家蚕CRISPR/Cpf1基因编辑系统建立

自CRISPR/Cas9基因编辑系统成功应用于模式生物以来,因其快速、高效、便捷等特点,广泛应用于基因功能研究、基因治疗和基因工程等研究领域。与此同时,CRISPR/Cas系统不断在微生物界的发现也加速了新的基因编辑工具的不断涌现。CRISPR/Cpf1是第二类 (Ⅴ型) 能够编辑哺乳动物基因组的CRISPR系统,相比于CRISPR/Cas9基因编辑系统,能够利用5′T-PAM富集区增加基因组覆盖率,具有其切割位点为粘性末端和更不易同源重组修复等诸多优势。基于此,本研究构建了能够在家蚕细胞表达的3个不同来源的CRISPR/Cpf1 (AsCpf1、FnCpf1和LbCpf1) 表达载体,选择高度保守的家蚕热休克蛋白基因BmHSP60和家蚕ATP酶家族BmATAD3A基因分别设计靶标gRNA,构建gHSP60-266R和gATAD3A-346R基因编辑载体。通过T7E1酶切分析和T克隆测序,鉴定3个Cpf1基因编辑系统AsCpf1、FnCpf1和LbCpf1对靶标基因BmHSP60和BmATAD3A的编辑效率。同时,利用Western blotting分析不同基因编辑系统敲除靶基因后对其BmATAD3A和BmHSP60蛋白翻译的影响。本研究成功构建了家蚕CRISPR/Cpf1基因编辑系统,能够在家蚕细胞中有效编辑家蚕基因组,为家蚕基因功能研究、基因工程和遗传育种开发了新技术与新方法。     

大口黑鲈的卵巢发育周年变化及反季节繁殖研究

文章研究了华中地区池塘养殖大口黑鲈(Micropterus salmoides)卵巢的发育规律, 分析了水温与光照条件变化对卵巢发育的影响, 探究了大口黑鲈反季节繁殖的方法, 旨在充分利用本地区的气候条件, 化劣势为优势, 从根本上解决本地大口黑鲈产业所面临的问题。实验采用形态学、组织学等方法比较分析了大口黑鲈卵巢发育特征, 采用人工控温和人工促熟的方法探究了温度和性激素对大口黑鲈性腺启动发育的影响。研究发现, 华中地区大口黑鲈雌鱼性腺指数(GSI)周年变化在0.63%—7.95%, 10月中旬至12月初水温由20.6℃降至11.0℃期间, 卵巢开始发育至Ⅲ期, 并以Ⅲ期越冬, 至4月中旬繁殖产卵, 5月底结束, 繁殖前约80%的雌鱼绝对繁殖力在4.5万—6.5万粒, 但受水温升高的影响, 卵巢中15%成熟卵母细胞未能产出而逐步退化, 产卵结束时仍有一半以上卵未产出(GSI为4.6%); 雌鱼GSI与肠系膜脂肪系数(MFI)、肝体比(HSI)在10月份至次年4月份呈显著负相关(P<0.05), 表明在此期间, 机体储存的营养物质部分转移至性腺, 优先保证性腺发育。在大口黑鲈反季节繁殖实验中, 采用井水[水温(20±1)℃]降温和控温处理的方法能够促进大口黑鲈性腺的启动发育, 经过3个月处理, 控温组雌鱼卵巢发育至Ⅳ期末, GSI达到4.06%, 而对照组雌鱼卵巢处于Ⅲ期, GSI为2.52%, 两组差异显著(P<0.05), 两组雄鱼精巢均发育至Ⅳ期末, 控温组GSI达0.89%, 对照组为0.73%, 这表明可以通过温度处理来调控大口黑鲈性腺的发育。最后针对反季节繁殖中亲本的培育方法和处理时间等进行了总结, 以期为后续培育反季节大口黑鲈提供依据。     

长江生态考核指标: 基于被动声学监测的长江江豚数量

长江是复杂的生态系统, 但是随着长江生态环境的持续变化, 尤其是人类扰动所致的变化, 长江中的几种极其重要的大型物种先后因此而走向“灭绝”, 或“极可能灭绝”, 或“极度濒危”, 因此在现阶段有必要以现存于长江中的大型物种的生存状况为核心, 建立一项新的生态考核指标, 以综合表征长江生态系统的健康状况和生物多样性的完整性, 为“十年禁捕”和《长江保护法》的顺利实施提供科技支持。长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)仅分布于长江中下游及洞庭湖、鄱阳湖, 是长江中极可能仅存的大型水生哺乳动物, 多年来一直受到社会各界的高度关注, 已成为长江“明星”物种。长江江豚种群分布和数量的变化与长江生态环境和鱼类资源的变化密切相关, 具有综合表征生态环境质量和生物多样性及其变化的基本属性。在复杂的水下声环境中, 长江江豚的声纳信号具有独特的时频特征, 具有较强的可监测性和可量化特征, 并且已被广泛应用于长江江豚的被动声学监测、实时识别和群体估算。同时, 在自然水域对长江江豚进行被动声学监测是一项方便和高效的工作。在沿江和沿湖设置一些样地水域, 布置水下声学仪器, 开展长期被动声学监测, 不但可以掌握长江江豚的分布规律、群体规模及其变化, 而且可以为定量分析样地水域生态环境质量和鱼类等水生生物的丰度提供可信的依据, 继而可以为定量评价所监测水域人类活动对生态环境及水生生物扰动提供长期数据支撑。因此, 基于被动声学监测的长江江豚种群数量, 可作为一项重要的生态考核指标, 用于定量评价长江生态环境质量和水生生物多样性及其在时间和空间上的变化, 并用于考核相关保护工作的落实情况和实际的保护效果。     

利用APSIM模型分析不同播期和耕作方式对旱地小麦籽粒干物质积累的影响

黄土丘陵区旱地小麦籽粒干物质积累的准确模拟可为调控小麦生产提供重要的技术支持。本研究利用甘肃省定西市安定区1971—2017年的气象资料和甘肃省定西市安定区凤翔镇安家沟村2016—2017年的大田试验数据,基于APSIM模型对旱地小麦籽粒干物质积累与分配进行模拟,并在模型验证的基础上,定量分析了播期和耕作方式对小麦籽粒干物质积累的影响。结果表明: 3个播期(早播、正常播、晚播)和4种耕作方式(传统耕作、传统耕作+覆盖、免耕、免耕+覆盖)下,籽粒干物质模拟值与实测值间的均方根误差(RMSE)为57.5～143.1 kg·hm^-2,归一化均方根误差(NRMSE)为1.4%～9.9%,模型模拟精度较高。不同播期下,耕作方式对籽粒干物质积累的促进效果排序均表现为: 免耕+覆盖>传统耕作+覆盖>免耕>传统耕作,免耕+覆盖最有利于小麦籽粒干物质积累,而免耕与传统耕作差异不显著。不同耕作方式下,小麦干物质积累过程均表现为早播好于正常播和晚播,晚播对干物质积累的影响较大,积累过程最不理想。     

分娩方式对婴儿出生后一年内肠道菌群的影响

目的探讨不同分娩方式对婴儿出生后1年内肠道菌群定植的影响。方法选取45例新生儿为研究对象,根据分娩方式分为自然分娩组(n=27)和剖宫产组(n=18)。收集婴儿出生后0(胎粪)、3、6和12个月的粪便标本,应用高通量测序技术分析肠道菌群多样性及组成。结果与自然分娩组比较,在0个月时剖宫产组婴儿粪便标本拟杆菌门的相对丰度显著降低(Z=-2.374 1,P=0.017 6)。2组研究对象中,除自然分娩组和剖宫产组0个月时婴儿粪便标本分别以埃希菌-志贺菌属和克雷伯菌属为优势菌属外,余下均以双歧杆菌属为优势菌属。相比于自然分娩组,在0个月时剖宫产组婴儿粪便标本埃希菌-志贺菌属和肠杆菌属所占比例显著降低(Z=-2.136 4,P=0.032 7;Z=-2.940 8,P=0.003 3),克雷伯菌属和罗氏菌属所占比例显著升高(Z=-2.642 4,P=0.008 2;Z=-2.299 4,P=0.021 5);6个月时罗氏菌属所占比例显著降低(Z=-2.045 0,P=0.040 9),肠球菌属所占比例显著升高(Z=-2.109 2,P=0.034 9)。结论不同分娩方式下的婴儿肠道菌群的构成存在显著差异。     

月季花瓣数量遗传分析

以‘窄叶藤本月季花’(Rosa chinensis‘Zhaiye Tengben Yuejihua’)ב月月粉’(R.chinensis‘Old Blush’)杂交群体为材料,分析其花瓣数量的分离特点,对单瓣花与重瓣花的花芽分化过程进行观察,并对花瓣、雄蕊及瓣化雄蕊进行表皮细胞超微结构的观察。结果显示:杂交群体的花瓣数量分离明显,出现从5~54片的连续变异;花瓣数量、瓣化雄蕊数量、雌蕊数量的遗传模型为2MG-AD(2对加性-显性-上位性主基因控制),雄蕊数量的遗传模型为0MG(无主基因控制);月季重瓣花形成的原因为雄蕊瓣化,重瓣花形成的关键时期为雄蕊原基形成后期,可见到雄蕊瓣化为花瓣的现象;月季瓣化雄蕊的表皮细胞形态、褶皱程度介于单瓣花花瓣和重瓣花外轮花瓣之间。     

基于水声学方法的天目湖鱼类资源捕捞与放流的生态监测

本文在天目湖捕捞赶鱼前（2011年12月）、赶鱼后（2012年1月）、捕捞与放流后（2012年3月）3个渔业阶段,结合渔业捕捞统计,采用水声学方法对天目湖鱼类资源（赶鱼后为不包括集鱼网箱的湖区鱼类资源）的捕捞与放流进行了生态监测,并构建GIS模型,得到鱼类种群结构、大小组成、鱼类密度、鱼类集群、鱼类资源量及其分布,为天目湖保水渔业的实施和渔业生产提供科学依据。天目湖鱼类种群以鲤科鱼类为主,鲢鳙2011年捕捞统计重量占比为98.07%,单网簖采样尾数占比为68.72%,鱼类资源受放流种类和规格影响较大;赶鱼前后和捕捞与放流后3个渔业阶段的鱼类平均目标强度（TS）分别为（-47.84?4.79）dB、（-48.58?4.98）dB、（-47.24?5.10）dB,且差异性显著（P<0.05）,捕捞与放流后TS在-45—-40 dB的鱼类明显升高到24.40%;3个渔业阶段的鱼类密度（FPCM）分别为（0.0124?0.0292）ind/m3、（0.0062?0.0227）ind/m3、（0.0098?0.0185）ind/m3,捕捞赶鱼作业显著（P<0.05）降低了鱼类密度,而捕捞与放流后鱼类密度显著（P<0.05）低于赶鱼前则是由于水深上升所致;在冬季的中下层水体出现典型的鱼类聚群,且随温度降低团聚程度提高;通过构建GIS模型评估鱼类资源量,赶鱼前约61万尾、赶鱼后约38万尾、捕捞与放流后约67万尾,资源量在中下游分布较高。     

密码子优化提高aiiaB546毕赤酵母表达活性

N-酰基高丝氨酸内酯酶是一类特异性降解N-酰基高丝氨酸内酯类信号分子(AHLs)的蛋白水解酶,通过水解AHLs生成酰基高丝氨酸,使AHLs失去活性,从而阻断病原菌的群体感应路径,使病原菌失去致病能力,其广泛存在于多种微生物中[1,2]。近年来N-酰基高丝氨酸内酯酶作为一种新型抗菌策略(群体感应淬灭策略)的工具酶而成为水产养殖防治细菌性疾病研究的热点[3—5]。     

绞股蓝种子休眠机理及其破除方法研究

以采自广西金秀县的绞股蓝种子为研究材料,对其休眠原因、休眠类型及其破眠方法进行了研究,为绞股蓝种子繁殖提供理论依据和技术支持。结果表明:(1)绞股蓝新采收成熟种子的生活力达91%,在10℃~35℃恒温和15℃/25℃变温中的发芽率均低于10%,新种子的生活力极显著大于发芽率,具有显著的休眠现象。(2)绞股蓝种皮不限制吸水,胚分化发育完全,离体胚发芽率为(78.0±4.8)%,且能够长成正常幼苗,说明绞股蓝种子的胚在离体条件下无休眠现象。(3)绞股蓝完整种子及其粉碎种子的水提液对白菜种子的萌发率、苗高及根长均有抑制作用,随水提液浓度增加抑制作用均显著增强,且粉碎种子的抑制作用较强;当粉碎种子的水提液浓度为5%时白菜种子萌发率、苗高、根长分别为18.0%、0.1cm、0.1cm,分别显著低于对照77.1%、97.3%、95.8%,说明绞股蓝种子的种皮和胚乳中存在水溶性萌发抑制物质,是绞股蓝种子休眠的主要原因。(4)GA3和6-BA不能促进绞股蓝种子萌发,低温层积对绞股蓝种子休眠的解除具有促进作用;绞股蓝种子的休眠属于生理休眠类型,休眠水平属于中间型。(5)低温干藏能够打破绞股蓝种子休眠,是绞股蓝种子破除休眠及种子保存较为理想的方式。     

炎症和氧化应激对内皮祖细胞动员及其功能的影响

内皮祖细胞对于维持血管内皮完整性和血管稳态具有重要作用.增强EPC的数量和功能可使心血管疾病患者获益.炎症、氧化应激对内皮祖细胞动员及其功能发挥具有重要影响,本文着重综述炎症和氧化应激对内皮祖细胞动员的调控,并探讨增进内皮祖细胞数量和功能的相关治疗策略.