.施钙提高了籽仁中的脂肪和蛋白质含量,改善了干旱胁迫下花生的籽仁品质.在本试验条件下,施钙量为300 kg·hm-2时效果最佳.     

钙对镉胁迫下花生生理特性、产量和品质的影响

通过盆栽试验,选用高油品种豫花15和高蛋白品种XB023,研究了不同浓度钙对镉胁迫下不同类型花生品种营养生长、叶片叶绿素含量、光合速率、保护酶活性等生理特性及产量和品质的影响.结果表明： 施钙可以缓解镉胁迫对花生植株主茎高和侧枝长的抑制作用,增加花生植株干物质量,提高叶片叶绿素含量和光合速率,提高叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性和可溶性蛋白质含量,降低丙二醛（MDA）的积累量,减轻镉胁迫对花生叶片的伤害;施钙可以缓解镉胁迫对花生的减产作用,增加花生荚果和籽仁产量,其增产的主要原因是增加了单株结荚数和出仁率;施钙可以促使籽仁中可溶性糖向粗脂肪和蛋白质转化,增加籽仁中脂肪和蛋白质含量,改善镉胁迫下花生籽仁品质.施钙可以降低两花生品种籽仁中镉含量,对豫花15的降低效果好于XB023.     

疏绵状嗜热丝孢菌的糖基化热稳定锰超氧化物歧化酶及真菌锰超氧化物歧化酶的系统学（英文）

疏绵状嗜热丝孢菌Thermomyces lanuginosus是一种广泛分布的嗜热真菌,产生的酶在高温条件下具有高活性和稳定性。从该嗜热真菌中克隆了一种锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,MnSOD)基因Tlmnsod1(EU364837),cDNA全长791bp,开放阅读框654bp,编码217个氨基酸,没有信号肽和前导肽序列。Tlmnsod1基因在酵母中高效表达,经纯化获得了电泳均一分子量约为27kDa的重组蛋白TlMnSOD1。表达的TlMnSOD1酶是糖基化蛋白,具高的热稳定性,最适反应pH和温度分别为8.0和55℃。通过对真菌的40种锰超氧化物歧化酶的细胞定位和系统学分析可知:真菌的锰超氧化物歧化酶可以分为胞内MnSOD、线粒体MnSOD和胞外MnSOD;锰超氧化物歧化酶可以作为分子标记来研究真菌的进化关系;3种嗜热真菌MnSOD分别与非嗜热真菌MnSOD聚类在3个不同的组中。本研究为MnSOD的糖基化和作为分子标记用于真菌种的鉴定提供了证据。     

盐度对企鹅珍珠贝足丝分泌的影响

企鹅珍珠贝（Pteria penguin）是生产附壳珍珠的大型海水经济贝类,其依靠强壮的足丝将自身固定在硬质基底上,抵抗水流的冲击和抵御被捕食等。足丝分泌和足丝的形状很容易受到环境的影响,本实验采用盐度30为低盐度组、盐度35为中盐度组和盐度40为高盐度组,研究这3种盐度对企鹅珍珠贝足丝分泌、足丝直径和足丝拉力的影响,通过单因素方差分析法（LSD法）分析这三个足丝相关指标在3种盐度组间是否存在显著性差异。结果显示,3种盐度下企鹅珍珠贝足丝附着率无显著差异,但在整个实验周期72 h内,中盐度组的足丝分泌总数为（48.7 ± 15.1）根,显著高于低盐度组的（24.7 ± 5.0）根和高盐度组的（13.3 ± 1.5）根。在实验的前6 h内,中盐度组的足丝首次附着率显著高于低盐度组和高盐度组（P < 0.05）,但在后续的12 h、18 h、30 h、42 h、54 h和66 h这6个时间点,3个盐度组的足丝首次附着率均无显著性差异。足丝直径未受盐度变化的影响,但盐度对足丝拉力具有显著影响,中盐度组的足丝拉力显著高于低盐度组和高盐度组（P < 0.05）。上述结果表明,企鹅珍珠贝为适应一定范围内盐度的改变,会在短时间内通过抑制足丝分泌来减少能量消耗,随着对环境的适应足丝分泌会恢复。盐度影响足丝分泌且对足丝拉力影响显著,但对足丝直径无明显影响。本研究可以为企鹅珍珠贝养殖及珍珠插核培育提供理论基础。     

香雪兰花色花香物质合成和调控研究进展

花香和花色是花卉作物重要的观赏性状,是决定花卉品质、影响花卉经济价值的关键因素,因此,培育花色丰富、花香怡人的花卉新品种长期以来都是园艺工作者的主要育种目标。香雪兰作为球根切花品种的代表,其花朵颜色鲜艳、香气怡人,是研究植物花色花香的良好材料。本文综述了香雪兰花色花香合成代谢通路以及转录调控的研究进展,重点介绍了控制香雪兰花色苷合成的关键结构基因FhCHS1、FhDFR、Fh3GT、Fh5GT和萜类物质合成的关键结构基因FhTPS1～FhTPS14,此外还介绍了野生种TPS基因的天然等位基因变体序列之间的微小氨基酸差异驱动的酶的催化活性和产物特异性,为阐明花香种间遗传差异奠定了基础。花色苷的合成除了受到结构基因的调控,也受到MYB-bHLH-WD40的调控,花香的合成则受到FhMYB21L2和FhMYC2的调控,此外FhMYB21L2协同调控了黄酮醇合酶基因FhFLS2的表达,最后展望了花色苷和萜类物质合成的潜在应用前景。