枸杞SWEET基因家族的鉴定与糖含量关系分析

【目的】糖外排转运蛋白（sugars will eventually be exported transporters, SWEETs）在植物生长发育过程中发挥重要作用,为解析SWEETs基因在枸杞（Lycium barbarum L.）果实发育过程中对糖积累作用,进一步为揭示SWEET基因在枸杞果实发育过程中作用提供参考。【方法】研究基于枸杞基因组数据,采用生物信息学方法对枸杞SWEET基因（LbaSWEET）进行全基因组鉴定,并利用已发表的转录数据分析了LbaSWEETs在果实发育时期的基因表达情况。【结果】结果表明,枸杞SWEET基因家族共有37个成员,随机分布于10条染色体上,分别编码152~621个氨基酸,蛋白质分子量为16.87~69.97 kD,等电点为4.96~9.86。亚细胞定位预测位于叶绿体或质膜,大多数含有7个跨膜螺旋。系统进化分析发现,37个LbaSWEET蛋白可分为4个亚群,每个亚群的基因结构和保守基序组成相似。启动子元件分析发现,LbaSWEET基因启动子富含大量激素响应、逆境胁迫和生长发育响应元件。转录组数据和qRT-PCR分析表明,LbaSWEET9和LbaSWEET29基因表达量随着果实成熟呈现显著增加。相关性分析结果表明,LbaSWEET9和LbaSWEET29基因表达量与果糖含量呈显著正相关。【结论】研究推测LbaSWEET9和LbaSWEET29基因是果糖积累的关键基因。     

裕固族血脂异常人群肠道菌群结构特征分析

探究生活在相同环境下的同一民族血脂异常人群与健康人群的肠道菌群差异,为血脂异常的精准预防和治疗提供参考。

收集甘肃肃南县裕固族血脂异常人群和健康人群粪便样本,提取细菌总DNA,通过16S rDNA高通量测序和生物信息学技术,分析2组人群肠道菌群的差异。

裕固族健康组人群肠道菌群分属26个门,73个纲,169个目,301个科,709个属,门水平上丰度＞1%的物种有4个,属水平上丰度＞1%的物种有22个。裕固族血脂异常组人群肠道菌群分属29个门,75个纲,280个目,304个科,702个属,门水平上丰度＞1%的物种有4个,属水平上丰度＞1%的物种有15个。裕固族血脂异常组人群肠道菌群与健康组间拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门水平以及F/B比值存在显著差异,Р＜0.05的差异物种有5个,Subdoligranulum、Christensenellaceae_R-7_group及Dialister与血脂水平呈负相关,Lachnoclostridium、Parasutterella与血脂水平呈正相关。

肃南县裕固族血脂异常组人群肠道菌群结构与健康组存在差异,为下一步关联分析肠道菌群与血脂异常及环境因素提供了基础数据。

     

黄土丘陵区不同土地利用下土壤释放N2O潜力的影响因素

采用室内培养试验,研究了不同水热条件对黄土丘陵区林地、草地和果园土壤释放N2O的影响,同时测定了土壤中不同氮素形态的变化,旨在探讨影响土壤释放N2O潜力的因素。结果表明：土样中N2O通量与温度显著相关（r=0.1599, P<0.05）,均随温度的升高不断增大,35℃时达到最大。N2O通量与土壤水分含量极显著相关（r=0.2499,P<0.0001）,在土壤水分含量较低时,各土样中N2O通量与土壤水分含量呈正相关,土壤水分接近田间持水量时N2O通量最大,超过田间持水量时N2O通量急剧下降。土壤水分和温度对N2O通量的影响可用拟合方程F=a bT cT^2 dT^3 eT^4 fW来描述。在培养条件下,土壤中N2O的释放总量大小依次为：果园土>林地土>草地土,果园土释放N2O的总量分别比林地土和草地土的释放总量多30%,14%。土壤氮素形态与N2O的释放量有一定关系,但规律不明显。     

人工控制有限供水对冬小麦根系生长及土壤水分利用的影响

试验在中国气象局固城农业气象试验基地的大型人工控制农田水分试验场进行。在底墒充足的条件下采用3种供水处理：拔节期一次性供水75mm(I1);返青供水37．5mm和拔节期供水37．5mm(I2);返青后生长期内无水分供给(Ick)。全生育期内用电动防雨棚遮去自然降水。试验结果表明,表层土壤(0～30cm)水多根多,根系反应敏感。上层干旱促使根系向深层发育,利用下层水量较多。I1处理减少表土层(0～30cm)的根量和根长密度,促进根系下扎,较多地利用深层土壤水分,并减少无效分蘖。虽然总穗数减少,但同I2、Ick相比籽粒数和籽粒重有较大幅度增加,提高了产量和水分利用率。根系吸水效率随土层深度增加呈下降趋势,I1在30cm以下其根系吸水效率超过了I2处理,并在100～200cm土层表现最为明显。Ick除0～30cm土层外,其余土层有效底墒供水率均较低;I1和I2两处理30～100cm有效底墒供水率均在84％以上,1～2m土层内I。大于I2。Ick由于土壤水分不足并未造成千粒重的明显下降,相反,3个处理中最高;土壤水分不足导致穗数、穗粒重、籽粒重和籽粒数的显著降低,从而造成了最终产量的降低。产量水平上的水分利用效率I1比其余处理提高了将近14％,其次为Ick,最低的是I2。在灌溉效率上,I1比I2提高了将近19％;在相同灌溉量的前提下,蒸腾效率I1比I2提高约7％。I1水分利用效率高于I2和Ick处理。可以认为：配合充足底墒,前期控水,有限的一定量的水分拔节期(关键期)一次供给比在返青和拔节分别供给,更为有效科学。     

黑水虻幼虫及预蛹抗逆性的初步研究

本文初步研究了老熟和预蛹阶段的黑水虻Hermetiaillucens对于酒精毒性、氧胁迫和高渗透压条件下的耐受特性,结果显示黑水虻幼虫和预蛹在三种胁迫因子处于20%～60%(浓度)的较低水平时,其平均死亡率低于20%,表现出良好的抗逆性。高浓度的酒精、矿物油和氯化钠溶液对于黑水虻的生存都会产生负面影响,但是幼虫与预蛹由于其生理形态上的变化,致使其在抗逆性方面表现出显著差异,预蛹阶段的黑水虻对矿物油较为敏感,而幼虫则对高盐环境的耐受性表现较弱。     

‘曼赛龙柚''种子不同发育期高温耐性研究

全球变暖导致极端高温频发,植物种子不可避免地置身于高温胁迫环境之中。为探究种子高温耐性的生理基础,该文以中间型种子‘曼赛龙柚''(Citrus maxima ‘Mansailong'')为实验材料,对不同发育阶段的种子进行高温处理,并同步检测各个发育时期种子的形态变化、可溶性蛋白和热稳定蛋白含量以及细胞超显微结构的变化。结果表明:(1)在花后23周到49周的整个发育过程中,种子含水量明显降低,鲜重显著增加,干重与鲜重的百分比也有明显的提高,这些指标均是在花后31周前后快速变化,到花后41周趋于稳定。(2)种子在花后29周获得完全的成苗能力和初步的高温耐性,此后高温耐性逐渐增加,并在花后37～49周之间快速提高。与种子高温耐性的变化相似,种子中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量在花后23～49周均呈连续升高趋势,相关性分析表明在整个发育过程中这两者的积累与种子的高温耐性呈显著正相关。(3)超显微结构观察发现,随着种子的发育,线粒体逐渐减少,胚轴细胞体积逐渐变小,细胞中脂质体逐渐增多并且排列趋于规则,同时液泡由小变大且后期的液泡中充斥着黑色絮状物。综上所述,‘曼赛龙柚''种子在花后41周达到生理成熟,没有明显的成熟脱水过程; 其高温耐性是在发育过程中获得并逐渐提高,直到种子发育的后期; 种子中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量的增加及细胞超显微结构的变化对种子高温耐性的发育具有重要贡献。     

不同寄主对南亚果实蝇生长发育和繁殖的影响

【目的】探究葫芦科和茄科寄主果实对南亚果实蝇生长、发育和繁殖的影响。【方法】构建南亚果实蝇在南瓜、黄瓜、冬瓜和西红柿上的种群生命表,评价南亚果实蝇在4种寄主上的适应性。【结果】南亚果实蝇在南瓜上的成虫前期存活率(87.96 %)和繁殖力(361.26粒·雌^-1)均显著高于南亚果实蝇在黄瓜(80.00%和288.34粒·雌^-1)、冬瓜(72.03%和84.80粒·单雌^-1)和西红柿(69.69%、76.55粒·单雌^-1)上的成虫前期存活率和繁殖力。以南瓜为寄主的南亚果实蝇的内禀增长率(0.10)和净增值率(90.63)显著高于以黄瓜(0.08和74.37)、冬瓜(0.07和35.62)和西红柿(0.07和26.03)为寄主的南亚果实蝇内禀增长率和净增值率。【结论】南亚果实蝇在4种寄主上均能完成世代周期,但是南瓜是南亚果实蝇最适宜的寄主。     

Function-Triggering Antibodies to the Adhesion Molecule L1 Enhance Recovery after Injury of the Adult Mouse Femoral Nerve

L1 is among the few adhesion molecules that favors repair after trauma in the adult central nervous system of vertebrates by promoting neuritogenesis and neuronal survival, among other beneficial features. In the peripheral nervous system, L1 is up-regulated in Schwann cells and regrowing axons after nerve damage, but the functional consequences of this expression remain unclear. Our previous study of L1-deficient mice in a femoral nerve injury model showed an unexpected improved functional recovery, attenuated motoneuronal cell death, and enhanced Schwann cell proliferation, being attributed to the persistent synthesis of neurotrophic factors. On the other hand, transgenic mice over-expressing L1 in neurons led to improved remyelination, but not improved functional recovery. The present study was undertaken to investigate whether the monoclonal L1 antibody 557 that triggers beneficial L1 functions in vitro would trigger these also in femoral nerve repair. We analyzed femoral nerve regeneration in C57BL/6J mice that received this antibody in a hydrogel filled conduit connecting the cut and sutured nerve before its bifurcation, leading to short-term release of antibody by diffusion. Video-based quantitative analysis of motor functions showed improved recovery when compared to mice treated with conduits containing PBS in the hydrogel scaffold, as a vehicle control. This improved recovery was associated with attenuated motoneuron loss, remyelination and improved precision of preferential motor reinnervation. We suggest that function-triggering L1 antibodies applied to the lesion site at the time of injury over a limited time period will not only be beneficial in peripheral, but also central nervous system regeneration.     

地涌金莲MlCCD8b基因的克隆与表达分析

该研究以地涌金莲(黄色苞片型YN01和红色苞片型RD05)为材料,采用RACE技术克隆获得地涌金莲CCD8b基因的cDNA全长,进行氨基酸序列比对及系统进化树构建,并采用实时荧光定量PCR技术检测MlCCD8b基因在不同地涌金莲类型和不同组织中的表达模式。结果表明：(1)序列分析显示,MlCCD8b的ORF全长1 671 bp,编码556个氨基酸,存在1个类胡萝卜素加氧酶家族的典型保守结构域RPE65,推测其相对分子量为61 574.26 Da,等电点6.61,亚细胞定位于叶绿体基质中的类囊体上,所编码的MlCCD8b蛋白为亲水性蛋白。(2)同源对比分析及构建系统进化树发现,地涌金莲MlCCD8b蛋白与小果野蕉亚种、凤梨等单子叶植物的CCD8b蛋白遗传关系最近。(3)荧光定量PCR检测结果表明,MlCCD8b在吸芽数量多的黄色苞片型YN01的所有组织中均有表达,而在吸芽数量少的红色苞片型RD05中,其苞片内未能检测到MlCCD8b的表达,但其他组织中皆有表达;MlCCD8b在2种类型地涌金莲中呈现一致的组织表达特异性,即在花序轴中的表达量最高,其次是吸芽芽点、根尖和叶片,在苞片中的表达量最低或不表达。(4)2种类型地涌金莲同一组织部位比较结果显示,RD05的花序轴、吸芽芽点、根尖和叶片中的MlCCD8b相对表达量分别是YN01的4.47、4.67、2.09和1.10倍。(5)利用高效液相色谱 串联质谱法测得RD05根尖部位的5 脱氧独脚金醇含量是YN01的15.57倍,与MlCCD8b在根尖的表达趋势一致。研究认为,MlCCD8b基因可能通过调控独角金内酯的合成,促进或抑制地涌金莲吸芽的萌生。该研究结果可为MlCCD8b基因的生物学功能研究提供依据,并为今后通过分子辅助育种调控MlCCD8b的表达,从而控制地涌金莲吸芽数量提供理论支持。