中华蜜蜂PLA2基因的生物信息学分析及响应高温胁迫的表达模式

磷脂酶A2 (PLA2)对细胞膜流动性、膜蛋白活性等细胞生理功能有重要调节作用。高温等环境压力对细胞的生理代谢有较大的影响,其在生物体抗逆过程中的调控作用一直备受关注。本研究以中华蜜蜂Hymenoptera: Apidae: Apis cerana cerana PLA2基因序列为基础,对其蛋白结构进行预测,分析该基因在不同温度和高温不同胁迫时间下的表达差异,以揭示该基因在中华蜜蜂抗高温过程中的生理功能。结果显示,中华蜜蜂PLA2基因包含745 bp的开放阅读框,编码169个氨基酸,蛋白分子量为19.3 kDa,无跨膜结构,不属于膜蛋白。氨基酸同源序列比对结果显示,中华蜜蜂PLA2序列与蜜蜂科昆虫的相似性最高,与其他膜翅目昆虫的相似性存在差异。qRT-PCR结果显示,PLA2在35℃、40℃和45℃处理下的表达量较高,较高的温度能诱导该基因表达的增加。同时,PLA2的表达受高温胁迫时间的影响,较长时间的高温胁迫导致PLA2基因的表达增加。本研究结果表明PLA2在中华蜜蜂应对高温胁迫时发挥重要生理功能。     

鸢尾属植物的组织培养与栽培研究进展

鸢尾属植物花色艳丽,花型多具特色,具有较高的观赏性,是园林绿化中常见的一类花卉,也是世界著名的宿根花卉之一。鸢尾属植物在盆栽观赏、切花生产、医药食品、园林绿化等领域均占有重要地位,可以产生良好的经济效益、环境效益、生态效益和社会效益。但鸢尾属植物繁殖方式主要为分株繁殖,增殖缓慢。为解决这类问题,并对鸢尾属资源开发与保护提供理论基础,本研究对近年来国内外鸢尾属植物的组织培养与栽培的进展与成果进行了综述。本综述对鸢尾属植物育种的研究方向进行了探讨与展望,旨在为鸢尾属植物的培育方法提供一定的科学依据。     

油菜FBA基因克隆、表达分析及其与抗旱性的关系

为了解果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(fructose-1,6-bisphosphate aldolase,FBA)在油菜抗旱中的作用,揭示油菜干旱胁迫下FBA基因表达量、光合指标、产量等之间的关系,为油菜等作物抗旱性鉴定和抗旱性改良提供依据。以抗旱性强的甘蓝型油菜94005为材料,在初花期进行干旱胁迫处理,以正常浇水作为对照;测定叶片光合参数和FBA酶活性,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析FBA基因的表达量;采用RACE方法对FBA基因进行全长克隆,并对测序结果进行生物信息学分析;复水后生长至成熟期测定产量,分析产量、光合指标、FBA基因表达量等之间的关系。结果表明,随着干旱的加剧,油菜叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、产量均下降,FBA活性和FBA基因的表达量上升。在轻度、中度和重度干旱胁迫下,油菜叶片胞间CO_2浓度(Ci)显著下降,水分利用率(WUE)上升;极度胁迫下,Ci上升,WUE下降;油菜产量、净光合速率与FBA活性和FBA表达量呈显著负相关。FBA基因全长序列1440bp,ORF(开放阅读框)位于60—1172区域,编码370个氨基酸;蛋白分子量为38.51 KDa,等电点6.92;同源性对比显示,甘蓝型油菜FBA基因与拟南芥FBA基因的一致性在87%以上。二级结构预测结果表明FBA蛋白由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链以及β-转角组成,4种二级结构元件所占比例分别为43.85%、31.28%、17.60%、7.26%。因此,干旱胁迫下油菜的净光合速率下降、产量降低,随着胁迫的加剧,降低幅度增大。FBA基因与干旱胁迫密切相关,干旱胁迫下,FBA基因主要通过抑制光合、降低蒸腾、促进糖酵解和有氧呼吸等途径来提高植物对干旱胁迫的适应性。     

多重压力下重点生态功能区农户生计脆弱性——以甘南黄河水源补给区为例

农户作为农村社会中最小的生计单元,面临着多重压力的冲击,这些压力不仅加剧了重点生态功能区农户的生计脆弱性,更威胁到该区生态服务功能的提升,当前亟需准确评估多重压力下农户的生计脆弱性,为制定可持续的生计政策提供借鉴。以甘南黄河水源补给区为例,利用入户调查数据,评估了多重压力下农户的生计脆弱性,分析了多重压力下农户生计脆弱性的形成过程。结果发现：（1）家人患病、子女学费开支高和自然灾害三种生计压力对甘南黄河水源补给区农户生计的影响最为剧烈,经济压力是该区农户面临最频繁的压力类型,但自然压力对该区农户的生计脆弱性影响最大;（2）经济示范区农户的生计敏感性最高,重点保护区农户的适应能力最低;（3）重点保护区农户的生计脆弱性最高,经济示范区次之,恢复治理区最低,自然压力冲击下农户的生计脆弱性最高;（4）不同类型的生计压力影响农户生计脆弱性的路径不同,自然压力通过影响自然资源依赖度与自然资本、社会压力通过影响饮水条件与社会资本、经济压力通过影响家庭抚养比与金融资本来影响生计脆弱性,生计压力之间的交互作用会增强农户的生计脆弱性。     

豚鹿MHC-DOA基因克隆及其外显子2遗传多样性研究

主要组织相容性复合物(MHC)在脊椎动物的免疫系统中起着重要的作用,MHC-DOA基因是MHCⅡ类的非经典基因,其外显子2多态性丰富。豚鹿Axis porcinus是我国极度濒危的动物。本研究以成都动物园圈养的38头豚鹿为研究对象,提取豚鹿血液总RNA,反转录合成cDNA为模板,利用PCR方法克隆到豚鹿MHC-DOA序列;同时利用PCR方法扩增38头豚鹿的MHC-DOA基因外显子2基因并测序,再进行多态性分析。结果显示:豚鹿MHC-DOA基因开放阅读框长753 bp,编码250个氨基酸残基;蛋白质同源性分析表明,豚鹿MHC-DOA基因与东欧马鹿Cervus elaphus hippelaphus的同源性最高(98.4%);38头豚鹿的MHC-DOA外显子2共有10种单倍型,整体遗传多样性水平中等;MHC-DOA外显子2部分序列中发生了核苷酸的缺失和插入,进而引起DOA蛋白序列发生改变。豚鹿MHC-DOA多态性的研究对豚鹿种群遗传结构调查、遗传资源的保护具有重要意义。     

安荔赤眼蜂在中国野外首次发现及其体内Wolbachia的检测

【目的】为丰富赤眼蜂Trichogramma的种类资源,明确野外新采集的一种赤眼蜂的种类,探明该赤眼蜂所感染Wolbachia的类型。【方法】采用挂米蛾Corcyra cephalonica卵卡法在华南农业大学树木园诱集到两批赤眼蜂,通过形态鉴定和PCR扩增ITS2序列并测序分析的分子鉴定手段对野外采集的赤眼蜂材料进行种类鉴定;通过PCR扩增Wolbachia的外膜蛋白基因(wsp)序列,检测赤眼蜂体内Wolbachia的感染情况;通过PCR扩增wsp序列和多位点序列分型(multilocus sequence typing, MLST)对检测到的赤眼蜂体内的Wolbachia进行同源性分析。【结果】所诱集到的两批赤眼蜂均被鉴定为安荔赤眼蜂Trichogramma oleae Voegelé & Pointel,体内Wolbachia的感染率达100%。该Wolbachia株系与安荔赤眼蜂(前南斯拉夫品系)、短管赤眼蜂T. pretiosum(乌拉圭品系)以及T. deion(荷兰品系)体内Wolbachia亲缘关系较近,属于B超组Sib亚组,对应MLST序列型为ST486。【结论】安荔赤眼蜂T. oleae为中国野外首次发现,是完全感染Wolbachia的产雌孤雌生殖品系。本研究为害虫生物防治提供了一种新的天敌种类资源,并为进一步探明Wolbachia与赤眼蜂的互作提供了研究材料。     

城市小型景观水体CO2与CH4排放特征及影响因素

淡水生态系统被认为是大气温室气体排放的重要来源,尤其在人类活动影响下,其排放强度可能进一步增强。城市小型景观水体是城市生态系统的重要组成,具有面积小、数量大以及人类干扰强的特征,其温室气体排放特征及影响因素尚不清楚。选择重庆市大学城8个景观水体和周边2个自然水体为对象,于2019年1、4、7、10月,利用漂浮箱和顶空法分析了水体CO₂与CH₄的溶存浓度及排放通量,旨在揭示城市小型景观水体CO₂与CH₄排放强度、时空变异特征以及影响因素。结果表明,10个小型水体CO₂、CH₄的溶存浓度范围分别为10.75-116.25 μmol/L和0.09-3.61 μmol/L（均值分别为（47.6±29.3）μmol/L、（1.13±0.56）μmol/L）,均为过饱和状态;漂浮箱法实测的8个景观水体CO₂和CH₄排放通量均值分别为（72.7±65.9）mmol m^-2 d^-1和（2.31±3.48）mmol m^-2 d^-1（顶空法估算值为（69.7±82.0）mmol m^-2 d^-1和（3.69±2.92）mmol m^-2 d^-1）,是2个自然水体的3.5-6.1和2.0-4.5倍,呈较强的CO₂、CH₄排放源;居民区景观水体CO₂和CH₄排放略高于校园区,均显著高于对照的自然水体;CO₂排放夏季最高,秋季次之,冬、春季最低,CH₄呈夏季>秋季≈春季>冬季的季节模式,温度和水体初级生产共同影响CO₂和CH₄排放的季节模式;水生植物分布对景观水体CO₂、CH₄排放有显著影响,有植物分布的水域比无植物水域平均高1.97和2.94倍;漂浮箱法和顶空法测得气体通量线性关系较好,但顶空法测得CO₂通量在春季明显偏低,而CH₄则普遍偏高。相关分析表明,景观水体碳、氮浓度、pH值以及DO等对CO₂排放具有较好的指示性,CH₄排放通量主要与水体中碳、磷浓度有关。城市小型景观水体CO₂、CH₄排放通量远高于大部分已有自然水体的研究结果,呈一种较强的大气温室气体排放源,在区域淡水系统温室气体排放清单中具有重要贡献,未来研究中应给以更多关注。     

线粒体蛋白质组及蛋白质量控制

线粒体是哺乳动物细胞内重要细胞器,不仅通过氧化磷酸化产生ATP为细胞提供能量,也参与调节钙离子稳态、活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生、细胞应激反应和细胞死亡等过程,其功能障碍不仅导致多种人类疾病的发生,而且也能降低动物卵母细胞质量和早期胚胎发育能力。大量证据表明,线粒体的功能依赖于线粒体蛋白质组完整性和稳态。基于此,该文综述了线粒体蛋白组、线粒体蛋白转运,聚焦蛋白酶、分子伴侣、线粒体囊泡、线粒体自噬和线粒体未折叠蛋白反应在帮助正确的蛋白质折叠,去除错误折叠或聚集的蛋白质和清除功能失调的线粒体方面的作用,为调控线粒体蛋白质量,从而维持线粒体健康、降低疾病发生提供理论依据。     

中国亚热带不同菌根树种的根叶形态学性状特征与生长差异: 以江西新岗山为例

探究植物功能性状的种内和种间变异不仅有助于揭示植物对环境的适应, 也能够反映植物的生态策略, 但不同菌根类型树木生长过程中根叶形态学功能性状的适应策略仍有待探究。本研究依托中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验研究平台(BEF-China)选取7种丛枝菌根(AM)树木和7种外生菌根(EM)树木的纯林, 测定各个树种的比叶面积、叶干物质含量、比根长、根系直径、树高生长速率、地径生长速率及细根生物量等根叶形态学功能性状和生长指标, 探讨了两种菌根类型树种间的根叶形态学特征的差异。结果表明: 与AM树种相比, EM树种具有较小的比叶面积、吸收根平均直径和生长速率, 但具有更大的叶干物质含量; 两种菌根树种之间的比根长和细根生物量无显著差异。比叶面积、叶干物质含量、树高生长速率、地径生长速率和细根生物量等功能性状及生长指标在不同菌根类型、树种及二者的交互作用中均存在显著差异; 且树种、根功能型、菌根类型及三者之间的交互作用均对根功能性状有显著影响。EM树种地上指标的种内变异均大于种间变异, 而AM树种地上指标的种内和种间变异程度类似; 但两种菌根树种细根生物量的种间变异均大于种内变异。尽管两种菌根树种地上部分生长速率较快通常表现为较低的叶干物质含量, 但AM树种通常拥有较高的吸收根比根长, 而EM树种拥有较粗的运输根平均直径。吸收根比根长越低, 两类菌根树种的细根生物量就越多。由此可见, 根叶功能性状对植物地上部分的生长具有一定的协同效应, 其中运输根主要在EM树种地上生长过程中发挥重要作用, 吸收根主要与AM树种的地上部分生长有关; 但两类菌根树种的地下细根生物量均与吸收根有关。     

血管内皮抑制素联合调强放疗对老年中晚期非小细胞肺癌的临床应用价值研究

目的探讨血管内皮抑制素联合调强放疗在老年中晚期非小细胞肺癌(NSCLC)中的放疗增敏作用及对T细胞、NK细胞的影响。方法选取2015年3月至2016年8月新疆维吾尔自治区人民医院NSCLC患者106例,依据简单随机数字表法分为对照组(采取调强放疗)与研究组(在对照组基础上使用血管内皮抑制素),每组53例。分析两组临床疗效、治疗前后NK细胞、T细胞水平、血清肿瘤标志物水平、EPO mRNA、EPO-R mRNA水平、毒副反应,随访3年后统计两组生存情况[中位总生存期(OS)、中位无进展生存期(PFS)]。两组比较采用独立样本t检验,组内治疗前后比较采用配对t检验,临床疗效、毒副反应发生率等采用c2检验。结果对照组肿瘤控制率低于研究组(69.81%比86.79%)(P<0.05);与治疗前比较,两组治疗后NK细胞、CD3±、CD4^+、CD4^+/CD8^+水平,血清CA199、CA125、CEA、CY211水平,EPO mRNA,EPO-R mRNA水平均降低,CD8^+水平增高,差异有统计学意义(P均<0.05);与对照组治疗后比较,研究组治疗后NK细胞[(8.01±1.64)%比(10.44±2.13)%]、CD3±[(53.51±6.02)%比(59.33±5.15)%],CD4^+[(32.31±4.01)%比(36.40±3.86)%]、CD4^+/CD8^+[(0.94±0.28)%比(1.23±0.30)%],中位PFS(5个月比8个月)、中位OS(18个月比23个月)升高,CD8^+[(34.22±3.08)%比(29.56±2.50)%],CA199[(35.20±4.46)kU/L比(30.15±4.14)kU/L]、CA125[(34.91±6.03)kU/L比(29.77±5.30)kU/L]、CEA[(22.50±3.97)μg/L比(17.97±4.10)μg/L]、CY211[(7.19±2.01)μg/L比(4.56±1.34)μg/L],EPO mRNA水平(0.85±0.08比0.80±0.06)、EPO-RmRNA水平(0.88±0.09比0.81±0.08)降低,差异具有统计学意义(P均<0.05);与对照组比较,研究组血红蛋白减少、肝肾功能损伤、恶心呕吐、中性粒细胞减少发生率之间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论联合采取调强放疗及血管内皮抑制素治疗老年中晚期NSCLC,可有效提高肿瘤控制率,改善患者生存状况,可能是因其能降低血清肿瘤标志物水平,减轻对免疫功能的影响,调节EPO mRNA、EPO-R mRNA,且具有安全性。