光周期和温度对虎斑蝶卵、幼虫及蛹存活的影响

通过在人工气候箱内设定不同光周期和温度梯度单虫饲养观察个体发育史,研究了光周期和温度对虎斑蝶Danaus genutia幼期存活的影响,研究结果可为该高观赏价值蝶种的规模化养殖提供依据。结果表明,在长光照(L∶D=15∶9)条件下,17.5、20.0、22.5、25.0、27.5、30.0℃时虎斑蝶卵的孵化率分别为63.72%、71.67%、65.75%、75.00%、67.12%、59.56%,幼虫的存活率分别为85.67%、85.96%、91.19%、89.20%、80.86%、68.78%,蛹的存活率分别为82.76%、100.00%、96.00%、97.06%、100.00%、100.00%;在短光照(L∶D=9∶15)条件下,17.5、20.0、25.0、30.0℃时虎斑蝶卵的孵化率分别为86.36%、67.06%、75.00%、77.50%,幼虫的存活率分别为85.05%、84.59%、85.74%、80.78%,蛹的存活率分别为93.30%、94.12%、100.00%、100.00%。结果表明,17.5℃和30.0℃均不利于虎斑蝶幼期的存活,20.0～27.5℃是其幼期生长发育适宜的温度范围。长光照利于幼虫的存活,短光照利于卵的孵化和蛹的羽化;在17.5～30.0℃内,较高的温度利于蛹的羽化,而较低的温度利于卵的孵化和幼虫的存活;温度对虎斑蝶卵的孵化、幼虫的存活及蛹的羽化影响大于光周期;在养殖生产上,建议将幼期养殖温度控制在20.0～27.5℃,幼虫期饲养在长光照下为宜,卵和蛹期置于短光照下为宜。     

黄玛草蛉对两种蚜虫的捕食效能

实验室条件下研究了黄玛草蛉2龄与3龄幼虫对甘蓝蚜以及玉米蚜成虫的捕食功能反应。结果表明:黄玛草蛉2龄与3龄幼虫对2种蚜虫的捕食量均随着猎物密度的增加而增加,寻找效应随着猎物密度的增加而减小。不同龄期幼虫对2种蚜虫的捕食功能反应均符合HollingⅡ模型,黄玛草蛉2龄与3龄幼虫对玉米蚜最大理论日捕食量分别为120.48头、185.18头;黄玛草蛉2龄与3龄幼虫对甘蓝蚜最大理论日捕食量分别为60.60头、86.95头。在相同猎物种类下,黄玛草蛉3龄幼虫对2种蚜虫的捕食量均高于黄玛草蛉2龄幼虫;在相同猎物密度下,黄玛草蛉2龄幼虫与3龄幼虫对玉米蚜的捕食量均高于甘蓝蚜。     

全反式维甲酸对骺软骨细胞生物学行为及其功能影响的研究

该研究主要探讨了体外高浓度全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)对SD大鼠骺软骨细胞生物学性状和功能的影响以及体内ATRA对SD大鼠胫骨生长板的影响。以SD大鼠骺软骨细胞为研究对象、ATRA为干预因素,采用CCK-8、细胞流式术、HE染色、Annexin V-FITC细胞凋亡流式检测术、Hoechst染色、细胞划痕、Transwell实验分别评估ATRA处理后细胞的增殖、周期、形态、凋亡及迁移情况,Western blot检测蛋白聚糖、Ⅱ型胶原、X型胶原等相关功能蛋白的变化;以3周雄性SD大鼠为实验对象,分为对照组、60 mg/kg·d ATRA组、80 mg/kg·d ATRA组,进行10天连续ATRA灌胃处理,测量每只SD大鼠灌胃第1天、第10天的头尾长,处理10天后对胫骨生长板进行HE染色。结果表明,ATRA作用SD大鼠骺软骨细胞后,增殖能力减弱且细胞周期被阻滞在S期(P<0.01),细胞形态由三角形、多边形变为长条状,凋亡的发生增多(P<0.01),迁移能力受到抑制(P<0.05)以及Western blot结果显示蛋白聚糖、Ⅱ型胶原、X型胶原等功能相关蛋白较对照组表达均明显降低(P<0.01);对SD大鼠进行ATRA灌胃处理后,与对照组比较,60 mg/kg·d ATRA组和80 mg/kg·d ATRA组的头尾长均变短(P<0.01);胫骨生长板HE染色显示,ATRA灌胃组的生长板变窄甚至闭合。该研究证实了体外高浓度ATRA能够对SD大鼠骺软骨细胞的增殖、迁移起抑制作用,同时能够诱导凋亡,降低相关功能蛋白的表达,在SD大鼠体内证实,过量ATRA可影响生长板软骨内成骨过程,最终使生长板部分或全部提前闭合,进而影响SD大鼠身长的增长。     

基于组合评价法的湖南省农业可持续发展区域分异

从农业资源与环境、农业生产与经济、农业人口与社会3个评价维度构建了区域农业可持续发展指标体系, 运用主成分分析法、熵值法、模糊Borda法、因子分析法及聚类分析法和GIS技术, 通过组合评价方法定量研究湖南省农业可持续发展区域分异现状。结果表明: 湖南省农业可持续发展在区域上总体呈现出不平衡的发展状态, 农业可持续发展综合水平以长株潭城市群为核心, 由东至西递减; 农业人口与社会可持续发展水平南北低中部高, 东部强西部弱; 农业生产与经济可持续发展水平围绕湘北洞庭湖农业区和湘南农业综合区向外围递减; 农业资源与环境可持续发展水平表现为一横两纵优势带和南北两个落后圈。     

基于CRISPR/Cas9的基因分析方法研究进展

自2012年首次证明了CRISPR/Cas9可以在体外进行DNA切割试验以来,CRISPR技术逐渐在基因编辑研究中获得了迅速的发展,除了应用于基因编辑领域之外,它在基因表达调控、基因成像、基因分析等方面也展现出了巨大的应用潜力。尤其在基因分析领域,CRISPR技术由于其精确的基因识别、室温的反应条件、易设计性和操作性等特色,使得一系列新型的基因检测技术得以发展,并取得了超越常规技术的一些检测参数。本文以Cas9蛋白为对象,综述了近些年来在该领域取得的研究进展。主要论述Cas9蛋白的功能、改造、引导RNA(sgRNA)的设计及其在基因分析方法上的应用。     

基于景观尺度下的鄱阳湖湿地浅层土有机碳的空间特征

湿地土壤有机碳研究是全球碳循环研究的基础性工作, 对于准确评估湿地固碳增汇和全球温室气体减排都具有重要意义。以鄱阳湖国家自然保护区为研究区域, 选择六种景观类型(湿地洲滩景观包括受人工控制的碟形湖泊常湖池、半人工控制的碟形湖泊蚌湖、不受人工控制的洲滩前缘泗洲头以及岗地景观包括林地、田地和菜地), 湿地洲滩景观在各1 m高程(泗洲头和蚌湖采样高程10-17 m, 常湖池采样高程12-17 m)内的浅土壤采取3个土壤样品, 岗地景观浅层土壤各采取3个土壤样品, 分析浅层土壤有机碳含量。结果表明, 鄱阳湖不同景观类型的浅层土壤有机碳含量差异性显著。湿地洲滩浅层土壤(特别是0-10 cm土层)的有机碳随高程梯度变化呈现倒U型变化, 即低海拔与高海拔土壤有机碳的含量较中海拔土壤有机碳的含量低, 泗洲头洲滩土层0-10 cm的有机碳含量最高值出现在13-14 m高程, 其中0-10 cm土层的土壤有机碳含量变化值为1.56-12.29 g·kg-1, 10-20 cm土层的土壤有机碳含量变化值为0.96-8.19 g·kg-1; 蚌湖洲滩土层0-10 cm的有机碳含量最高值出现在14-15 m高程, 其中0-10 cm土层的土壤有机碳含量变化值为6.36-23.32 g·kg-1, 10-20 cm土层的土壤有机碳含量变化值为4.14-8.88 g·kg-1; 常湖池洲滩土层0-10 cm的有机碳含量最高值出现在16-17 m高程, 其中0-10 cm土层的土壤有机碳含量变化值为6.51-18.91 g·kg-1, 10-20 cm土层的土壤有机碳含量变化值为3.83-10.05 g·kg-1。岗地浅层土壤有机碳(特别是0-10 cm土层)田地的土壤有机碳含量最高, 菜地土壤有机碳含量最低。比较六种景观类型的浅层土壤有机碳含量, 泗洲头洲滩浅层土壤有机碳含量最低, 蚌湖洲滩浅层土壤有机碳含量最高。六种景观类型的浅层土壤有机碳含量呈现一致的现象是土层0-10 cm的机碳含量明显高于土层10-20 cm的有机碳含量, 说明鄱阳湖国家自然保护区内土壤有机碳含量主要富集在土壤浅层的特征。土壤pH值对湿地土壤有机碳呈显著负相关性, 而土壤含水量、地上部分生物量与土壤有机碳呈显著正相关性。     

为中国科技工作者建设交流平台，将论文写在祖国的大地上——庆祝《中国生物化学与分子生物学报》创刊35周年

2020年,《中国生物化学与分子生物学报》（原刊名《生物化学杂志》,以下简称《学报》）将迎来创刊35周年纪念日。时光荏苒如白驹过隙,《学报》承载着诸位生化前辈的期待与信任、智慧与思考,记录着无数生化人的探索与追求、成果与经验,也见证着青年学者的兴奋与喜悦、收获与成长。时至今日,《学报》也已成为国内具有重要影响和良好口碑的优秀中文学术期刊。 记得我回国后不久,时任《学报》主编的贾弘禔教授和两位前主编张昌颖先生、张廼蘅先生都分别向我讲述了《学报》所承载的生化前辈的愿望,表达了他们对《学报》发展的期待。2006年,在探望生化前辈郑集先生时,96岁高龄的老先生告诉我们,他一直都在关注《学报》的发展,他注意到《学报》的改版等一系列变化,也为我们提出了“坚持《学报》创刊初衷”的要求。也正是秉承着“为广大的中国科技工作者服务,为中国科技工作者建立科学与技术交流平台”这样的初衷,历经35年的发展,《学报》由双月刊改为单月刊,除综述和研究论文栏目外,扩展了特约综述、要文聚焦、青年论坛、术语商榷等栏目,增加了网刊,开通了微信服务号,成为国家生物学类/基础医学类核心期刊。 为响应、落实习近平总书记在2016年5月30日全国科技创新大会提出的“科学研究既要追求知识和真理,也要服务于经济社会发展和广大人民群众。广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上……”的指示和任务,作为中国生物化学与分子生物学会刊登研究论文的核心学术期刊,《学报》目前正在为双语双向、增强出版、扩大影响努力工作,争取为作者、读者提供更多的信息与体验。“牢记初心、不忘使命,栉风沐雨、砥砺前行”。我们深知路途遥远,困难重重。但我们也有信心迎接挑战,走向未来！ 至此《学报》创刊35周年之际,谨向为《学报》创建和发展做出突出贡献的生化界前辈致敬,向所有关爱、支持《学报》建设和发展的作者、读者,以及历届编委和编辑部工作人员表示衷心的感谢！     

17个建兰品种光合特性分析

以17个建兰(Cymbidium ensifolium)品种为材料,采用改良的丙酮法提取叶绿素,再通过Arnon丙酮法公式计算光合色素含量,利用捷克FluorCam开放式叶绿素荧光仪测定不同品种的叶绿素荧光参数。结果表明,17个建兰品种的光合色素和叶绿素荧光参数具有不同程度的差异,其中‘铁骨素’(C. ensifolium ‘Tiegusu’)、‘逸红双娇’(C. ensifolium ‘Yihongshuangjiao’)和‘闽南黄蝶’(C. ensifolium ‘Minnanhuangdie’)的光合色素含量高于其他品种,表明这3个品种具有良好的光合效率,吸收光能的能力较强;‘铁骨素’最大荧光产量(Fm)、Kautsky诱导效应最大荧光(Fp)、PS Ⅱ原初光能转化效率(Fv/Fm)和非光化荧光淬灭系数(NPQ)均为最高。综上可知,‘铁骨素’的光合生理特性优于其他品种,可作为优良建兰品种进行种植推广。     

生菜种子低温处理后耐冻性和脂肪酸合成代谢的关系研究

以生菜(Lactuca sativa)种子为研究对象,通过不同时间的吸水处理分析其含水量变化,再通过程序降温处理,分析不同含水量种子发芽率的差异,以及脂肪酸合成有关基因(FAD2、FAD3、PPT、ELOVL)和冷调节基因ICE1的表达。结果表明,种子含水量随吸水时间增加而升高。程序降温至同样的低温冷冻条件下(-20℃、-22℃),吸水时间小于6 h的种子发芽率较高,而吸水8 h以上的种子发芽率显著降低。种子吸水8 h含水量处于饱和状态,在此状态下种子对低温较为敏感,说明含水量对种子耐冻性有影响。冷冻处理后生菜种子基因表达检测结果表明,脂肪酸去饱和酶基因(FAD2、FAD3)、蛋白质棕榈酰基硫脂酶相关基因(PPT）、长链脂肪酸延伸酶相关基因(ELOVL)的表达水平均随着种子含水量增加呈上升趋势,吸胀10 h的种子表达量最高,此时种子由于高含水量所受冷冻伤害最大。基因ICE1在冷冻处理种子中的表达也随着吸水时间增加而升高,在吸水10 h时种子中表达量到最高水平。综上,种子含水量越高,所受冷冻伤害越大。但种子在低温条件下具有一定的抗冷反应,可通过相关基因的过表达调控合成更多不饱和脂肪酸、抗冻蛋白等提高含水种子耐冻性。     

中国兽类一新纪录白尾高山䶄及西藏、湖北和四川兽类各一省级新纪录

在最近几年开展的小型兽类调查和研究中,通过形态学和分子鉴定的方法,证实在新疆发现的白尾高山䶄（Alticola albicauda True, 1894）是中国新纪录。该种尾全白色,末端有白色毛束;身体背部淡红褐色,腹部纯白。在基于Cyt b构建的系统树中和GenBank中的白尾高山䶄聚在一起,并与银色高山䶄（Alticola argentatus Severtzov,1879）形成姊妹群,两者间遗传距离为5%;在西藏发现小毛足鼠（Phodopus roborovskii Satunin,1902）,其特征和我国其他区域分布的小毛足鼠一致,两者之间Cyt b基因遗传距离（K2P）为0.6%,是西藏新纪录;在四川发现丽江绒鼠（Eothenomys fidelis Hinton, 1923）,牙齿特征,尾长和体长之比和地模标本基本一致,但个体较小,在基于Cyt b构建的系统发育树显示,四川标本为独立分支,表明形态和分子上均存在一定的分化,但和地模标本的遗传 距离只有1.1%,应为同一种,为四川省新纪录;在湖北发现循化鼠兔（Ochotona xunhuaensis Sou and Feng, 1984）,有异耳屏,头骨较扁平,符合循化鼠兔的鉴定特征,与模式产地的循化鼠兔Cyt b基因的遗传距离为1.9%,为湖北新纪录。