青花菜萝卜硫素合成相关基因BoCYP83A1的克隆与表达分析

CYP83A1基因是萝卜硫素合成代谢中的关键基因,该试验以青花菜品种CDBY-10为材料,利用RACE和RT-PCR方法,获得BoCYP83A1基因的全长序列。该基因全长1 509bp,编码502个氨基酸,包含保守的P450结构域。通过实时荧光定量PCR分析了BoCYP83A1基因在不同品种、不同组织以及不同激素处理下的表达水平。系统进化树分析表明,BoCYP83A1与结球甘蓝亲缘关系最近。BoCYP83A1基因在不同品种间的组织特异性不同:在青花菜品种CDBY-10的根、茎、叶3个组织间表达水平差异较小,在品种CDBY-12中表现为茎叶根,在CDBY-14中则表现为根茎叶。MeJA及SA处理均能够引起BoCYP83A1基因表达量的变化:经MeJA处理后,BoCYP83A1基因表达量升高至对照的1.9倍,而后有少量下降;经SA处理后,BoCYP83A1基因表达水平迅速降低,在6h时降低至对照的0.1倍,而后逐渐回升至对照的表达水平。研究表明,BoCYP83A1基因在不同青花菜品种中的表达特性不同,其表达能够被MeJA和SA所调控。青花菜BoCYP83A1的克隆及鉴定为培育高萝卜硫素含量的青花菜新品种奠定了理论基础。     

苋菜甜菜红素合成相关基因AmMYB1的克隆及表达分析

应用RACE技术,从‘大红’苋菜中克隆到1条MYB基因cDNA全长序列,命名为AmMYB1(登录号为KU557504)。AmMYB1基因开放阅读框为723bp,可编码240个氨基酸。其基因组序列与cDNA比对后显示,AmMYB1基因含有1个内含子。生物信息学分析表明,AmMYB1具有2个连续的MYB结构域,是一个典型的R2R3-MYB;同源分析显示,该基因编码的氨基酸序列与甜菜红素相关BvMYB1的一致性最高,达到54%。亚细胞定位结果显示,AmMYB1蛋白定位于细胞核。实时荧光定量PCR分析表明,AmMYB1基因在‘大红’苋菜叶片红色部位的表达量高于绿色部位;在甜菜红素含量高的叶和茎中表达量明显高于根;在光照条件下表达量高于遮光处理;在红叶品种中的表达量高于绿叶品种。研究结果表明,AmMYB1基因可能是苋菜甜菜红素合成途径中重要的正调控因子。     

温度与光周期对白头鹎体质量、能量收支和消化道形态的影响

温度与光周期是环境季节性变化的最直接表现因子及时间变化指示标志,对动物的形态、生理及行为产生重要的影响.本文以白头鹎为研究对象,探讨了不同温度与光周期对其体质量、能量收支和消化道形态的影响,分析了能量收支与消化道形态特征的关系.将28只白头鹎(12雄16雌)分为4组:暖温长光组(30℃,16 L8 D;3雄4雌)、暖温短光组(30 ℃,8 L16 D;3雄4雌)、低温长光组(10 ℃,16 L8 D;3雄4雌)和低温短光组(10 ℃,8 L16 D;3雄4雌).结果表明: 低温与短光照可促进白头鹎的体质量、摄入能及同化能明显增加,同时温度与光周期的交互作用对白头鹎的摄入能及同化能影响显著.低温条件下,胃、小肠、直肠及总消化道的湿质量及干质量明显增加.残差分析表明,小肠与总消化道的长度及干质量与摄入能和同化能显著相关.表明低温与短光照下白头鹎通过增加体质量、能量摄入和改变消化道形态来应对严酷的环境条件.     

实验室条件下唐鱼两性异形及其与游泳能力关系

为了解唐鱼两性异形及其与游泳能力关系,检测了性成熟阶段唐鱼躯干部和鱼鳍形态特征以及爆发游泳速度(U_burst)和临界游泳速度(U_crit)在雌雄之间的差异,旨在从形态适应角度探究长期进化中雌雄唐鱼各自面对选择压力所产生的游泳能力差异及其机制,从而为野生唐鱼保护提供基础数据.结果表明: 雌性唐鱼的体长、头高、头宽、尾鳍面积以及吻端至枕骨后末端、腹鳍起点至背鳍末端等长度均与雄性无显著差异.而体高、体宽、腹鳍起点至背鳍起点等反映腹腔大小的形态参数以及吻端至背鳍起点、吻端至臀鳍起点、枕骨后末端至背鳍起点等反映躯干部大小的形态参数均显示为雌性显著大于雄性,但头长以及胸鳍面积、腹鳍面积、背鳍面积和臀鳍面积均显示为雄性显著大于雌性.对所有数据进行主成分分析,结果显示第1主成分贡献率为74.2%,负载量较大的是体长、头长、头高、体高、头宽、体宽以及各鳍之间距离等主要反映唐鱼躯干整体特征的参数;第2主成分贡献率为15.7%,负载量较大的是胸鳍面积、腹鳍面积、背鳍面积和臀鳍面积等主要反映鱼鳍特征的参数.唐鱼性别在第1主成分上无法区分,但在第2主成分却可以明显区分.根据体宽、胸鳍面积、腹鳍面积、背鳍面积和臀鳍面积等建立的性别判别方程对雌雄判断准确率达到91.8%～92.5%.唐鱼游泳能力测定结果显示,雌性U_burst与雄性无显著差异,但U_crit显著小于雄性.以上结果表明,雌雄唐鱼两性异形主要集中在与游泳能力相关的鱼鳍特征上.相比雄性,雌性唐鱼虽然胸鳍等鱼鳍面积较小导致其U_crit小于雄性,却具有更长的躯干部以保证其同样具有较高的爆发游泳能力,从而有利于在流速波动很大的溪流中躲避捕食和进行其他应急活动;相比雌性,雄性唐鱼则具有较大的鱼鳍面积保证其U_crit高于雌性,以利于日常活动及在繁殖过程中追逐雌性等相对持久性游泳运动.     

不同改良措施对太子参根际土壤酚酸含量及特异菌群的影响

太子参为石竹科多年生草本植物,以根部入药,药用价值高,市场需求大,但其栽培过程中存在严重的连作障碍问题,连作导致产量品质严重下降,病虫害猖獗,探索太子参连作障碍形成的机制及其消减措施意义重大.本研究以广泛栽培的“柘参2号”为试验材料,采用土壤农化分析、高效液相色谱(HPLC)分析、荧光定量PCR(qPCR)等技术对不同连作年限或不同消减措施下太子参根际土壤的主要养分、酚酸含量动态及特异菌群变化进行分析.结果显示: 太子参连作导致产量显著下降,与正茬相比产量下降达43.5%,而水旱轮作和微生物菌肥处理可不同程度缓解其障碍效应.太子参连作土壤主要养分(如速效氮、速效磷、速效钾、全钾)未降反升,但导致土壤酸化.HPLC分析表明,太子参连作下或者随生长时期的推进,土壤酚酸类物质并未表现出明显的积累效应,膨大中期和收获期重茬土壤中大部分酚酸含量甚至低于正茬土壤.进一步荧光定量PCR分析发现,太子参连作导致前期分离筛选到的几类病原菌(如尖孢镰刀菌、踝节霉菌、Kosakonia sacchari)的绝对含量显著上升,而水旱轮作和微生物菌肥处理可有效降低3类病原菌的含量,改善微生态结构.综上认为,太子参连作障碍的发生并非由土壤养分匮乏或者酚酸持续积累直接造成,可能主要与连作下土传病原微生物的大量繁殖爆发有关,本研究结果为深入揭示太子参连作障碍的形成机制及消减修复机制提供了理论依据.     

氮添加对沙质草地微生物呼吸与根系呼吸的影响

土壤呼吸可以细化为根系呼吸和微生物呼吸,二者对氮添加的响应有所不同.本文以科尔沁沙质草地为研究对象,探讨氮添加对土壤CO₂排放的影响,并细化为微生物呼吸和根系呼吸的响应特征.结果表明: 在观测期(5—10月),土壤呼吸、微生物呼吸月动态均呈先升高后降低的趋势;微生物呼吸是土壤呼吸的主要贡献者,占82.6%;观测期内根系呼吸贡献率随月份而变化,根系呼吸贡献率两个峰值分别出现在5月(占49.4%)和8月(占41.9%),6个月的平均贡献率为17.4%;在10 ℃条件下,根系呼吸较微生物呼吸对氮添加的响应更为敏感,微生物呼吸速率在氮添加后降低了3.9%,而根系呼吸降低了17.7%;氮添加提高了土壤呼吸、微生物呼吸温度敏感性Q₁₀值,也提高了二者对土壤水分变化的敏感程度.     

Microsatellite analysis of the genetic relationships between wild and cultivated giant grouper in the South China Sea

The giant grouper (Epinephelus lanceolatus) is a coral fish with high commercial value in Southeast Asia. In the present study, we isolated 11 microsatellite DNA markers, and analysed the genetic diversity and differentiation between cultured stocks and wild populations of the giant grouper originating from the South China Sea. A total of 390 alleles at 11 microsatellite loci were detected in 130 individuals from five different populations. The expected heterozygosity varied from 0.131 to 0.855 with a mean value of 0.623 and the observed heterozygosity varied from 0.145 to 0.869 with a mean value of 0.379. The allelic richness and heterozygosity studies revealed that the genetic diversity of the cultured population was significantly reduced when compared with that of the wild population. The F_is, pairwise F_st values, analysis of molecular variance (AMOVA), three-dimensional factorial correspondence analysis and structure analysis revealed significant population differentiation between the cultured stocks and the wild populations, among the three cultured populations and between the two wild populations. These differences may be caused by random genetic drift, the effects of artificial selection and founder effects. Our results will be useful in the management of cultured stocks and conservation of wild populations of the giant grouper.     

不同生长阶段青枯菌的高效离子交换色谱表征

采用高效离子交换色谱和激光光散射仪对不同生长阶段的青枯菌进行色谱表征。青枯菌经过色谱分离得到3个特征峰。通过对延滞期、对数生长期和稳定期青枯菌细胞浓度、发酵液pH值、细胞表面黏附的胞外酸性多糖(EPSⅠ)含量与青枯菌色谱行为的关系研究,发现在8h时,青枯菌运动能力强,细胞表面EPSⅠ少,吸附力弱,绝大多数菌体直接随流动相流出形成峰1;随着培养时间延长,细胞表面黏附的EPSⅠ量增多,与树脂吸附力增强,保留时间延长。因此分析3个色谱峰的形成与青枯菌的运动性、以及细胞表面EPSⅠ与阴离子交换树脂的吸附作用有关。并通过比较3个色谱峰青枯菌细胞表面EPSⅠ含量的差异和观察青枯菌经过4%甲醛固定处理后色谱行为的变化加以进一步验证。高效离子交换色谱为细菌完整细胞的研究提供了一种新的分析方法。     

黑木耳黑色素对急性肝损伤的改善作用

黑色素是一种广泛存在于动物、植物、细菌及真菌中的生物色素,具有多种生物功能及良好的生物活性。黑木耳以“黑”出名,其富含的黑色素具有广阔开发应用价值。本研究旨在评价黑木耳黑色素对急性肝损伤的改善作用。首先应用傅里叶红外光谱初步对提取的黑木耳黑色素进行鉴定,再通过DPPH自由基及羟基自由基清除实验证实提取的黑木耳黑色素体外抗氧化能力,并进一步以四氯化碳致小鼠急性肝损伤为模型,通过检测血清酶指标、肝功指标的变化及病理切片情况,来评价黑木耳黑色素体内抗氧化及保肝效果。结果表明,提取的黑木耳黑色素具有黑色素特征的官能团结构和良好的体外抗氧化能力,对DPPH自由基和羟基（OH）自由基清除的EC₅₀分别为0.0887mg/mL、2.2030mg/mL;动物体内实验中,与模型组对比,给药组（黑木耳黑色素）的小鼠血清中ALT、AST含量显著降低（P<0.01）,肝脏中MDA含量显著降低（P<0.01）和SOD活性显著升高（P<0.01）,并且肝细胞病理状态明显改善。本文报道了黑木耳黑色素在体内能有效改善四氯化碳诱导的小鼠肝损伤,为黑木耳的功能产品开发提供了新思路和研究基础。