赤拟谷盗功能基因组学研究进展

赤拟谷盗Tribolium castaneum是一种重要的模式生物,在遗传、发育、生化与免疫等研究领域均取得了重要的研究进展。同时它也是一种危害极大的鞘翅目类储粮害虫,在世界各地都有分布,每年给储藏物造成了数十亿美元的经济损失。其全基因组测序的完成、遗传操作体系的构建及系统RNAi方法的应用都极大地促进了其功能基因组学的研究。本文综述了近年来赤拟谷盗基因组计划及功能基因组学的研究进展,拟为赤拟谷盗的生物学研究和防治奠定基础。     

齿肋赤藓早期光诱导蛋白ELIPs的生物信息学分析

从齿肋赤藓转录组数据库出发,共得到39条注释的早期光诱导蛋白Sc ELIPs unigene,其中2条(Sc ELIP1与Sc ELIP2)具有完整ORF。利用多种生物信息学分析工具,对这2条Sc ELIPs序列的同源性、理化性质、保守域、信号肽、疏水性、亚细胞定位、二级结构、跨膜结构、三维结构、活性位点等方面进行分析。结果表明:2条Sc ELIPs序列的ORF全长分别为711 bp和624 bp,分别编码236和207个氨基酸,二者都具有完整的Chloroa_b-bind功能域,定位于叶绿体类囊体膜,含有3个跨膜α螺旋,第1、3螺旋通过Glu和Arg残基形成双重对称结构,且具有至少4个叶绿素结合活性位点。通过对得到的2条Sc ELIPs进行氨基酸序列比对及基因树分析,得出Sc ELIP1与小立碗藓、山墙藓及盐生杜氏藻聚为一支,而Sc ELIP2与高等植物聚为一支,表现出ELIP从低等到高等植物的进化特征。本研究为Sc ELIPs基因后续的克隆和功能研究奠定了基础。     

利用毒饵站防治赤腹松鼠危害的可行性研究

赤腹松鼠剥食树皮的行为常给人工林造成严重危害。因赤腹松鼠在树上活动,防治难度较大,为此进行了在树上放置毒饵站防治其危害的可行性研究。2012年9月~2013年7月,为选择合适的毒饵站类型,对毒饵站的材料、口径和放置高度进行了实验;并调查了赤腹松鼠对毒饵站中饵料取食的季节性变化,评估玉米和大米在不同季节作为饵料防治危害的可行性。研究结果显示,毒饵站的材料(塑料喉管和竹筒)以及在树上的放置高度(0.8 m和1.8 m)对赤腹松鼠的取食无影响,但赤腹松鼠对口径较大(90 mm)的毒饵站的访问显著高于对口径较小(80 mm)的毒饵站的访问。赤腹松鼠对饵料的访问结果显示:赤腹松鼠对玉米的取食率在秋季达到最高32.40%,最低时为夏季8.44%;对大米的取食率在春季达到了最高29.38%,最低时为冬季8.33%。根据实验结果,认为在各个季节利用毒饵站法防治赤腹松鼠的危害都是可行的,可根据具体的防治时间选择玉米或大米作为饵料。此外,赤腹松鼠对大颗粒的玉米饵料的访问显著高于对小颗粒的玉米饵料的访问。在实验过程中通过红外线摄像机采集到的4120张图片和830段视频显示超过99%的饵料均是赤腹松鼠取食的,极少有非靶动物访问毒饵站。赤腹松鼠对饵料的访问行为表现出了晨昏双高峰的特点。     

赤桉ACT1和ACT2基因的克隆与生物信息学分析

为了解赤桉(Eucalyptus camaldulensis)肌动蛋白(Actin)在生长发育过程中的功能,根据赤桉幼苗转录组数据库中的肌动蛋白基因序列,从赤桉嫩叶中克隆了2条Actin基因片段,并利用RACE技术获得Actin基因的全长cDNA,分别命名为ECACT1和EC-ACT2基因。生物信息学分析表明,这两条基因的全长cDNA分别为1533 bp和1387 bp,均含有1个编码377个氨基酸的开放阅读框。经比对分析,赤桉Actin蛋白的氨基酸序列与其他植物Actin蛋白的具有较高的相似性,并且具有Actin蛋白特有的保守序列和相关特征。因此推测这两条基因对桉树的生长发育具有一定的调控作用。     

新型甜味剂--赤藓糖醇产生菌的筛选

从土壤、酿造食品、花粉等样品中分离赤藓糖醇产生菌的方法,分离得到约３００株耐高渗酵母,其中有３株菌产赤藓糖醇,２６０８在葡萄糖培养液中可产赤藓糖醇３２ｍｇ／ｍｌ。     

冰核真菌削弱赤拟谷盗抗寒力的初步研究

赤拟谷盗Tribolium castaneum是不耐结冰的害虫,在冬季它通过降低过冷却点以避免结冰造成的致命伤害。冰核活性细菌能显著提高昆虫的过冷却点,使之在较高的零下温度发生结冰。试验证明冰核活性真菌也能显著提高赤拟谷盗的过冷却点。对照组平均过冷却点为-14.9℃。用10 g/L的冰核真菌制剂喷洒虫体,风干后测定,平均过冷却点提高到-4.8℃。用0.1 g/L处理后至少在7天内过冷却点保持较高。这些结果表明冰核真菌可能成为一种在冬季使用的、防治不耐结冰害虫的促冻杀虫剂。     

南亚热带丘陵赤红壤区农业可持续发展的土壤水分管理

南亚热带丘陵赤红壤地区水热资源丰富,可大力发展荔枝、龙眼、香蕉、芒果等岭南佳果基地和高效益的蔬菜的种植,是广东省以至全国的一块得天独厚的宝地.本文分析了南亚热带的自然概况、广东南亚热带地区的优势及丘陵赤红壤的特征.研究了广东省南亚热带丘陵赤红壤受气候因素的制约,土壤贮水库容和有效库容小,下层非饱和导水率及土壤水力扩散度低等水分特性及问题.提出了改善生态环境,利用生物或工程措施截流降雨、减少地表径流,提高降雨入流率从而增加土壤贮水量和有效贮水量,通过改良土壤,提高土壤保水性能和土壤供水能力,采取防止或减缓土壤水分蒸发措施,发展节水灌溉技术等土壤水分调控与管理技术措施.     

花生侵脉新赤壳菌果腐病生防芽孢杆菌的分离鉴定及防病效果

【目的】为了分离鉴定对花生侵脉新赤壳菌果腐病病原菌Neocosmospora vasinfecta具有抑制作用的根际芽孢杆菌。【方法】利用平板稀释法从花生的根际土壤分离芽孢杆菌,再采用平板对峙法筛选出对N.vasinfecta具有抑制作用的根际芽孢杆菌,通过形态观察、生理生化特性和分子生物学相结合的多相分类方法对生防根际芽孢杆菌进行分类鉴定,检测脂肽类抗生素合成基因类型,并进行花生侵脉新赤壳菌果腐病的田间防治试验。【结果】从花生根际土壤中分离到28株芽孢杆菌,其中对花生果腐病病原菌具有明显抑制作用有8株。多相分类法结果显示2株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),6株为解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)。脂肽类抗生素合成基因检测显示,8株生防芽孢杆菌含有至少1种脂肽类抗生素,其中所有生防菌均含有丰原素B合成基因,推测这些芽孢杆菌对N.vasinfecta的抑制机制可能与脂肽类抗生素的合成相关。田间防病实验结果显示,B.amyloliquefaciens GF-3和GF-22制备的生物有机肥均能有效降低NPRP的发病指数,其防治效率分别为32.35%和79.41%,增产率分别为19.12%和25.85%。【结论】分离鉴定了2株对花生侵脉新赤壳菌果腐病具有明显防治效果的根际芽孢杆菌,这不仅为花生侵脉新赤壳菌果腐病的生防制剂研制提供了菌株,还为研究防治机理奠定了基础。     

荒漠齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)非结构性碳水化合物含量对植株脱水的响应

苔藓结皮作为生物土壤结皮演替的最高阶段和生物量的最主要贡献者,具有很强的环境适应性,对维持荒漠地表稳定和改善微环境具有重要作用。非结构性碳水化合物是植物重要的组成部分,能够抵御环境胁迫对植物造成的损伤。目前,荒漠藓类植物非结构碳水化合物对干旱的响应机制尚不清楚。选取古尔班通古特沙漠南缘和腹地苔藓结皮中优势藓类植物齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)为研究对象,对其在复水后脱水过程中非结构性碳水化合物含量变化特征进行了分析。结果表明:植株含水量在脱水24 h内下降趋势显著,此后趋于稳定。可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量在脱水1h内显著下降。可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量在脱水2—16 h没有显著的变化。但16—24 h可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量出现显著增加,脱水24—48 h,腹地齿肋赤藓可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量缓慢下降到复水前水平,而南缘可溶性总糖、蔗糖、果糖含量低于复水前水平。复水前不同地区齿肋赤藓非结构性碳水化合物含量存在显著性差异,脱水结束后两个地区齿肋赤藓非结构碳水化合物含量无显著差异。结果说明齿肋赤藓在不同地区其非结构性碳水化合物含量不同,在同一脱复水过程中不同地区齿肋赤藓非结构性碳水化合物含量表现出不同的变化趋势,主要原因是可溶性糖含量对脱水过程中水分胁迫的响应不同。齿肋赤藓脱水过程中非结构性碳水化合物的研究,有助于抗旱非维管植物在干旱环境中从降雨湿润进入干旱过程的适应策略研究。