转录因子ZnF-706在鳞翅目昆虫中的进化格局及在家蚕中的功能

【目的】探讨家蚕Bombyx mori的潜在驯化基因——转录因子ZnF-706在鳞翅目(Lepidoptera)昆虫进化过程及家蚕驯化过程中的分子进化格局;并基于CRISPR/Cas9家蚕基因组编辑平台,探讨ZnF-706基因在家蚕中的功能。【方法】首先分析了家蚕ZnF-706序列特征,并利用已发表芯片数据调研该基因在家蚕幼虫组织中的表达格局;利用Phylogenetic Analysis byMaximum Likelihood (PAML)分支检验方法,分析该基因在鳞翅目不同类群中的分子进化格局。基于已发表的家蚕-野桑蚕Bombyx mandarina群体基因组多态性数据,对ZnF-706进行基因区域人工选择信号分析;对ZnF-706基因上游2 kb的调控区域进行单核苷酸多态性位点频率检测,发掘在家蚕群体中固定下来的突变位点;针对突变位点所在区域进行转录因子结合活性预测。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除ZnF-706基因,获得纯和突变体;以野生型家蚕为对照,检测突变体的茧重及蛹重变化。【结果】家蚕ZnF-706的编码蛋白具有典型的锌指蛋白结构域。ZnF-706在家蚕5龄第3天幼虫各组织中广泛表达,尤其表皮、脂肪体和生殖腺中有很高的表达量;该基因在鳞翅目、蚕蛾总科(Bombycoidea)及天蚕Antherea yamamai 3个分支中均呈现快速进化信号,在家蚕中有强烈的人工选择信号。该基因所在基因组区域的家蚕-野桑蚕种群分歧度参数Fst明显升高,家蚕群体中的群体多样性π明显降低,表明它位于一个选择扫荡区域内;该基因在家蚕-野桑蚕中的9个SNP位点存在于上游调控区,并位于转录因子结合活性区域内。该基因的纯合家蚕突变体ΔZn F-706生存力减弱,并且茧重以及蛹重与野生型家蚕相比都显著降低。但与黑腹果蝇Drosophila melanogaster中不同的是,家蚕中该基因的突变并不致死。【结论】ZnF-706可能在鳞翅目尤其是泌丝昆虫中进化,并在家蚕驯化过程中受到选择压力,提示其对于特征性状茧丝的变异可能发挥作用。该基因可能通过对丝蛋白基因的直接调控,或通过影响家蚕的生长发育而间接地影响茧丝性状。本研究不仅为探究家养动物人工选择机制提供了来自昆虫类材料的独有证据,也为后续深入开展家蚕重要经济性状的转录调控研究提供线索。     

不同基质栽培的猴头菌子实体多糖理化性质和体外免疫活性

【背景】猴头菌多糖是猴头菌(Hericium erinaceus)中主要的活性成分,具有提高免疫力、抗肿瘤、降血糖、抗突变、抗衰老等多种功效。目前对于猴头菌多糖的研究主要集中在结构分析上,有关不同基质栽培对于猴头菌子实体多糖理化性质的影响鲜见报道。【目的】研究不同基质栽培的猴头菌子实体多糖的理化性质和体外免疫活性,筛选出高产优质猴头菌的栽培配方。【方法】采用7种不同配方的基质经工厂化栽培获得不同的猴头菌子实体,对其子实体产量和粗多糖含量进行统计和分析测定,并对7种不同基质栽培获得的猴头菌子实体多糖的分子量分布及单糖组成等理化特征进行分析,比较其对刺激RAW264.7巨噬细胞株释放NO的差异。【结果】综合各项指标表明,配方2 (木屑30%,玉米芯40%,棉籽壳15%,玉米粉2%,麸皮6%,米糠5%,石膏1%,石灰1%)和配方7 (玉米芯39%,棉籽壳10%,麸皮10%,米糠30%,大豆皮5%,甜菜渣4%,碳酸钙2%)栽培获得的猴头菌子实体具有较高的多糖含量和活性。【结论】所选配方适合作为栽培猴头菌深加工原料的培养基质。     

益生菌与健康专题序言

<正>益生菌作为促进人体健康的微生物制剂,具有维持肠黏膜屏障功能,调节免疫功能和促进营养物质的代谢吸收等重要作用,因此,适当的饮用益生菌产品对肠道菌群紊乱、功能性消化不良、肠胃炎、腹泻、便秘、肠绞痛、肠易激综合征、炎症性肠病以及幽门螺旋杆菌感染等胃肠道疾病具有良好的应用。联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)的联合专家委员会在2001年首次明确了益生菌的科学定义,即益生菌是指当摄取足够数量时,对宿主健康有益的活的微生物。     

幽门螺杆菌检测技术研究进展及展望

幽门螺杆菌是(Helicobacter pylori,H. pylori)是导致人类多种胃肠疾病的主要病因,通过多种毒力因子导致各种疾病的发生和发展。鉴于目前幽门螺杆菌缺少商业化疫苗且多重耐药性问题日益严重,临床上对其根除效果不佳,因此,精准的检测技术是预防幽门螺杆菌感染的关键,也是评估感染后治疗效果的重要手段。幽门螺杆菌的检测方法主要包括尿素呼气试验、快速尿素酶试验、粪便抗原检测、血清学检查、内镜检查、组织学病理检查、聚合酶链式反应及细菌培养,每种方法在临床上皆存在优点与局限性。目前,对于幽门螺杆菌检测的“金标准”尚无统一定论,因此本文重点综述当前应用的幽门螺杆菌检测技术,分析其优点和局限性,并指明精准、快速且便捷的检测技术在流行病学调查等方面具备的优势,旨在为临床和研究提供科学的参考依据。     

混农林生态系统服务研究进展

混农林产业是兼顾生态环境修复、土壤资源可持续利用与社会经济效益共赢的生态治理衍生产业,将生态系统服务与混农林实践相结合既是全球生态系统服务研究的主要前沿之一,也是推进石漠化治理向生态产业振兴与生态系统服务提升融合阶段转变的具体路径。研究系统回顾了混农林生态系统服务的研究进展与特征,揭示了混农林生态系统服务与喀斯特地区产业振兴的内在关系,从混农林生态系统服务认知、评估与决策三个层面探讨了喀斯特地区产业振兴的方向,强调未来喀斯特地区应围绕混农林生态系统服务的级联机理、供需关系、权衡协同及影响因素等层面为混农林产业振兴提供决策支撑,进而更好地服务于喀斯特地区以巩固石漠化治理成效,提升生态系统服务,助力乡村振兴。     

欧洲千里光花发育相关基因SvGLOBOSA功能研究

菊科(Asteraceae)植物独特的头状花序具有重要的观赏与研究价值,其花发育分子机制复杂,目前相关报道较少。本研究对欧洲千里光(Senecio vulgaris)转录组数据进行筛选,初步得到MADS-box基因SvGLOBOSA(SvGLO),并对其功能进行了初步分析。通过生物信息学分析基因结构并预测其功能;qRT-PCR分析了SvGLO在野生型欧洲千里光不同组织中的相对表达量;在龙葵(Solanumnigrum)中过表达SvGLO并进行形态学观察;通过组织学染色分析转基因龙葵子房的组织细胞形态变化。结果表明,SvGLO的开放阅读框(open reading frame,ORF)长度为591 bp,编码196个氨基酸;具有典型的MADS-box和K-box结构域且在C末端含有PI基序(motif)EPFSFRVQPMQPNLQE,属于B类MADS-box基因的PI/GLO亚家族。qRT-PCR结果表明,SvGLO在花序组织中高表达,在营养器官中不表达;同时在过表达龙葵中观察萼片获得花瓣的部分特征,心皮转化为雄蕊状器官,果实发育异常。组织学染色分析结果表明,转基因龙葵的子房壁细胞形态...     

氟中毒及补钙干预大鼠骨骼差异蛋白的分离与鉴定

为从蛋白水平探索钙缓解氟中毒的作用机制,本试验建立氟中毒和补钙干预动物模型进行骨骼差异蛋白的分离鉴定。通过双向凝胶电泳技术(Two-dimensional electrophoresis,2-DE)和基质辅助质量飞行时间质谱技术(MALDI-TOF MS)鉴定骨骼中的差异蛋白质,并通过gene ontology (GO)注释、pathway富集和互作网络对差异蛋白进行分析。结果表明,与对照组(C)相比,在氟中毒组(F)和氟中毒补钙组(F+Ca)中有17种差异性的蛋白,包括Ⅰ型胶原蛋白(Col1a1)、肌动蛋白(Actb)、蛋白质谷氨酰胺转移酶2 (Tgm2)等。这些差异蛋白富集到黏着斑(Focal adhesion)、PI3K-Akt信号通路、AMPK信号通路等38条骨代谢通路。并且这些蛋白的功能主要与细胞骨架、能量代谢、物质转运、离子通道、细胞凋亡有关。因此推测,钙可能通过调控黏着斑、PI3K-Akt、AMPK等信号通路进而缓解氟对骨骼带来的损伤,具体作用机制还需要进一步验证。     

复方辣木颗粒剂影响雄性小鼠性功能的实验研究

目的观察复方辣木颗粒剂对雄性小鼠性功能的影响。方法建立醋酸铅致雄性小鼠生精障碍模型。将60只实验小鼠分为正常组、模型组、阳性对照组和复方辣木颗粒剂高、中、低剂量组,每组10只。给药后,观察小鼠体重、脏器指数、附睾精子活力、精子活率及睾丸的病理形态等。结果复方辣木颗粒剂对醋酸铅致少弱精子症小鼠体重无明显影响,各给药组小鼠附睾系数、睾丸系数、精子活力、精子活率均有所上升,生精细胞和间质细胞数量增多、排列更紧密。各剂量间比较,高剂量效果更显著(均P0.05)。结论复方辣木颗粒剂可显著改善小鼠性功能,为临床合理应用提供有利参考。     

基于长期能源替代规划模型的江苏省能源CO2排放达峰时间及峰值水平

为了应对全球气候变暖,中国政府提出到2030年CO₂排放达到峰值(或峰值平台)的减排目标.为了探究中国能否实现该减排目标,本研究以江苏省为例,基于长期能源规划替代模型(LEAP),耦合对数平均迪氏分解模型,运用情景分析法科学设定快速、中速、慢速达峰3种发展情景,预测CO₂排放达峰时间及峰值水平.结果表明: 2000—2015年间,经济规模效应是CO₂排放总量增长的主要驱动因素,其贡献度高达147.4%;技术进步效应是最重要的缓解因素,贡献度为-60.4%,一次能源结构效应、产业结构效应、人均收入效应、人口规模效应的贡献度分别为-5.3%、9.7%、11.0%、0.6%.在快速、中速达峰情景下,江苏省分别在2025和2029年达到CO₂排放峰值,峰值分别为7.01、7.95亿t,慢速达峰情景下未能实现2030年的CO₂排放达峰目标.综合研究分析,江苏省有着较大的减排潜力,经过相应的努力能够实现CO₂减排目标.为实现2030年的CO₂减排目标可采取以下措施:主动适应经济新常态,稳定发展增速;积极发展第三产业,平衡经济结构;持续推进节能减排技术,降低能源消费强度;大力发展天然气及核电等清洁能源,优化一次能源消费结构.     

氮添加对荒漠草原植物群落组成与微生物生物量生态化学计量特征的影响

大气氮(N)沉降增加加速了土壤N循环, 引起微生物生物量碳(C):N:磷(P)生态化学计量关系失衡、植物种丧失和生态系统服务功能降低等问题。开展N添加下植物群落组成与微生物生物量生态化学计量特征关系的研究, 可为深入了解N沉降增加引起植物多样性降低的机理提供新思路。该文以宁夏荒漠草原为研究对象, 探讨了N添加下植物生物量和群落多样性的变化趋势, 分析了微生物生物量C:N:P生态化学计量特征独立及其与其他土壤因子共同对植物群落组成的影响。结果表明: N添加下猪毛菜(Salsola collina)生物量呈显著增加趋势, 牛枝子(Lespedeza potaninii)生物量呈逐渐降低趋势, 其他植物种生物量亦呈降低趋势但未达到显著水平; 沿N添加梯度, Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Patrick丰富度指数均呈先略有增加后逐渐降低的趋势; N添加提高了微生物生物量N含量和N:P, 降低了微生物生物量C:N; 植物群落组成与微生物生物量N含量、微生物生物量C:N、微生物生物量N:P、土壤NO₃ ^--N浓度、土壤NH₄ ⁺-N浓度以及土壤全P含量有较强的相关关系; 微生物生物量C:N:P生态化学计量特征对植物种群生物量和群落多样性变化的独立解释力较弱, 但却与其他土壤因子共同解释了较大变差, 意味着N添加下微生物生物量C:N:P生态化学计量特征对植物群落组成的影响与其他土壤因子高度相关。