西伯利亚蝗抗菌肽基因的克隆及表达特性研究

[目的]扩增西伯利亚蝗Gomphocerus sibiricus抗菌肽(attacin)基因,并对其进行生物信息学分析,同时分析西伯利亚蝗不同组织中抗菌肽基因的差异表达.[方法]基于RACE技术从西伯利亚蝗中克隆得到抗菌肽,利用生物信息学软件对西伯利亚蝗抗菌肽的一级结构、二级结构、三级结构、系统进化和亚细胞定位进行分析.采用实时荧光定量PCR技术检测了西伯利亚蝗抗菌肽基因在马氏管、中肠、后肠、脂肪体和唾液腺中的相对表达量.[结果]克隆获得的抗菌肽基因的开放阅读框为282 bp,编码93个氨基酸,其编码蛋白预测理论分子量为9.98 ku,等电点为9.26.抗菌肽氨基酸序列中存在信号肽序列.基因定量分析显示,抗菌肽基因在西伯利亚蝗的中肠中表达量最高.[结论]attacin在西伯利亚蝗成虫不同组织中差异表达,提示其消化道在防御病原微生物的入侵中起着重要的作用.     

黑果枸杞不同组织内生细菌群落多样性

【目的】黑果枸杞是我国荒漠区特有的药用盐生植物,本研究分析了黑果枸杞不同组织中内生细菌群落多样性特征及分布规律。【方法】应用Illumina MiSeq高通量测序技术对黑果枸杞内生细菌的16S rRNAV5-V7区域序列进行测定,并分析群落组成、多样性及功能等生物学信息。【结果】黑果枸杞不同组织内生细菌群落多样性及功能均有较大的差异。花、叶、果、茎和根产生的OTUs分别是182、173、119、187和254,群落多样性表现为根花果、茎叶。从门水平上看,变形菌门是优势菌门,在不同组织中均有分布,花、叶、果、茎和根中的相对丰度分别为87.66%、41.51%、81.76%、97.67%和61.85%。在属水平上显示内生细菌的分布表现出器官差异性。花部能够准确分类的优势菌属为沙雷氏菌属和不动杆菌属,相对丰度分别为11.57%和8.55%。叶部为红球菌属和慢生根瘤菌属,相对丰度分别为29.68%和5.53%。果实中为泛菌属、红球菌属和沙雷氏菌属,相对丰度分别为23.12%、5.52%和4.29%。茎部为沙雷氏菌属和假单胞菌属,相对丰度分别为12.03%和17.71%。根部为盐单胞菌属、Fodinicurvata和Lipingzhangella,相对丰度分别为24.18%、5.16%和4.86%。在不同组织中分布较广的盐单胞菌、沙雷氏菌、不动杆菌、红球菌、泛菌等菌属均具有较高耐盐性和促生、生防、降解有机污染物及抗氧化等功能。PICRUSt功能预测分析显示,黑果枸杞组织中内生细菌功能中涉及丰富的多糖、萜类和酮类、酶及维他命等次生代谢产物的生物合成。【结论】黑果枸杞内生细菌具有丰富的群落和功能多样性,拥有多种益生功能性状,也含有多个与人和植物体代谢相关的功能信息。不同组织优势菌属和功能信息各有不同,其中根部的内生细菌物种最丰富,花部和茎部参与各种代谢调控的细菌丰度最高。此外,不同组织中还含有大量未知种属的微生物类群,这些都为内生细菌功能利用和挖掘新的有益微生物资源提供广阔的发展空间。     

藏鹀的自然历史、威胁和保护

藏鹀(Emberiza koslowi)是我国青藏高原东部的特有珍稀鸟种,目前关于它的资料非常匮乏.为了解藏鹀的分布、数量和基本生活史特征,促进对于该物种的有效保护,自2005年起以青海省果洛州久治县白玉乡为中心对藏鹀进行了持续6年的观察,并针对其面临的威胁采取了相应的保护措施.结果显示,藏鹀主要分布在青海的玉树、果洛和四川的阿坝一带海拔3 500～4 700 m范围内的适宜栖息地,该分布区比原有认知更靠东北,更为狭小且海拔更高.用样线法开展的藏鹀数量监测,在7.4 km2的调查范围内记录到一个18 ～33只的稳定种群.此外,还对藏鹀的筑巢、育雏和争斗等行为进行了详细描述.食肉动物的捕食、冬季食物缺乏和牲畜踩踏鸟卵是藏鹀面临的最直接威胁.通过持续监测、与当地牧民协商、建立保护小区并开展有针对性的保护,藏鹀种群趋于稳定.     

禽多杀性巴氏杆菌C48-3株ompH基因敲除突变株的构建及其生物学功能

[目的]探讨ompH基因在禽多杀性巴氏杆菌致病过程中的作用.[方法]利用同源重组原理构建中间为四环素抗性基因,两侧为ompH基因上下游同源序列同源的敲除载体pWSK29△ompH,将敲除载体电击转入C48-3株感受态细胞中,通过四环素抗性和菌落PCR筛选ompH基因的敲除突变株,并通过组合PCR、逆转录PCR和DNA测序对突变株进行验证.用生物学功能实验比较野生株、互补株和突变株在生长速率、荚膜结构、粘着能力和致病性等方面的差异.[结果]组合PCR、逆转录PCR和DNA测序结果证实ompH基因的敲除突变株C48-3△ompH构建成功,电镜观察结果证实ompH基因的缺陷影响细菌的荚膜合成能力,粘附实验结果显示与野生株C48-3和互补株C48-3C相比突变株C48-3△ompH对CEF细胞的粘附能力显著降低(P＜0.01),而小鼠毒力实验结果表明突变株C48-3△ompH的致病性相对减弱.[结论]本实验构建的突变株C48-3△ompH,为进一步研究多杀性巴氏杆菌的致病机理奠定基础.     

黄粉虫抗菌肽在大肠杆菌中表达条件优化及活性分析

为了提高黄粉虫抗菌肽基因tmAMP1m在大肠杆菌中的表达量,研究了培养温度、诱导时间及IPTG浓度等不同条件对HIS-TmAMP1m融合蛋白表达量和活性的影响。通过Tricine-SDS-PAGE分析确定最佳表达条件,同时,通过琼脂孔穴扩散法检测其抑菌活性。结果表明,含有重组质粒的大肠杆菌在37℃,使用终浓度为0.1 mmol/L IPTG培养4 h时,融合蛋白表达量较高,可占细菌总蛋白40%以上,抗菌活性最好。用Ni2+亲和层析纯化获得较纯的融合蛋白,Western blotting分析表明其能与His单克隆抗体起特异性反应。诱导表达的融合蛋白对宿主菌生长产生一定程度抑制。融合蛋白经100℃煮沸10 h,在20℃反复冻融10次,与强酸强碱缓冲液、不同的有机溶剂和蛋白酶混合后都具有极强的稳定性,仍然表现出良好的抗菌活性。此外,最小抑菌浓度(MIC)测定结果表明,融合蛋白对5种菌具有良好的抗菌活性。研究结果为昆虫抗菌肽推广应用和进一步研究奠定了基础。     

青藓科中国新记录种——短尖拟青藓

该文报道了短尖拟青藓［Sciuro-hypnum ornellanum (Molendo) Ignatov & Huttunen］在新疆阿尔泰山的分布,这是该种在中国的首次记录。详细介绍了拟青藓属［Sciuro-hypnum （Hampe） Hampe］的由来,讨论了短尖拟青藓的形态特征及其地理分布,对其与形态相近种进行了比较分析,并提供了中国拟青藓属分种检索表。该种的发现不仅为中国青藓科植物研究提供了新资料,同时也进一步佐证了中国新疆植物区系与俄罗斯、中亚及欧洲的密切联系。     

新疆赤藓属植物的地理分布及3个新记录种

采用经典分类方法,对1989～2012年采自新疆各地的赤藓属植物360余号标本进行鉴定。结果表明:(1)共鉴定出新疆赤藓属(Syntrichia Brid.)植物11种(含1变种),其中3种为新疆新记录种。(2)新疆首次发现的3个新记录种为:北方赤藓(Syntrichia norvegica)、双齿赤藓(S.bidentata)和齿肋赤藓异叶变种(S.caninervis var.spuria),其中双齿赤藓为中国濒危物种。(3)对新疆赤藓属植物11种的形态特征及其在新疆的分布进行了描述,并编制了新疆赤藓属植物的分种检索表。     

棉花幼苗对不同程度低温逆境的生理响应

以‘新陆早33号'(冷敏感)和‘中棉所50号’(高耐寒)棉花品种为材料,采用人工模拟低温方法,研究不同温度和时间处理下棉花幼苗叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的响应特征,探讨不同温度胁迫下棉花的抗逆机制.结果显示:(1)随胁迫温度降低、胁迫时间延长,两参试棉花品种幼苗遭受低温伤害的程度逐渐加剧,尤以5℃和0℃处理表现最为明显.(2)经15℃及10℃处理后,植株叶片REC、POD活性、SP和Pro含量总体上随胁迫时间延长而提高,MDA含量、APX活性和SS含量则先升后降,并均于处理24 h时达峰值;而在5℃及0℃处理下,REC和SOD、POD活性以及MDA、SS、SP含量迅速上升,APX活性、Pro含量则呈先升后降的变化趋势.(3)与‘新陆早33号,相比,‘中棉所50号’在各处理水平下均可保持更大的抗氧化酶活性和渗透调节物质含量上升幅度.研究表明,在不同程度低温逆境中,棉花幼苗可通过调节抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,启动相应抗逆调节方式来维持代谢平衡,增强抗逆性;高耐寒性品种在低温逆境中具有更灵敏、高效的活性氧清除能力和渗透调节响应机制,从而有效抵御低温逆境伤害.     

科尔沁沙地生态防护体系防护效应评价

以科尔沁沙地乌兰敖都村为研究对象,通过对研究区6类主要土地利用类型的6项评价指标建立层次结构模型,运用层次分析法(AHP法),对研究区6类土地利用类型生态防护体系防护效应进行科学评价.防护效应得分情况为:乔木林地0.263、灌木林地0.170、草场0.206、固定沙丘0.169、半固定沙丘0.103和流动沙丘0.088,以不同土地利用 类型占全区总面积的比例为权重,计算研究区生态防护体系防护效应总体得分为0.133,仅为乔木林地生态防护体系防护效应得分的50.6％,通过绿化造林和防风固沙等措施,研究区相对防护效应理论上可提高至67.2％.而受气候、土壤和人类干扰等多种因素影响,科尔沁沙地生态防护体系防护效应仍处于较低水平.面临生态环境建设与国家政策和地区经济发展之间的矛盾,提高沙地防护体系防护效应是长期而艰巨的任务.     

乌鲁木齐地区不同生境下土壤跳虫群落结构及多样性研究

为了解乌鲁木齐地区不同生境土壤跳虫群落结构及其多样性,研究土壤跳虫群落结构特征,了解不同生境差异对土壤跳虫群落结构的影响,分别在2008年4月、7月、9月和11月中旬对该区自然榆林、防护林、植物园、草地、居民点、废弃地及菜地等7种典型生境土壤跳虫群落特征进行了调查。共采集跳虫3728只,隶属于4目13科27属,其中伪亚跳属Pseudachorutes、球角跳属Hypogastrura、棘跳属Onychiurus、等节跳属Isotoma为优势类群,分别占总数的13.25%、12.31%、11.40%、10.03%,共占总数的47.00%。跳虫属Podura、长跳属Entomobrya、原等跳属Proisotoma、土跳属Tullbergia、驼跳属Cyphoderus、裸长角跳属Sinella、钩圆跳属Bourletiella、德跳属Desoria、小等节跳属Isotomiella、疣跳属Neanura、类符跳属Folsomina、符跳属Folsomia、刺驼跳属Cyphoderopsis及缺弹跳属Anuropho-rus等14属为常见类群,共占总数的47.65%,其余9属均为稀有类群,共占总数的5.35%。不同生境土壤跳虫的个体数和类群数差异较大(P<0.05),其中个体数顺序为自然榆林>防护林>草地>植物园>居民点>废弃地>菜地。跳虫个体密度和类群数在不同季节间差异明显(P<0.05),其中个体数顺序为9月>7月>4月>11月,Shan-non-Wiener多样性指数(H)在不同生境间均有显著差异(P<0.05),其顺序为植物园>防护林>自然榆林>草地>居民点>废弃地>菜地。Simpson优势度指数(C)为菜地>居民点>废弃地>草地>自然榆林>植物园>防护林。各生境间土壤跳虫群落的相似性较差,仅少数生境间相似性达到相似水平。研究表明不同生境植被类型是影响该区跳虫群落结构和多样性的主要因素。