基于流式细胞术和K-mer分析的银缕梅属(Parrotia C.A.Mey.)植物基因组大小测定

金缕梅科(Hamamelidaceae)银缕梅属(Parrotia C.A.Mey.)仅包含银缕梅(Parrotia subaequalis(H.T.Chang)R.M.Hao&H.T.Wei)和波斯铁木(Parrotia persica(DC.)C.A.Mey.)两种落叶阔叶乔木,其中银缕梅是我国华东地区特有的Ⅰ级濒危珍稀保护植物,属东亚第三纪孑遗成分;其姊妹种波斯铁木则间断分布于伊朗北部,属北极第三纪孑遗植物类群。本研究首次利用流式细胞术和K-mer分析方法对银缕梅属两姊妹种的基因组大小进行了测定,建立和优化了以萝卜(Raphanus sativus L.‘Saxa’)为内标、WPB(Woody plant buffer)为细胞核解离液的两种植物单倍体基因组的DNA含量(DNA C值)流式测定的适宜体系,旨在为金缕梅科银缕梅属植物的全基因组测序、基因组学研究、种质资源开发和利用以及物种保育等提供前期基础数据参考;同时也可为金缕梅科其他属、种的基因组大小测定提供借鉴。主要研究结果如下:(1)通过流式测定银缕梅基因组大小约为971.45±13.91 Mb,波斯铁木基因组大小约为890.52±24.69 Mb;(2)K-mer分析估测银缕梅基因组大小为951.70 Mb,杂合率为1.740%,重复序列比例为77.50%;波斯铁木基因组大小为858.50 Mb,杂合率为0.695%,重复序列占74.30%;(3)银缕梅属于高杂合和高重复基因组,波斯铁木则属于微杂合和高重复基因组。本研究的结果为银缕梅属植物后续基于DNA三代高通量测序技术的全基因组测序、组装及去冗余处理等工作提供了重要的数据参考。     

巴尔通体在滇西南蝙蝠中高度流行并具有丰富的遗传变异特征

蝙蝠是很多病原微生物的自然宿主, 全球多项研究表明蝙蝠是巴尔通体(Bartonella species)的主要宿主。为了解滇西南地区蝙蝠中巴尔通体的流行特征, 我们于2015-2017年间在云南省4个地区应用网捕法捕获蝙蝠3种305只。经种类鉴定后采集肝脾组织, 提取核酸, 通过TaqMan实时荧光定量PCR方法检测巴尔通体的tmRNA基因ssrA, 并进行测序鉴定和系统发育分析。结果发现172只蝙蝠检出该基因, 总感染率为56.4%; 其中临沧、西双版纳、保山和瑞丽4个采样点的蝙蝠感染率分别为50.0% (22/44)、61.7% (29/47)、62.1% (18/29)和55.7% (103/185)。中菊头蝠(Rhinolophus affinis)、小菊头蝠(R. blythi)和棕果蝠(Rousettus leschenaultii)的感染率分别为50.0% (22/44)、62.1% (18/29)和56.9% (132/232), 差异没有统计学意义(χ² = 1.135, P = 0.567), 表明巴尔通体在云南当地的蝙蝠种群中高度流行。定量PCR扩增产物2次扩增后测序获得37个巴尔通体ssrA序列, 属于10个系统发育分支, 其中1个为伊丽莎白巴尔通体(B. elizabethae)、特利波契巴尔通体(B. tribocorum)和克拉斯诺夫巴尔通体(B. krasnovii)的近缘种。其余序列与已知巴尔通体距离较远, 与亚洲、欧洲和美洲等其他地域来源于蝙蝠的巴尔通体近缘。遗传多样性分析显示, ssrA基因的核苷酸多样性指数(π)为0.11381 ± 0.00928, 基因型多样性指数(Hd)为0.985 ± 0.010, 形成29个基因型(单倍型), 说明云南蝙蝠巴尔通体具有丰富的遗传多样性。通过对本研究标本与全球相关序列的系统发育网络重建, 分析全球蝙蝠巴尔通体的地理和宿主分布特征, 可以看出巴尔通体与蝙蝠之间存在显著的宿主特异性关联。因此可初步确定蝙蝠-巴尔通体具有协同进化特征, 同时受到地理隔离的影响。     

干旱对不同花椒种植模式下土壤微生物和线虫群落的影响

随着全球气候变暖, 我国岷江上游干旱区面积呈现增加的趋势。花椒(Zanthoxylum bungeanum)是岷江上游重要的经济树种之一, 对当地经济和社会发展起着重要作用, 提高花椒生态系统应对干旱干扰已成为迫切的问题。本研究设置了花椒单作、花椒-苜蓿(Medicago sativa)间作和花椒-大豆(Glycine max)间作3种种植模式, 在2015年8月对每种种植模式模拟干旱30 d, 每种种植模式包括干旱和对照处理, 在模拟干旱结束后、恢复15 d、30 d和45 d后分别采集土壤样品, 分析土壤化学性质、土壤微生物和线虫群落, 以探究花椒林下豆科植物能否缓和干旱的遗留效应对土壤化学性质和土壤生物的影响。重复测量方差分析表明: 在花椒单作模式下, 干旱恢复45 d后土壤硝态氮含量显著高于对照, 微生物量和真菌/细菌比与对照无显著差异, 线虫密度与对照无显著差异, 但线虫功能团没有恢复到对照水平; 在花椒-苜蓿间作模式下, 干旱恢复45 d后土壤含水量、铵态氮、硝态氮、溶解性有机碳、溶解性有机氮、微生物量、真菌/细菌比、线虫密度和线虫功能团组成与对照无显著差异, 但植食性线虫属Boleodorus相对多度显著高于对照; 在花椒-大豆间作模式下, 干旱恢复45 d后土壤含水量、铵态氮、硝态氮、溶解性有机碳、溶解性有机氮、微生物量和真菌/细菌比与对照无显著差异, 但线虫密度和功能团组成与对照有显著差异。在3种花椒种植模式中, 花椒-苜蓿间作模式下干旱的遗留效应对土壤养分和生物的影响最小。因此, 在干旱背景下, 花椒林下间作豆科植物可以加快土壤养分、土壤微生物和线虫群落的恢复, 进而有利于目标作物生长。     

Establishment of an efficient shoot regeneration system in vitro in Brassica rapa

In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant - To improve the genetic transformation system for Brassica rapa L., we established a high-efficiency shoot regeneration protocol. A double...     

Low METTL3 level in midgut of the Bombyx mori inhibit the proliferation of nucleopolyhedrovirus

N6-methyladeosine (m⁶A) plays an important role in virus infection and replication. Bombyx mori nuclear polyhedrosis is caused by Bombyx mori nucleopolyhedrovirus (BmNPV) infection. Expression levels of m⁶A-modification-related genes after the infection of BmNPV were detected at first. Then, expression levels of BmNPV nucleocapsid protein gene VP39 and envelope fusion protein gene GP64 after knockdown of METTL3in vitro were quantified to identify the effect of m⁶A modification on BmNPV. BmNPV firstly infects the larval midgut in case of oral infection. Subsequently, to clarify the relationship between m⁶A modification and resistance of the silkworm to BmNPV, we detected the expression levels of m⁶A-modification-related genes invivo before and after infection of BmNPV. The results indicated that low METTL3 level hindered the proliferation of BmNPV to some extent, and silkworm strain with low METTL3 level showed stronger resistance against BmNPV. This study will accumulate new experimental data for elucidating the resistance mechanism of silkworm against BmNPV.     

The impacts of Harmonia axyridis cues on foraging behavior of Aphidius gifuensis to Myzus persicae

This study investigated the effect of adult associated cues of the multicolored Asian ladybird Harmonia axyridis Pallas (Coleoptera: Coccinellidae) on the foraging behavior of the aphid parasitoid, Aphidius gifuensis Ashmead (Hymenoptera: Aphididae) with three assays: 1) whole aphid leaf-disc with H. axyridis tracks; 2) aphid leaf-disc with only half contaminated with H. axyridis tracks; 3) aphid leaf-discs without H. axyridis tracks. Foraging behavior of A. gifuensis was recorded using the Observer® XT 11 and EthoVsion® XT 12. In addition, functional responses of A. gifuensis in patches with or without H. axyridis cues were also tested. Aphidius gifuensis females preferred oviposition in arenas where no adult tracks of H. axyridis were present. However, no significant difference between functional responses of A. gifuensis foraging in plants with and without H. axyridis cues was detected. Our study suggests that H. axyridis associated cues could influence the foraging behavior and activity of A. gifuensis under laboratory conditions. On the other hand, the foraging efficiency of A. gifuensis was not significantly affected by H. axyridis walking tracks in a single plant system. Aphidius gifuensis might exhibit flexible behavioral responses to predator associated cues. The risk of intraguild interactions and the possibility of mitigating such risks for parasitoids are important components for ultimately determining the compatibility of biological control agents.     

不同光质光照对香菇子实体农艺性状与质构品质的影响

香菇Lentinula edodes是世界第一大食药用真菌,随着香菇工厂化生产逐渐规模化、周年化、标准化,香菇工厂对环境集约化及智能化控制的要求也越来越高。光照是香菇生长发育过程中重要的环境因素,本研究将转色后的香菇菌棒分别置于红光（R）、绿光（G）、蓝光（B）、红绿光（RG）、红蓝光（RB）、绿蓝光（GB）、红绿蓝光（RGB）7种光线下照射培养,以黑暗处理（CK）的香菇菌棒作为对照,探究不同光质光照对香菇子实体农艺性状与质构品质的影响。结果表明：红绿蓝光照射下单个菌棒蕾数最多,为24.33个,黑暗处理下蕾数最少,16.17个;蓝光和红绿蓝光照射下子实体产量较高,达到228.12g/棒和220.82g/棒;红光条件下子实体产量最低,为173.53g/棒。不同光质光照对香菇子实体的形态特征有影响,红光和黑暗环境会影响子实体菌盖和菌柄的颜色,使其颜色偏淡,色彩饱和度增加,并且促使菌柄的生长。绿光和蓝光照射下子实体农艺性状和质构品质好。本研究表明蓝光可以作为香菇工厂化生产出菇阶段的首选光质。     

同型半胱氨酸对孕鼠糖代谢的影响与机制分析

目的:探讨同型半胱氨酸(homocysteine,HCY)摄入后对孕鼠糖代谢的影响以及生物学机制分析。方法:孕鼠妊娠10 d后,将实验动物随机分为3组,每组12只,妊娠对照组(Ctrl)腹腔注射生理盐水,同型半胱氨酸高剂量组(HCYH)和同型半胱氨酸低剂量组(HCYL)腹腔注射HCY溶液,注射浓度分别为200 mg/kg·d和100 mg/kg·d,持续20 d(即为HCY20 d)后,利用血糖含量检测试剂盒和胰岛素试剂盒分别检测孕鼠空腹血糖水平、胰岛素水平;葡萄糖检测试剂盒对孕鼠葡萄糖耐量和胰岛素抵抗进行检测;蛋白免疫印迹法检测孕鼠目的蛋白过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)、蛋白激酶B(AKT)、磷酸化AKT蛋白(P-AKT)的表达。结果:与Ctrl组比较,在孕鼠注射HCY后,空腹血糖水平升高、血清中胰岛素浓度下降、HOMA-β指数下降、HOMA-IR指数升高(P<0.05);摄入葡萄糖后,孕鼠血糖随时间的变化而下降,葡萄糖曲线下面积升高(P<0.05);摄入胰岛素后,孕鼠血糖随时间的变化而升高,胰岛素曲线下面积升高(P<0.05);PPARγ、P-AKT、GLUT4蛋白表达水平下降,HCYH组降低水平更为显著(P<0.05)。结论:孕鼠HCY摄入后,生物体糖代谢紊乱,AKT磷酸化表达水平抑制,HCY可能通过降低PPARγ的表达减少AKT磷酸化,导致胰岛素受体的活化,进而激活了PI3K/AKT通路,减少了脂肪组织中的GLUT4表达,增加了对于葡萄糖的摄取能力。