丽斗蟋翅二型雌虫飞行肌和卵巢发育间的资源分配差异

丽斗蟋Velarifictorus ornatus具有明显的翅二型现象, 长翅型与短翅型雌虫的卵巢和飞行肌存在着生理权衡。本研究分别应用蒽酮比色法、 硫代磷酸香草醛法、 考马斯亮蓝染液对羽化后10 d内两型雌虫飞行肌与卵巢内糖原、 总脂及蛋白质含量进行了定量分析。结果表明： 成虫羽化后10 d内, 两型雌虫体重无明显差异(P>0.05), 但短翅型雌虫怀卵量明显多于长翅型雌虫, 而人工脱翅能够促进长翅型雌虫怀卵量增加(P<0.05)。短翅型雌虫飞行肌内蛋白质、 糖原及总脂含量在成虫羽化后10 d内无明显变化, 但长翅型雌虫飞行肌内蛋白质在成虫羽化后3 d时达到最大值564.4±87.5 μg/♀, 糖原与总脂含量分别于羽化后第5天达到最大值85.2±21.7 μg/♀和5 284.7±1 267.4 μg/♀。然后开始下降, 各实验处理天数内, 长翅型雌虫飞行肌内蛋白质、 糖原及总脂含量都显著多于短翅型雌虫(P<0.05)。相反, 各处理天数内, 短翅型雌虫卵巢内蛋白质、 糖原及总脂含量则明显多于长翅型雌虫(P<0.05), 同时虫龄对蛋白质、 糖原及总脂在两型雌虫飞行肌与卵巢内分配也产生明显影响(P<0.05)。人工脱翅能够促进长翅型雌虫卵巢内蛋白质、 糖原及总脂含量增加, 同时诱导飞行肌内蛋白质、 糖原及总脂含量降低, 其中总脂含量在脱翅后10 d时降为2 394.9±1 461.8 μg/♀, 只有最大值的一半, 而与短翅型雌虫相似(P>0.05), 表明总脂为丽斗蟋飞行的主要能源物质。外用保幼激素Ⅲ能够促进长翅型雌虫卵巢内蛋白质、 糖原及总脂含量增加(P<0.05), 但对飞行肌内三者含量无明显影响(P>0.05), 外用早熟素Ⅰ对短翅型雌虫卵巢内蛋白质、 糖原及总脂含量亦无明显影响(P>0.05)。上述结果表明, 丽斗蟋长翅型雌虫首先将获得的资源用于发育飞行所需的飞行肌, 短翅型雌虫则首先将所获得的资源用于发育繁殖所需的卵巢, 但长翅型雌虫飞行肌与卵巢间的资源分配方式受保幼激素的影响。     

Analysis of genetic polymorphism of Athetis lepigone (Lepidoptera:Noctuidae ) populations from China based on mtDNA CO Ⅰ gene sequences

二点委夜蛾Athetis lepigone 是2005年首次在河北省发现危害夏玉米苗的新害虫,2011年7月在河北、河南、山东、山西、安徽和江苏6省47市夏玉米苗期大面积暴发成灾,严重威胁玉米生产.为了从种群水平探讨该虫暴发成灾的机制,我们通过分析线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ (mtCO Ⅰ)基因序列来研究不同地区二点委夜蛾种群的进化关系.本研究采集了河北、河南、山东和山西等地的19个不同地理种群样本,用同源序列比对的方法分析样本mtCO Ⅰ基因片段,利用DnaSP 5.0软件和Arlequin 3.5软件对不同地理种群间的mtCO Ⅰ单倍型多样性分析和Tajima's D中性检测,建立了单倍型邻接(N-J)系统发育进化树和单倍型网络图.结果表明,在203头个体的658 bp mtCO Ⅰ基因片段中,得到17种单倍型和18个变异位点,河北省的二点委夜蛾的单倍型多态性最丰富,而河南、山东和山西3省采集的二点委夜蛾样品其单倍型均有与河北种群单倍型一致的类型.二点委夜蛾不同地理种群间基因流水平较高,种群间没有明显的遗传分化,并且在较近的历史时期未经历明显的种群扩张.     

玉米C4光合叶不同部位解剖结构和光抑制特性的比较

以玉米第5位全展叶(C4光合叶)为材料,分别测定基部、中部和顶部的光合速率后,将叶片置于强光(2000μmol·m-2·s-1)下处理3h和暗中恢复3h,再测定这3个部位在处理期间的叶绿素荧光参数变化;然后分别从叶片的基部、中部和顶部取样观察显微结构和超微结构,测定叶绿素含量。结果表明,3个部位光合速率和叶绿素含量的大小依次为:中部>顶部>基部。基部的维管束鞘细胞叶绿体数量少,体积小,排列无规律,类囊体膜有部分垛叠;中部和顶部维管束鞘细胞叶绿体数量多,体积大,大部分围绕维管束呈离心排列,类囊体膜垛叠消失。在强光下,基部、中部和顶部均发生光抑制,但光抑制程度不同,根据严重度依次为:基部>顶部>中部,3个部位在暗中的光抑制恢复能力依次为:中部>顶部>基部。与叶基部相比,叶中部在强光下能维持较高的电子传递效率(φEo)和较低的热耗散比率(φDo)。这表明,C4光合循环是保持较高电子传递效率、减轻光抑制的重要因子。     

鲤IGF2b基因5'侧翼区序列克隆及不同鲤该区域GC富集区的甲基化分析

鲤(Cyprinus carpio)胰岛素样生长因子2b(insulin-like growth factor 2b,IGF2b)基因为鲤IGF基因家族重要的成员,已有的研究表明5'侧翼区序列对其功能的发挥有重要作用。因此,采用基因组步移法获取5'侧翼区序列,通过亚硫酸盐修饰的方法分析不同品种该区域GC富集区的甲基化状况。本文成功从鲤基因组DNA中获得695 bp的IGF2b 5'侧翼区序列。已获取的IGF2b 5'侧翼区序列经过TFSEARCH分析后发现了多个转录因子结合位点和TATA框,通过BLAST比对发现,鲤IGF2b 5'侧翼区DNA序列与斑马鱼(Danio rerio)IGF2b基因相比,相似性为87%。检测该区域富含GC的序列17个位点,发现建鲤(C.c.var.jian)有2个个体的3个位点出现甲基化,而黄河鲤(C.c.haematopterus)只有1个个体1个位点出现甲基化,这说明2个品种鲤在这个区域出现甲基化修饰的几率低,也验证了这2品种在该基因该区域GC富集区是稳定的。     

乌鲁木齐市区越冬期长耳鸮的食性分析

2009～2011年间,利用食团分析法对乌鲁木齐市越冬长耳鸮(Asio otus)的食性进行分析。3年累计收集长耳鸮食团683份,辨认出1 132只猎物。分析结果表明,长耳鸮在冬季共捕食小型哺乳类6种,鸟类2种。小家鼠(Mus musculus)是最常见的食物,占总捕食量的53.45%。小型哺乳类是长耳鸮的主要食物,它在食物组成中出现的总频率为88.16%,以生物量计,小型哺乳类占食物构成的95.13%。长耳鸮的食物组成年度间差异显著,与当地猎物资源多样性和可获得性密切相关,表明长耳鸮可能采用机会主义者的捕食策略。     

一株引起马来甜龙竹组培污染内生菌的分离与鉴定

【目的】对一株引起马来甜龙竹组培污染内生菌的分离与鉴定。【方法】采用改良的NA培养基分离纯化菌株,并通过菌体的形态结构观察、生理生化试验及其16SrDNA序列同源性分析对其进行鉴定。【结果】菌株SWFU01的形态特征及生理生化试验结果与解淀粉芽孢杆菌[Bacillus amyloliquefaciens(Fukumoto)Priest et al.]的描述基本相同;16S rDNA序列分析表明,该菌株与解淀粉芽孢杆菌JS在同一系统发育分支,其同源性为99.28%。【结论】综合形态学特征、生理生化特征以及16S rDNA序列分析的研究结果,菌株SWFU01被鉴定为解淀粉芽孢杆菌。     

2型猪链球菌srtBCD菌毛岛SSU2100基因的克隆表达与免疫学特性

【目的】研究2型猪链球菌(Streptococcus suis serotype 2,S.suis 2)野毒株05ZYH33的srtBCD菌毛岛菌毛亚蛋白SSU2100的免疫保护性作用。【方法】通过PCR扩增出SSU2100基因片段,将目的基因克隆到表达载体pET28a上,转化入E.coli BL21感受态中表达,亲和层析法纯化目的蛋白;Western blot检测SSU2100蛋白的免疫原性,重组蛋白免疫BALB/c小鼠,ELISA法检测多抗血清的效价及IgG亚型,研究重组蛋白的免疫保护作用。【结果】在原核系统成功表达出了SSU2100蛋白;ELISA结果显示重组蛋白能够刺激小鼠产生高效价的免疫抗体;动物实验表明该蛋白具有良好的免疫保护作用。【结论】菌毛亚蛋白SSU2100可以作为S.suis 2亚单位疫苗的候选分子,为系统地阐释srtBCD菌毛岛在S.suis 2致病机制中的作用奠定基础。     

A novel role for cyanide in the control of cucumber (Cucumis sativus L.) seedlings response to environmental stress

The effects of potassium cyanide (KCN) pretreatment on the response of cucumber (Cucumis sativus L.) plants to salt, polyethylene glycol (PEG) and cold stress were investigated in the present study. Here, we found that KCN pretreatment improved cucumber seedlings tolerance to stress conditions with maximum efficiency at a concentration of 20 µM. The results showed that pretreatment with 20 µM KCN alleviated stress‐induced oxidative damage in plant cells and clearly induced the activity of alternative oxidase (AOX) and the ethylene production. Furthermore, the structures of thylakoids and mitochondria in the KCN‐pretreated seedlings were less damaged by the stress conditions, which maintained higher total chlorophyll content, photosynthetic rate and photosystem II (PSII) proteins levels than the control. Importantly, the addition of the AOX inhibitor salicylhydroxamic acid (1 mm ; SHAM) decreased plant resistance to environmental stress and even compromised the cyanide (CN)‐enhanced stress tolerance. Therefore, our findings provide a novel role of CN in plant against environmental stress and indicate that the CN‐enhanced AOX might contribute to the reactive oxygen species (ROS) scavenging and the protection of photosystem by maintaining energy charge homoeostasis from chloroplast to mitochondria.     

Variability and adaptability of Miscanthus species evaluated for energy crop domestication

A growing body of evidence indicates that second‐generation energy crops can play an important role in the development of renewable energy and the mitigation of climate change. However, dedicated energy crops have yet to be domesticated in order to fully realize their productive potential under unfavorable soil and climatic conditions. To explore the possibility of domesticating Miscanthus crops in northern China where marginal and degraded land is abundant, we conducted common garden experiments at multiple locations to evaluate variation and adaptation of three Miscanthus species that are likely to serve as the wild progenitors of the energy crops. A total of 93 populations of Miscanthus sinensis, Miscanthus sacchariflorus, and Miscanthus lutarioriparius were collected across their natural distributional ranges in China and grown in three locations that represent temperate grassland with cold winter, the semiarid Loess Plateau, and relatively warm and wet central China. Evaluated with growth traits such as plant height, tiller number, tiller diameter, and flowering time, the Miscanthus species showed high levels of genetic variation within and between species. There were significant site × population interactions for almost all traits of M. sacchariflorus and M. sinensis, but not M. lutarioriparius. The northern populations of M. sacchariflorus had the highest establishment rates at the most northern site owing to their strong cold tolerance. An endemic species in central China, M. lutarioriparius, produced not only the highest biomass of the three species but also higher biomass at the Loess Plateau than the southern site near its native habitats. These results demonstrated that the wild species harbored a high level of genetic variation underlying traits important for crop establishment and production at sites that are colder and drier than their native habitats. The natural variation and adaptive plasticity found in the Miscanthus species indicated that they could provide valuable resources for the development of second‐generation energy crops.     

以发育模块重复征用和整合为基础的进化创新机制

进化新征的起源和分化是进化发育生物学研究的核心问题。通过对多细胞生物早期发育调控机制的比较分析,发现亲缘关系较远的生物所共有的一些形态特征受保守的发育调控程序调节（深同源性）。许多创新性状的发生是基于对预先存在的基因或发育调控模块的重复利用和整合。发育基因调控网络在结构和功能上高度模块化,因此不仅可以通过模块拆分和重复征用改变发育程式,而且也增强了调控网络自身的进化力。研究基因调控网络和发育系统的进化动态将有助于更深入地认识生物演化过程中创新性状发生和表型进化的分子机制。