溶藻弧菌群体基因组学研究

溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)是一种能够对人类以及鱼、虾、贝类等水产品致病的弧菌,给人类健康带来威胁,也给水产养殖业造成巨大的经济损失。目前该物种基于全基因组的遗传多样性和重要遗传元件研究报道较少。本研究对采集自全国4个省份的68株溶藻弧菌进行高通量测序,获得全基因组序列,并结合113株公开发表的全球序列数据,利用fineSTRUCTURE软件、VFDB毒力因子库和CARD、ResFinder耐药数据库,对溶藻弧菌的种群结构和毒力、耐药因子分别进行解析。结果表明:溶藻弧菌可分为谱系1和谱系2。两个谱系在美洲和亚洲均有分布,但欧洲仅分离到谱系1菌株;共鉴定发现12个克隆群,其中一个克隆群内菌株存在跨洋传播现象。该物种携带tlh、OmpU、IlpA等多种不同功能的毒力因子;毒力因子在两个谱系间的分布无特异性,但存在地域间差异:其中欧洲菌株携带VP1611、vcrD、vopD和fleR/flrC的比率低于其他地区,而基因IlpA的携带率则明显高于其他地区,我国广西菌株中fleR/flrC基因携带率低于其他省份,且不携带IlpA。多个基因组携带blaCARB-42、tet(34)、tet(35)、parE、CRP、rsmA、TxR和fos等与多种抗生素耐受相关的基因,其中TxR和fos基因在谱系2中的出现频率远高于谱系1;此外,TxR基因在亚洲菌株中的携带率高于美洲和欧洲地区,而在我国四川菌株中的携带率则低于其他省份。在5个基因组中(VA24、VA28、2014V-1011、ZJ-T和Vb1833)观察到质粒或ICE等携带多种耐药基因的大片段。本研究通过群体基因组学的研究方法,揭示了溶藻弧菌的种群结构组成和毒力、耐药相关元件的分布,为进一步了解溶藻弧菌的遗传特征和致病机制提供必要基础,为该病原的监测、预防和控制工作提供科学支撑。     

基于赤水河流域生态补偿的政府和社会资本合作项目风险识别与分担

赤水河流域为生态脆弱区域,现行的流域生态补偿机制存在补偿资金来源单一、总量不足且持续性较差、补偿方式较为单一等问题。将政府和社会资本合作（Public-Private Partnership,PPP）模式应用于建立赤水河流域生态补偿机制,有助于拓宽补偿资金来源、增加资金总量、丰富补偿方式,推动各利益相关方收益共享、风险共担。与传统PPP项目相比,基于流域生态补偿的PPP项目具有更为复杂的风险结构,风险因素的正确识别和合理分担是成功运用PPP模式完善赤水河流域生态补偿机制的关键。识别基于赤水河流域生态补偿的PPP项目运作关键环节,甄别各环节面临的主要风险因素;基于云理论建立风险分担模型;将有关风险在政府和社会资本间进行分担。研究结果表明：（1）基于赤水河流域生态补偿的PPP项目运作过程共包括项目准备、项目实施和项目合同终结等三个阶段、共11个关键环节,各环节共面临26个主要风险因素。（2）分析了有关风险因素可能对赤水河流域生态补偿机制或PPP项目产生的不利影响,并指出了风险引致方。（3）在项目准备阶段,政府拥有绝对的资源优势,以政府为主承担主要风险;在项目实施阶段,项目风险总体上由政府承担为主向社会资本承担为主转移,80%的风险主要由社会资本承担;特许经营期满后,社会资本将项目的经营权（或所有权与经营权同时）向政府移交,在项目合同终结阶段,有关风险再次以政府承担为主。     

模拟氮沉降对杉木丛枝菌根真菌侵染率和球囊霉素的影响

杉木是我国南方重要的速生用材树种,同时南方面临着日益增强的大气氮沉降。尽管有大量的研究探索了氮沉降对杉木林的影响,但关于氮沉降对杉木与丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）共生关系影响的研究则较少报道。以10年生杉木为研究对象,模拟了不同氮沉降水平（N3：3 g N m^-2a^-1,N6：6 g N m^-2a^-1和Control：0 g N m^-2a^-1）对AMF侵染率和球囊霉素的影响。结果显示：在冬季,与对照相比,N3处理显著增加了AMF侵染率,N6处理显著增加易提取球囊霉素的含量,而氮沉降对总球囊霉素含量无显著影响。在春季,与对照相比,N3处理显著增加AMF侵染率,但是显著降低了易提取球囊霉素的含量。N6处理显著增加总球囊霉素的含量,但显著降低易提取球囊霉素的含量。相同氮添加情况下,春季的AMF侵染率显著低于冬季,而球囊霉素含量（易提取球囊霉素和总球囊霉素）均显著高于冬季的。土壤有效磷与AMF侵染率显著负相关,而与易提取球囊霉素和总球囊霉素含量显著正相关。侵染率与pH显著正相关,球囊霉素与pH显著负相关。本实验针对AMF侵染率和球囊霉素的含量对于氮沉降的响应做出探讨,对全面了解杉木与AMF之间的共生关系对氮沉降的响应及其机制提供了新的参考。     

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。     

性腺发育不同阶段野生瓯江凤鲚肌肉营养成分的分析与评价

研究旨在针对不同性腺发育阶段(Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期、Ⅴ期)野生瓯江凤鲚(Coiliamystus)性腺发育情况和肌肉营养成分进行分析与评价。研究表明: 在雌、雄野生瓯江凤鲚性腺从Ⅰ期发育至Ⅴ期的过程中, 成熟系数呈现上升趋势, 凤鲚卵巢的GSI值是精巢GSI值的5倍。在卵巢发育Ⅰ—Ⅴ期, 粗脂肪含量显著下降, 粗蛋白和水分显著上升(P<0.05); 在精巢发育Ⅰ—Ⅴ期, 粗脂肪含量显著上升, 粗蛋白和水分显著下降(P<0.05), 灰分含量先升后降, 说明野生瓯江凤鲚在卵巢发育过程中脂肪为主要供能物质。雌凤鲚肌肉在卵巢发育Ⅰ—Ⅴ期显著上升(P<0.05), 雄凤鲚肌肉氨基酸含量在精巢发育Ⅰ—Ⅴ期显著下降(P<0.05)。但各性腺发育阶段氨基酸组成相对稳定, 雌、雄鱼肌肉总必需氨基酸/总氨基酸分别为(37.88±0.32)%—(41.66±0.44)%和(40.30±0.69)%—(40.94±0.29)%。依据氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)标准, 不同性腺发育阶段的野生瓯江雌、雄凤鲚肌肉中第一限制性氨基酸均为色氨酸, 第二限制性氨基酸均为甲硫氨酸(Met)和胱氨酸(Cys)。在卵巢发育Ⅰ—Ⅴ期, 性腺发育阶段含量最丰富的C16﹕0和C18﹕1呈下降趋势, 可能是作为主要的供能脂肪酸。多不饱和脂肪酸的主要脂肪酸DHA在卵巢发育中呈现先上升后下降趋势。在精巢发育Ⅰ—Ⅴ期, 多不饱和脂肪酸呈现下降趋势。因此, 在繁殖过程中, 野生瓯江凤鲚雌雄鱼的发育特征和肌肉营养组成变化规律及差异与生殖洄游产卵的繁殖习性密切相关。     

纳米载体介导的植物遗传转化研究现状和前景

高效遗传转化技术是植物重要性状功能基因鉴定的前提和转基因育种的基础。随着纳米生物技术的发展,以纳米载体介导的植物转基因技术已显示出巨大的应用潜力。综述了国内外应用于植物纳米载体的类型、与外源基因的结合方式以及传输细胞的原理,重点阐述了影响纳米基因载体性能与转化效率的重要因素,以及纳米载体介导外源基因转化植物细胞的方法,分析了纳米载体介导法与其他转基因方法的特点和优势,并提出纳米载体介导的转化技术应加强稳定遗传转化、基因编辑与植物原位转化等方面探索研究,旨为植物遗传转化技术和方法提供新的思路。     

屯昌猪MYLPF基因序列分析及其组织表达量检测

为获得屯昌猪MYLPF基因的CDS区序列并分析其分子结构特征,研究屯昌猪、杜洛克猪以及其杂交F1代猪不同组织中的MYLPF mRNA表达水平,本研究以GenBank上公布的猪MYLPF基因序列(登录号:NM_001006592)为参考设计引物,通过RT-PCR扩增、测序获得屯昌猪MYLPF基因CDS区.结果显示:该基因CDS区长度510 bp,编码169个氨基酸,在CDS区存在33 G＞T的同义突变;该基因编码产物既没有跨膜结构,也不存在信号肽,属于非分泌型蛋白,主要在细胞质中发挥作用,预测存在1个潜在的糖基化位点和9个磷酸化位点,α螺旋区域在预测的二级结构中占比最大.荧光定量PCR检测结果显示MYLPF基因在屯昌猪背最长肌中表达量最高,屯昌猪背最长肌中MYLPF mRNA的表达量均显著高于杜洛克猪及其杂交F1代猪.本研究为探明MYLPF基因对猪肌内脂肪的影响提供了分子理论依据.     

利用电子鼻评价桃果实香气

为了明确不同桃品种资源果实香气差异,对桃果实香气评价和品质改良提供参考,本研究利用电子鼻系统对桃品种资源果实整果香气进行测定和区分。通过PEN 3.5电子鼻系统采集74份不同品种资源桃果实芳香成分并得到了不同传感器的响应值,采用主成分(PCA)、线性判别法(LDA)和负荷加载(LO)方法分析数据。LO分析结果显示,硫化氢(W1W)、氮氧化物类(W5S)、甲烷类(W1S)、芳香成分与有机硫化物(W2W)传感器对供试桃果实香气的评价起主要作用;结合PCA和区分度值表明白花水蜜、脆保、春冠、奉罐1号、菊黄和红肉桃1号与其他供试品种资源的香气区别较大;LDA可将不同果实生育期桃较好区分,长、中、短不同果实生育期桃甲烷类和芳香成分与有机硫化物传感器响应值差异显著(P<0.05);LDA可将硬肉类型(肉质绵)与其他4种肉质类型桃(不溶质、硬溶质、软溶质和硬质)区分开,且硬肉类型与其他4种肉质类型桃甲烷类传感器响应值差异显著(P<0.05);LDA无法区分不同肉色的桃,且各传感器响应值差异不显著。结果表明,生育期长短对桃果实香气有明显影响;硬肉类型桃香气较独特;不同肉色桃香气接近。     

狄斯瓦螨和蜜蜂病毒对意大利蜜蜂蜂群越冬的影响

越冬期是蜂群损失最主要的阶段.通过比较分析45个意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica蜂群在繁殖越冬蜂前的狄斯瓦螨Varroa destructor寄生率和病毒感染情况、越冬表现及越冬期存活蜂群的病毒感染情况等,探究与越冬期蜜蜂健康紧密相关的影响因素.结果表明,繁殖越冬蜂前蜂群的狄斯瓦螨寄生率与蜜蜂残翅病毒(DWV)和以色列急性麻痹病毒(IAPV)基因组拷贝数呈中等线性相关关系(pDWV=0.003,pIAPV=0.001),且狄斯瓦螨寄生率低于9％的蜂群与DWV感染程度相关性更高,而寄生率高于9％的蜂群与IAPV的相关性更高.越冬期死亡蜂群在繁殖越冬蜂前的狄斯瓦螨寄生率和IAPV病毒基因组拷贝数均显著高于存活蜂群.狄斯瓦螨和IAPV是本次实验中意蜂蜂群越冬期健康的首要影响因素.结合狄斯瓦螨寄生率和IAPV基因组拷贝数的正相关性,本研究认为在繁殖越冬蜂前将蜂螨寄生率控制在较低水平(9％以下)能有效减少越冬期意蜂蜂群损失.     

文冠果性别分化关键期花芽转录组分析

为探究文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)性别分化过程的分子机制,本研究对其性别分化关键期花芽进行RNA-seq分析.结果 共获得37.13 Gb原始数据,de novo组装后共产生29430条Unigenes,平均长度1144 bp,其中21887条Unigenes获得功能注释.此外,共得到差异基因4864个,其中相对于性别分化前期(Ta)差异上调基因3003个,差异下调基因1861个.GO富集分析显示,差异基因主要注释到代谢进程、植物激素信号转导、生长素激活的信号通路等功能.KEGG富集分析显示,差异基因主要注释到植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢等生物功能.还筛选出6个MADS-box相关基因(TR576|c0_g1,TR7438|c0_g1,TR10037|c1_g10,TR13325|c0_g1,TR 6316|c0_g1,TR5807|c0_ g1),参与雄蕊发育、花粉管生长、花发育调节、花瓣发育、胚珠发育、转录因子活性等过程调节.RT-qPCR检测了16个基因在两个时期的表达量,结果均与RNA-seq一致.研究结果将为进行文冠果性别分化过程中基因表达分析提供参考.