基于RNA-Seq数据识别果蝇剪接位点和可变剪接事件

完整基因结构的预测是当前生命科学研究的一个重要基础课题,其中一个关键环节是剪接位点和各种可变剪接事件的精确识别.基于转录组测序（RNA-seq）数据,识别剪接位点和可变剪接事件是近几年随着新一代测序技术发展起来的新技术策略和方法.本工作基于黑腹果蝇睾丸RNA-seq数据,使用TopHat软件成功识别出39718个果蝇剪接位点,其中有10584个新剪接位点.同时,基于剪接位点的不同组合,针对各类型可变剪接特征开发出计算识别算法,成功识别了8477个可变剪接事件（其中新识别的可变剪接事件3922个）,包括可变供体位点、可变受体位点、内含子保留和外显子缺失4种类型.RT-PCR实验验证了2个果蝇基因上新识别的可变剪接事件,发现了全新的剪接异构体.进一步表明,RNA-seq数据可有效应用于识别剪接位点和可变剪接事件,为深入揭示剪接机制及可变剪接生物学功能提供新思路和新手段.     

黑豆皮中红色色素萃取工艺的响应面优化

利用逐因子试验和Box-Behnken试验对黑豆皮中红色色素萃取工艺进行了优化研究,获得了工艺优化的数学模型y=3.85+0.43x1+0.05x2-0.32x3-0.12x1x2+0.063x1x3+1.0E-0.02x2x3-0.58x12-0.49x22-0.34x32,分别对自变量求偏导得到优化工艺条件:x1=0.346,x2=0.006988,x3=-0.44,通过转换得到实际工艺条件,即萃取温度X1=83.46℃、萃取时间X2=30.07 m in、料液比X3=1:35.6(w/v)。在最优化条件下模型预测OD512为3.997,验证试验结果为3.85±0.01(n=3),试验证明,逐因子试验和Box-Behnken试验联用可以很好的应用于黑豆皮红色色素的萃取工艺中。     

大叶黑桫椤孢子超低温保存

大叶黑桫椤孢子在液氮中长期保存的结果表明：（1）大叶黑桫椤孢子可以保存于液氮中;（2）液氮保存后的孢子萌发率比未用液氮保存的普遍下降,保存90d的用室温慢速化冻的孢子萌发率最高（65.3％）,相对保持率最高可达79.3％;（3）采用室温（22～25℃）慢速化冻的效果优于37℃温水浴快速化冻的。据此认为,液氮超低温长期保存大叶黑桫椤孢子是可行的。     

哀牢山国家级自然保护区南华片三种雉类春季取食地利用比较

探讨亲缘关系密切、营养关系相似的物种间的共存机制,是群落生态学的研究热点之一。研究结果有助于了解同域物种的资源利用特点和分化方式,对于地区生物多样性的保育工作亦具有指导意义。黑颈长尾雉(Syrmaticushumiae)、白鹇(Lophuranycthemera)和红喉山鹧鸪(Arborophilarufogularis)为哀牢山国家自然保护区南华片区同域分布的3种雉类,它们亲缘关系较近,食性相似。比较三者春季取食地18个生态因子生态位宽度和重叠指数,结果显示,黑颈长尾雉广适性(生态位宽度值>0·8)的取食地因子最少(1个),专一性(生态位宽度<0·8)因子最多(4个);白鹇居中(3个和2个);红喉山鹧鸪与黑颈长尾雉恰好相反(6个和0个)。黑颈长尾雉与白鹇生态位重叠指数≥0·5的因子数(5个)多于黑颈长尾雉与红喉山鹧鸪的(2个)和白鹇与红喉山鹧鸪的(4个);灌木层盖度、草本层盖度和种子密度的生态位重叠指数在3种雉类间均较大。单因素方差分析结果表明,3种雉类在坡向、乔木密度、草本层盖度、种子密度和土壤动物等5个因子均无差异;在距空旷地距离、距道路距离和灌木层盖度等3个因子均有差异;而其余因子则是在不同的两个物种之间有差异。主成分分析结果显示,黑颈长尾雉取食地前7个主成分的累计信息量达85·6%,白鹇的前6个达86·0%,红喉山鹧鸪的前5个达79·0%。影响这三种雉类取食地选择的因子主要集中于前3个主成分。3种雉类间取食地因子差异状态呈镶嵌分布,意味着种间生态位呈分化状态。各物种优先选择的因子组合不同,各因子的重要程度亦不一。     

中黑盲蝽羽化节律及交配行为初步研究

在光周期L∶D=16∶8,温度(25±1)℃条件下对中黑盲蝽Adelphocoris suturalis Jakovlev羽化规律及交配行为进行观察,结果表明:中黑盲蝽雌、雄成虫全天均可羽化,雌虫羽化高峰出现在亮灯后7:00—9:00am,雄虫的羽化高峰出现在亮灯后5:00—7:00am;羽化过程历时较短,仅5～7 min。成虫自4日龄开始达到性成熟;室内短距离条件下雌虫通过足摩擦腹部(有时会伴随着振翅)吸引雄虫,同时雄虫用足摩擦腹部并振动翅膀回应雌虫,定位雌虫后发生交配,交配时间约30 s。     

两种盲蝽的抗药性监测

本文从2009到2011年连续3年用马拉硫磷、毒死蜱、灭多威、三氟氯氰菊酯、吡虫啉、硫丹6种杀虫药剂诊断剂量监测了河北、河南、山东、安徽等重要棉产区绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)田间种群的抗药性。2010年马拉硫磷诊断剂量处理河北邱县、安徽望江田间种群死亡率95%以上;毒死蜱诊断剂量河南郑州、山东滨州,安徽地区的田间绿盲蝽死亡率大于80%;三氟氯氰菊酯诊断剂量死亡率接近95%以上;2010年安徽望江、2011年河北邱县、山东滨州、安徽无为田间种群在吡虫啉诊断剂量下的死亡率在78%～90%。点滴法对2011年各地绿盲蝽种群抗药性监测表明,各地绿盲蝽对毒死蜱、灭多威、吡虫啉均处于敏感阶段,对于马拉硫磷、三氟氯氰菊酯、硫丹大多处于低抗水平阶段。在对中黑盲蝽Adelphocoris suturalis Jakovlev3年的抗性监测中,作者发现种群抗性个体频率的出现更为普遍。     

黑胸散白蚁分离饲养补充型生殖蚁的产生及羽化分飞行为

对黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis Snyder成熟群体进行室内自然条件分离饲养观察,结果表明:单品级分离群体和多品级分离群体均能产生补充型生殖蚁,产生补充型生殖蚁的概率与分离群体内的个体数量呈正相关关系,分离时间和气温对产生补充型生殖蚁的历期影响较大,1、4、6、9月分离的群体产生补充型生殖蚁的历期分别为78.50、46.00、32.17、26.00d,经分析差异显著(P<0.05)。分离群体能迅速产出有翅成虫羽化分飞,在分离后2年就可发育进入羽化分飞的成熟年龄,分离时间对产生羽化分飞的历期有一定影响,6月分离的多品级分离群体产生羽化分飞的历期平均为659.3d。单品级翅芽若蚁分离群体可产生羽化分飞,且存在反季节羽化现象。     

The emergence rhythm and copulation behavior of Adelphocoris suturalis

在光周期L∶D=16∶8,温度(25±1)℃条件下对中黑盲蝽Adelphocoris suturalis Jakovlev羽化规律及交配行为进行观察,结果表明:中黑盲蝽雌、雄成虫全天均可羽化,雌虫羽化高峰出现在亮灯后7:00-9:00am,雄虫的羽化高峰出现在亮灯后5:00-7:00am;羽化过程历时较短,仅5-7min.成虫自4日龄开始达到性成熟;室内短距离条件下雌虫通过足摩擦腹部(有时会伴随着振翅)吸引雄虫,同时雄虫用足摩擦腹部并振动翅膀回应雌虫,定位雌虫后发生交配,交配时间约30s.     

华北大黑鳃金龟中肠丝氨酸蛋白酶cDNA克隆、 序列分析及表达

丝氨酸蛋白酶是昆虫体内一类重要的消化酶, 为了了解该类酶的分子特性及功能, 本研究利用粉纹夜蛾Trichoplusia ni围食膜蛋白多克隆抗体筛选华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita中肠cDNA表达文库, 首次得到编码华北大黑鳃金龟丝氨酸蛋白酶cDNA序列, 命名为HoSP1（GenBank登录号为FJ573146）。序列分析表明, 该基因长902 bp, 开放阅读框（ORF）长783 bp, 编码260个氨基酸, 推测分子量和pI值分别为26.7 kDa和4.19, 不含有N-糖基化位点, 但在Thr₁₅₇处有一个O-糖基化位点, 含有6个保守的半胱氨酸残基, 组成3对二硫键, 对于维持蛋白质的三级结构起着重要的作用。通过与几种丝氨酸蛋白酶的比对发现, 该酶具有组氨酸（His）、 天冬氨酸（Asp）、 丝氨酸（Ser）催化中心, 与褐新西兰肋翅鳃金龟Costelytra zealandica的14种丝氨酸蛋白酶有明显的相似性, 其中与CzSP3的序列一致性最高, 为52.47%。把该基因与pET21b载体重组后, 进行体外表达, 以BTEE为底物, 测得该酶的活力为0.0378 μmol/mg·min。HoSP1基因的克隆及体外表达为进一步研究该酶在华北大黑鳃金龟体内的表达及功能提供了依据。     

黑腹果蝇细胞谱系分析方法进展

对动物体内单个细胞的谱系进行分析有助于追踪其在发育过程中的作用,但是体内各种组织都是由很多形态、结构、功能各不相同的细胞构成的复杂系统,这种复杂性严重阻碍了对单个细胞的研究。嵌合克隆技术(Mosaic technique)和标记技术(Labeling technique)的出现为这一研究提供了强有力的手段。文章介绍了近几年来黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)研究中常用的7种嵌合克隆标记方法,包括FRT介导的有丝分裂重组(FRT-mediated mitotic recombination)、MARCM(Mosaic analysis with a repressible cell marker)、TSG(Twin spotgenerator)、Twin-spot MARCM、Q-MARCM(Q system-based MARCM)、Coupled MARCM和G-TRACE(Gal4technique for real-time and clonal expression)技术,详述了这些技术的原理及应用,并对不同技术进行了对比。运用这些技术研究者可以从单细胞水平进行遗传学标记和操作,特别是在神经系统等复杂系统中追踪单个细胞的发育过程。果蝇中的这些技术也将为其他模式生物追踪细胞谱系提供参考。