Eco-physiological responses of Polytrichum commune to soil contamination by polychlorinated biphenyls

 通过微体繁殖技术在多氯联苯(PCBs)污染土壤基质上进行大金发藓(Polytrichum commune)的室内培养, 研究了不同浓度(5、10和20 mg·kg^–1)低氯PCBs (Aroclor 1242)和高氯PCBs (Aroclor 1254)对大金发藓生理生态指标的影响。经6个月的培养, 大金发藓的密度和盖度分别达93%和50株·cm^–2以上, PCBs处理组与对照组相比无显著差异, 表明PCBs对大金发藓茎叶碎片再生成新植株体的能力没有产生不利影响。大金发藓鲜质量和株高随低氯PCBs (Aroclor 1242)浓度增加而增加、随高氯PCBs (Aroclor 1254)浓度增加而减小, 但均高于对照, 表明PCBs处理对大金发藓的生长具有一定的促进作用。PCBs处理组大金发藓叶绿素a、b以及叶绿素a + b含量较对照组有所增加, 叶绿素a/b值与对照组相比基本没有变化。PCBs处理组大金发藓膜脂过氧化产物丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性与对照组相比无显著差异, 谷胱甘肽含量较对照组显著增加, 表明谷胱甘肽在大金发藓体内活性氧清除过程中起重要作用。总体来看, 大金发藓能在所设浓度的PCBs范围内正常生长, 对PCBs有较强的耐性。     

水稻条纹花叶病毒对介体电光叶蝉生长繁殖及取食行为的影响

【目的】由电光叶蝉Recilia dorsalis传播的水稻条纹花叶病毒(rice stripe mosaic virus,RSMV)目前在我国华南稻区大面积发生并对水稻生产造成严重危害。本研究旨在明确RSMV对介体电光叶蝉生长繁殖及取食行为的影响。【方法】通过生物学实验测定RSMV侵染后电光叶蝉的生长和生命表参数;利用刺吸电位(electrical penetration graph,EPG)技术比较携带和未携带RSMV的电光叶蝉成虫在健康水稻上的取食行为差异;采用Y型嗅觉仪测定电光叶蝉成虫对感染和未感染RSMV水稻的寄主选择倾向性。【结果】与无毒电光叶蝉相比,携带RSMV的电光叶蝉若虫发育历期延长,而若虫存活率、成虫羽化率、雌虫繁殖力和卵孵化率下降。无毒电光叶蝉成虫倾向于选择取食RSMV侵染的水稻,而带毒电光叶蝉成虫倾向于选择取食健康水稻。与无毒电光叶蝉相比,带毒电光叶蝉成虫取食健康水稻所产生的刺探波、障碍波和唾液分泌波次数和持续时间均显著增加,被动取食波和休息波次数减少但时间均延长。【结论】与无毒电光叶蝉相比,感染RSMV使带毒电光叶蝉若虫发育历期延长且不利于其种群的繁殖。RSMV通过调控介体电光叶蝉成虫的取食和寄主选择行为而有利于自身在寄主水稻间的传播。     

寄生于罗非鱼的刺纹车轮虫种群分析及其寄主偏好性研究

文章在刺纹车轮虫Trichodina centrostrigata Basson, Van As & Paperna, 1983的重描述基础上, 基于形态学特征、分子特征及系统发育分析, 对其种群多样性及寄主偏好性进行了研究。结果表明, 刺纹车轮虫三个种群: Trichodina centrostrigata (KP295473)、Trichodina centrostrigata (W)和Trichodina centrostrigata (Q)在历经4年的时间里, 未发生明显的种群分化; 其次, 刺纹车轮虫与寄生于海水寄主的车轮虫聚支, 表明二者具有较近的亲缘关系; 再次, 刺纹车轮虫主要寄生于鲈形目的广盐性罗非鱼, 少数寄生于其他淡水鱼类, 具有较强的寄生特异性; 最后, 此研究中的寄主罗非鱼对于刺纹车轮虫具有100%的高感染率, 表明刺纹车轮虫为罗非鱼养殖业中一类潜在病害性微生物。     

苯酚胁迫下多刺裸腹溞实时定量PCR内参基因的筛选

为研究苯酚胁迫下多刺裸腹溞(Moina macrocopa)相关基因的表达情况, 筛选用于实时定量PCR分析的最佳内参基因。利用内参基因表达的cycle threshold(Ct值)非参数检验、GeNorm、NormFinder和BestKeeper四种方法对β-actin、16S rRNA和12S rRNA进行分析, 筛选出苯酚胁迫下多刺裸腹溞表达相对稳定的内参基因。结果显示, 从Ct值初步判定不同浓度苯酚胁迫后, 多刺裸腹溞体内β-actin、16S rRNA和12S rRNA均可稳定表达, 且稳定性顺序为: 16S rRNA>12S rRNA>β-actin, 从GeNorm软件分析显示内参基因的稳定性顺序为: 16S rRNA=β-actin>12S rRNA, NormFinder和Bestkeeper分析显示的稳定性顺序均为: 16S rRNA>β-actin>12S rRNA。基于以上四种方法对三个候选内参基因的筛选, 确定了16S rRNA作为多刺裸腹溞实时定量PCR的最佳内参基因, 有助于提高qRT-PCR分析的准确性, 为进一步研究苯酚胁迫多刺裸腹溞后目的基因功能的表达提供了基础。     

疣壶藓尖叶变种的芽胞形成及其生态意义

该研究以疣壶藓尖叶变种(Gymnostomiella vernicosa var.acuminata)为实验材料,在人工培养条件下观察并记录其芽胞产生及脱落过程,以揭示该分类群及相关类群的芽胞形成过程和机制,为疣壶藓尖叶变种的分类提供参考性特征指标,明确苔藓植物芽胞的进化和生态学意义。结果显示,疣壶藓尖叶变种的芽胞形成过程划分为3个阶段:(1)茎表皮细胞的外切向壁局部向外隆起,外突的疣壶藓尖叶变种表皮细胞富含叶绿体,可进行光合作用。(2)芽胞起始细胞横向分裂,形成一个基细胞和一个顶细胞;基细胞经数次横向分裂,下部形成柄状结构,上部的细胞常呈喇叭形的“柄托”;顶细胞经多方向细胞分裂,形成椭球状至圆球状芽胞体,形成初期为富含叶绿体的厚壁细胞,成熟后叶绿体数目逐渐减少,最终变成深棕色至红棕色。(3)由薄壁的柄细胞随机破损使芽胞从母株上脱落。研究表明,在无法预测的多变栖息环境中,相对于有较高的能量、遗传和生态消耗的有性生殖,疣壶藓尖叶变种产生芽胞是一种风险分担策略,可以提高生存几率和有效利用资源,可视为一种扩大和维持种群的有效途径。     

珠江河网典型水草床与贝类群落生物量特征

于2015年和2018年12月初调查珠江河网4个江段(左滩、小塘、外海和榄核)的典型水草床群落生物量时空变化特征,同时调查了相应江段的水草床、邻近非水草床区域的主要贝类生物量时空变化,并利用CCA分析其与主要水文、水质及沉积环境因子的相关性。结果表明:珠江河网典型水草床群落主要以刺苦草为优势种,偶伴生金鱼藻、穗状狐尾藻和轮叶黑藻等种类;对比两次调查结果发现,除小塘江段水草床生物量(以鲜重计)维持较稳定,高达9 kg·m^-2以外,其余3个江段的水草床均有种类减少、生物量下降的消落趋势。小塘江段贝类生物量最高,均值达968.8 g·m^-2,显著高于其他江段;所调查江段水草床区域中的贝类均高于非水草床区域;在由浅至深的水草床区域,虽然水草生物量逐增,但其贝类生物量却逐减;相同江段非水草床区域的贝类生物量显著低于水草床区域,表明珠江河网水草床为贝类提供良好的栖息、生长和繁育生境。径流量和水位变化可能是驱动珠江河网典型水草床群落年际演替的主要因素,而水草优势种类的保持可能受沉积物粒径组分和水体流速等因子的调控。     

刺盘孢菌的蛋白互作预测及侵染早期共表达模块分析

刺盘孢菌是一类重要的植物病原真菌,在全球范围内危害众多单双子叶植物。有许多研究对病菌的侵染模式进行了探索,但仍未阐明其确切的分子机制。本研究在预测病菌蛋白互作的基础上,结合表达谱数据对病菌在活体生存环境下的共表达模块进行挖掘和分析,以期为分子机制的研究提供新的线索。通过同源映射法和结构域法,预测得到刺盘孢菌的4 288个蛋白之间存在41 700个潜在互作,其中39 776个互作发生于异源蛋白之间,1 924个互作发生于同一蛋白内。将蛋白互作数据分别与4个表达谱数据进行整合,构建得到离体I、离体II、活体I和活体II 4个共表达互作组。对离体和活体互作组的共有基因的表达水平进行比较分析,结果表明,与离体互作组相比,活体互作组中与翻译、蛋白代谢等有关的基因表达水平下降,与离子转运、糖物质转运等有关的基因表达水平上升,暗示了物质转运在刺盘孢菌侵染早期的重要作用。进一步对活体互作组进行模块化分析,结果表明,活体I和活体II的特异模块分别与胁迫响应、肌动蛋白纤维长度调控有关,其中胁迫响应子网是以热激蛋白Hsp70为核心的互作簇,可能参与病菌对寄主的识别与对抗;肌动蛋白纤维长度调控子网则可能与病菌菌丝在寄主细胞间的延伸有关。     

马比木内生刺盘孢属真菌的分布多样性

马比木是具有抗癌活性的药用植物,前期实验从不同地区、不同部位的马比木植株中分离得到1 339个内生真菌菌株,ITS序列分析结果表明隶属于刺盘孢属的菌株有268个,说明刺盘孢属为马比木内生真菌的优势属之一。为了解马比木中刺盘孢属菌株的多样性,本研究按不同地区、不同部位归类,分析刺盘孢属菌株的地域和部位分布特征。选择31株代表菌株与参考菌株的ITS-TUB2-ACT-GAPDH 4个基因片段联合分析,通过分子系统发育和形态学结合的方法对代表菌株进行分析。结果显示,从分离部位上看,除花以外,其他部位均有刺盘孢属真菌的分布,叶和茎为主要分离部位;从分离地区上看,每个地区均分离到刺盘孢属菌株,但分离数量差异较大,贵阳和吉首的分离数量较大。多基因系统发育树将选择的31株代表菌株分成了19个操作分类单位（OTUs）。以上结果表明,马比木中不同生境的内生刺盘孢属菌株表现出一定的偏好和选择性,但没有明显的特异性;马比木内生刺盘孢属真菌具有较高的多样性。     

砂藓总蛋白质提取方法的选取及双向电泳体系的建立

为进行砂藓(Racomitrium canescens)蛋白质组学的双向电泳工作,首要前提是获得质量较好的砂藓总蛋白质,并建立一套完整高效的适用于砂藓的双向电泳体系。本研究以砂藓为研究对象,比较了Tris-酚抽提法、TCA-丙酮法和试剂盒法3种蛋白质提取方法获得砂藓总蛋白质的浓度和完整性,并对砂藓中蛋白质双向电泳的运行条件进行了优化和比较。结果表明:在3种砂藓总蛋白质提取方法中,Tris-酚抽提法获得的砂藓总蛋白质浓度最高,SDS-PAGE电泳结果中条带清晰且较完整,双向电泳后获得的蛋白质点最多,是3种方法中提取砂藓蛋白质浓度最高完整性最好的方法;基于Tris-酚抽提法的基础上进一步对砂藓总蛋白质双向电泳体系进行优化,结果显示:利用pH值范围为pH 4～7的IPG胶条,蛋白质上样量为1 000μg的条件下,获得的砂藓蛋白质双向电泳图谱蛋白质点最多,图谱中可分辨的蛋白质点共(872±15)个,且低丰度蛋白质点清晰。本研究筛选出的方法获得了蛋白质点分布均匀、背景清晰、分辨率高、质量较高的双向电泳图像,建立了砂藓蛋白质组学研究体系的较好方法。本研究结果为砂藓蛋白质组学研究提供了良好基础。