粉葛PtCHI基因的克隆、原核表达和亚细胞定位

为探究葛根品种间异黄酮类物质代谢关键酶基因PtCHI的分子机制差异，并揭示其品种间异黄酮物质含量差异的原因，该研究以野葛品种‘桂葛8号’和粉葛品种‘桂葛1号’为材料，经乙醇提取并通过高效液相色谱仪对野葛和粉葛中葛根素和总黄酮的含量进行测定，基于已报道的野葛CHI基因，通过同源克隆方法分离粉葛中PtCHI基因，并在体外进行蛋白表达，同时在拟南芥原生质体中研究PtCHI基因的定位。结果表明：(1)野葛中的葛根素含量显著高于粉葛的，野葛的总黄酮含量也高于粉葛但未达到显著水平。(2)成功分离到粉葛PtCHI基因，长度为742 bp且包含672 bp完整的ORF框，编码223个氨基酸，与野葛的CHI基因具有99%的同源性。(3)CHI基因在粉葛中的表达量为茎>根>叶子，在野葛中则为根>茎>叶子，除叶子外野葛中CHI基因的表达量均显著高于粉葛。(4)经预测，粉葛PtCHI蛋白为稳定的亲水性蛋白且大小为27.8 kD,二、三级结构以α-螺旋为主，具有25个磷酸化位点，与野葛、大豆和乌拉尔甘草的亲缘关系较近，与F3H2、F3H、4CL4、DFR2及CHS发生互作的可能性较大。(...     

玉米中ClassⅠ和ClassⅡ NAS蛋白之间的BiFC互作研究

烟草胺合成酶（nicotianamine synthase,NAS）能够催化合成植物体内铁运输所需的螯合物烟草胺（nicotianamine,NA）,在植物维持铁稳态方面发挥重要的作用。玉米、小麦和大麦等禾本科植物的NAS蛋白进化为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族,可能分别参与调节铁的吸收和运输,其家族成员之间蛋白序列同源性较高,ClassⅡ NAS具有特异的N端可变结构域。通过进化分析分析玉米NAS的两个亚家族,以及建模预测两类亚家族代表基因ZmNAS1（ClassⅠ）和ZmNAS3（ClassⅡ）的蛋白结构,结果表明ZmNAS1和ZmNAS3的三维结构高度相似,推测可能通过同源或异源二聚体化发挥功能;进一步通过双分子荧光互补（bimolecular fluorescence complementation,BiFC）分析ZmNAS1和ZmNAS3的相互作用,结果表明,ZmNAS1和ZmNAS3蛋白可以互作,删除N端可变结构域的ZmNAS3?N只能与ZmNAS3蛋白互作而不与ZmNAS1互作,推测ZmNAS可以形成同源二聚体,而形成异源二聚体需要ClassⅡ家族蛋白的N端可变结构域。研究结果揭示了玉米中ClassⅡ NAS调控铁稳态的机制,其分子机制仍需进一步研究。     

2013年中国侵袭性酵母菌感染流行病学和唑类药物耐药性分析

目的通过对中国侵袭性真菌监测网(CHIF-NET)2013年中国48家综合医院收集的1 562株酵母菌进行流行病学分布及唑类耐药性分析,为临床侵袭性酵母菌的唑类用药提供数据基础。方法收集2013年中国侵袭性真菌监测网48家医院共1 562株酵母菌菌株及其原始信息,采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TO MS,法国生物梅里埃公司)结合核糖体DNA测序明确菌种鉴定;根据美国临床实验室标准化协会(CLSI)M44-A2纸片扩散法检测菌株对氟康唑及伏立康唑的敏感性。结果本研究共分离出酵母菌1 562株,其中白念珠菌分离率最高(38.4%),其次为近平滑念珠菌复合体(18.4%)、热带念珠菌(16.4%)、光滑念珠菌复合体(9.4%)及其他少见菌种(<6.4%);患者性别中男性占比(60.7%)高于女性(38.9%);患者年龄中,65岁以上年龄段患者最多(34.2%),其次为50~65岁(30.6%)、15~49岁(29.9%)和0~14岁患者(<1.9%);标本来源中以血液标本(46.4%)为主,其次为腹水(10.2%)、导管(9.2%)及引流液(8.5%)、分泌物(5.2%),其他标本类型均较少(<4.7%)。住院患者分离率(93%)显著高于门急诊患者(7%);科室类型中以外科患者(33.8%)为主,其次为重症监护病房(ICU)患者(27.5%)、内科患者(20.5%)及其他病房(<18.2%);药敏结果显示,白念珠菌及近平滑念珠菌复合体对氟康唑及伏立康唑敏感性均较高(>94%),热带念珠菌对氟康唑及伏立康交叉耐药率最高(21.9%),光滑念珠菌复合体交叉耐药率次之(15%),其次为季也蒙念珠菌(8.1%)和菌膜念珠菌(4.3%)。结论应持续加强中国地区侵袭性酵母菌监测,在使用抗菌药物过程中,合理控制其用量,防止耐药率的上升。     

基于TaqMan探针多重实时荧光PCR的肠道特殊菌群绝对定量方法的建立

本研究旨在建立对肠道主要共生菌的快速定量方法。根据细菌16S rRNA基因的保守序列并参考相关研究,设计针对总肠道菌群的通用引物和探针,以及针对双歧杆菌属、肠球菌属和肠杆菌科的特异性引物和探针,采用引物设计工具(Primer-BLAST) 以及聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)扩增以验证引物和探针的特异性。通过分子克隆技术,构建各目标菌属目的基因的重组质粒作为qPCR检测的标准模板,选择标准模板进行重复性实验,并计算组内和组间重复变异系数。用所建立的方法对不同年龄段的临床粪便标本进行3类细菌的检测,并初步分析这些菌群与增龄的关系。结果显示,引物和探针具有较高的特异性;各目的细菌标准曲线在一定范围内线性关系良好,总菌群或各目标菌属的线性范围分别为：总菌群2.9×10³～2.9×10¹²copies/μL、双歧杆菌3.1×10²～3.1×10⁹ copies/μL、肠球菌5.9×10²～5.9×10⁹ copies/μL、肠杆菌6.3×10²～6.3×10⁹ copies/μL,决定系数R²≥ 0.995;检测的最低拷贝数为总菌群7.5×10² copies/μL、双歧杆菌 46 copies/μL、肠球菌 37 copies/μL、肠杆菌 51 copies/μL;重复性实验变异系数在1.32%以下,具有良好的可重复性。对不同年龄段临床粪便标本检测的结果显示,肠球菌和肠杆菌含量随增龄呈增长趋势,且老年组含量显著高于青年组,但在高龄老年人中未发现肠球菌数量增加。双歧杆菌含量随增龄减少,且各组间差异显著,在高龄老年人中也未观察到双歧杆菌显著减少。结果提示,本研究建立了一种可供临床推广的菌群绝对定量方法,能够同时检测3类细菌和菌群总量,对于菌群定量研究具有实际意义。     

动物源活性蛋白多肽的分离纯化方法研究进展

动物类中药的有效成分以蛋白多肽为主,因此活性蛋白多肽具有重要的医疗保健价值。文章分析了沉淀法、色谱法、膜分离法以及电泳法的基本原理和主要适用范围,综述了这些方法在动物源活性蛋白多肽的分离纯化中的应用,为动物源蛋白多肽的分离纯化与进一步研究提供参考,以期开发出高效、经济和环保的蛋白多肽分离纯化新技术。     

基于生态系统服务潜在损失的滑坡灾害生态风险评价

滑坡是山地常见的地质灾害,不仅对社会经济和人身安全造成严重威胁,而且也会对生态系统造成破坏,进而影响人类福祉.滑坡生态风险评价过程中用生态系统服务表征生态系统的潜在损失,可以为防灾减灾提供更系统全面的参考.西南五省区(四川、云南、贵州、广西、重庆)地貌类型多样、地层岩性复杂、地质构造运动活跃,是我国滑坡灾害最严重的地区之一.本研究从灾害危险性、生态系统脆弱性、生态系统潜在损失3个维度构建了滑坡灾害生态风险评价框架、模型和指标,其中,危险性基于地质、地形、地貌、降水等因素及相互组合关系进行综合分析所得,脆弱性用景观格局指数表征,潜在损失用生态系统服务来衡量,进而对西南五省区的滑坡灾害生态风险进行评估,结果表明: 生态系统潜在损失较高的地区主要分布在云南哀牢山以南、四川邛崃山、横断山脉、大渡河流域地区、广西北部及大瑶山以东地区.研究区滑坡高生态风险区主要分布在岷山、邛崃山、无量山、哀牢山、苗岭、雷公山及大渡河流域、三江并流等地区.从海拔分布来看,500～1500 m是高风险主要分布的区域,占高风险面积的37.9%;从生态系统类型看,高风险区主要为森林生态系统类型,占高风险区域面积的66.4%.应加强高生态风险区的滑坡监测与预警,重点加强该区域生态系统保护,提高生态系统的稳定性与抵抗力.     

地黄连作对叶际细菌群落结构及多样性的影响

地黄为玄参科多年生草本药用植物,以块根入药,是我国著名的大宗药材.但是地黄在农业生产过程中存在严重的连作障碍问题,造成产量和品质急剧下降.细菌作为叶际微生物中最为丰富的一类,对宿主植物的生长发育与健康至关重要.叶际细菌区系研究为探索连作障碍形成机制及其消减措施提供了一个全新视角,同时差异菌群也可作为连作障碍发生的指示菌.本研究采用16S rDNA基因高通量测序结合传统可培养法分析地黄连作下叶际细菌群落结构及多样性变化.结果表明: 地黄连作导致叶际细菌群落结构发生明显变化,重茬地黄和病株地黄的叶际细菌群落结构较为相似,聚为一类,并明显区别于头茬地黄.同时,重茬地黄和病株地黄叶际细菌群落的均匀度指数、Shannon多样性指数、Simpson多样性指数均显著低于头茬地黄.物种注释分析显示,地黄叶际细菌主要由变形菌门(91.2%)、厚壁菌门(5.1%)和放线菌门(3.7%)组成.韦恩图分析发现,连作下地黄叶际细菌种类变化不大,但是结合相对含量来看,地黄连作导致叶际变形菌门含量增加,而厚壁菌门和放线菌门下降.在属水平上,头茬地黄叶际的微小杆菌属、芽孢杆菌属、节细菌属等潜在有益菌相对含量显著高于重茬地黄和病株地黄,而假单胞菌属呈现相反的变化趋势.传统可培养法结合致病性验证发现,在病株地黄叶片上广泛分离到的变形假单胞菌D9对地黄叶片表现出较强的侵染致病性.综上可见,地黄连作下叶际细菌群落结构发生偏移,导致有益菌含量下降而病原菌含量上升,造成连作地黄叶片病症频发,加剧了地黄再植病害的发生.     

黄土丘陵区典型植物枯落物凋落动态及其持水性

枯落物具有重要的径流拦蓄功能,研究枯落物的凋落动态和其持水性对认识枯落物初级生产力及其水土保持功能具有重要意义。通过对黄土丘陵区6种典型植物样地SymbolA@为期一年的凋落物动态监测及其持水性的测定。结果表明:(1)6种植物全年凋落物量为70.65—455.57 g/m~2,落叶占凋落物总量的48.17%—91.09%;逐月凋落物量为1.86—160.21 g/m~2,包含了单峰型、双峰型及不规则型的年动态变化。(2)凋落物持水量与浸水时间呈极显著对数函数关系(P0.01),浸水5 min、24 h和48 h时的持水量分别是其最大持水量的48.41%、93.96%和97.70%;逐月凋落物最大持水量变化范围为1.19—3.95 g/g。(3)6种植物全年凋落物拦蓄量为1.33—13.33 t/hm~2,落叶占凋落物拦蓄总量的57.19%—86.12%。综合可知:落叶是凋落物最主要成分并提供最多的径流拦蓄;密度对凋落物持水性有显著影响(P0.01),比表面积和结构特征的差异导致凋落物持水性不同;植物是通过影响枯落物的凋落继而对该植物样地枯落物的水土保持功能产生影响。研究结果旨在为评价该地区不同植物恢复模式的枯落物水土保持功能和维持提供科学依据。     

妫水河流域山水林田湖草空间格局与生态过程分析

妫水河流域是北京地区重要生态屏障,同时作为2019年世园会和2022年冬奥会的举办地,对其生态环境质量提出了更高的要求。基于妫水河流域2008、2013和2017年土地利用数据与数字高程影像,构建山水林田湖草空间信息图谱,采用空间自相关分析方法探究其时空演变特征,并结合植被覆盖度,揭示研究区不同山水林田湖草空间格局下的生态变化过程,实现对妫水河流域山水林田湖草空间格局的定量化分析。结果表明：1）低山丘陵和山前台地中山田面积持续减少,空间集聚程度也随之下降,但其植被覆盖度呈现稳步上升趋势;2）山区内山林、山草的空间复合结构较少,山林格局表现出较强的空间集聚性,但面积和空间集聚程度均不断下降,其植被覆盖度也呈现持续退化趋势;而山草的空间集聚度随面积增加总体呈增加趋势,整体波动幅度较小,其植被覆盖度总体是降低的,建议形成"山林-山草"复合格局;3）山水的面积在不同的地貌类型中基本呈现萎缩状态,且植被覆盖度均维持在相对较低的状态,河流生态退化较严重。研究结果将为改善妫水河流域的生态格局和生态环境质量提供重要的参考信息。     

藏香猪放牧对滇西北高原湿地土壤CO2通量的影响

高原湿地是生态系统中重要的碳汇。土壤CO_2通量作为高原湿地生态系统碳收支的重要组成部分,碳的释放对区域碳平衡发挥着重要的作用。藏香猪放牧是我国高海拔藏区一种特有的放牧方式,是导致高原湿地土壤退化的重要干扰因素之一,并影响着土壤CO_2通量的变化。采用土壤CO_2通量自动测量系统(LI-8100A,LI-COR,USA),分别在不同季节对滇西北布伦、哈木谷、伊拉草原上藏香猪干扰和对照(非干扰土壤)CO_2通量变化进行监测,研究发现,藏香猪干扰型放牧降低了土壤CO_2排放通量,且表现出明显的日波动变化特征。相比旱季,雨季不同放牧方式影响下的土壤CO_2通量差异性更为明显,其中布伦、哈木谷、伊拉草原较对照分别降低了70.4%、87.5%、60.7%。CO_2排放通量与土壤理化性状及植物生物量的回归分析表明,对照样地的土壤容重、孔隙度、pH、总活性碳、植物生物量与土壤CO_2通量具有显著的相关性(P0.01)。通过植物-土壤指数(plant-soil index,PSI)分析了藏香猪干扰型放牧对高原湿地的影响,总体来看,对照样地中土壤CO_2通量与PSI之间具有较好的线性关系,可以用来很好的预测未来高原湿地土壤CO_2通量的变化。该研究结果不仅有效估算了强干扰放牧影响下的高原湿地土壤碳排放量,而且为加强藏香猪放牧的科学管理,高原湿地生态系统的保护、恢复及重建提供了理论支持。