不同海拔高原鼠兔个性特征与SERT基因多态性关联

个性特征是指动物个体间稳定、可遗传的行为差异,与相关基因多态性有关,反映了动物对环境的适应模式,探究个性相关基因变异,将有助于更好地理解动物对环境的适应与进化机制。本文以高原鼠兔 (Ochotona curzoniae) 为对象,研究了5个不同海拔地区高原鼠兔的个性 (探究性、勇敢性和温顺性) 差异特征,并检测了个性相关基因5-羟色胺转运体 (SERT) 的单核苷酸多态性 (SNP) 和mRNA表达。结果发现,高海拔地区高原鼠兔的探究性和勇敢性显著高于低海拔地区,而高海拔地区高原鼠兔SERT基因mRNA表达量显著低于低海拔地区,提示不同海拔高原鼠兔个性特征差异可能与SERT基因mRNA表达有所关联。进一步检测不同海拔地区高原鼠兔SERT基因多态性及其分布差异情况,发现该基因存在6个SNP (其中5个位于外显子3,1个位于外显子5 );不同海拔地区鼠兔基因分布差异分析显示外显子5的c.A1063C 同义突变与海拔之间存在显著相关,高海拔地区该位点CC基因型分布频率显著高于低海拔地区;c.A1063C的基因型虽然与探究性、勇敢性无显著相关,但与温顺性显著相关。综上所述,随着海拔升高,高原鼠兔探究性和勇敢性增加,这有利于动物获取更多的食物资源,进而增加其生存机会。与此同时,SERT基因多态性显示与不同海拔地区的生存环境相适应的特征,且与温顺性有关,暗示不同海拔高原鼠兔个性差异可能与SERT基因SNP的差异有关。本研究从基因表达与突变的角度尝试阐述高原鼠兔适应不同海拔环境的行为差异,显示了不同海拔地区高原鼠兔行为生存策略潜在的分子机制。     

土壤含水量驱动土壤病毒和细菌多度及其与土壤异养呼吸关系的变化

土壤微生物是维持陆地生态系统稳定性和功能的重要组成部分。病毒是地球上数量最多的生物实体,也是若干类型生境中微生物数量的重要调节者。因此,了解病毒与微生物的相互作用,对深入认识包括碳循环在内的生态系统过程具有重要意义。在实验室建立土壤微宇宙实验系统,跟踪调查恒定低含水量、恒定高含水量和波动含水量3种水分处理下土壤病毒和细菌多度的变化,以及土壤异养呼吸速率对土壤病毒-细菌相互作用的响应。相较于低水分处理,高水分处理显著增加了病毒多度（P<0.001）和病毒-细菌多度比（P=0.0026）,波动水分处理显著增加了病毒多度（P<0.001）。在高水分处理的土壤微宇宙中,细菌和病毒多度呈现出随时间动荡的信号,即细菌多度表现出增加-降低-增加的趋势,而病毒多度则表现出增加-降低的趋势,且其变化滞后于细菌。土壤异养呼吸速率与土壤含水量（P<0.001）、细菌多度（P=0.0045）和病毒多度（P<0.001）都具有显著的正相关关系。这些结果说明：病毒导致的下行控制可能是细菌多度的重要影响因子,在水分增加情形下,病毒有可能通过加速细菌的更新速率进而加速土壤呼吸。因此,病毒与细菌的相互作用可能是碳循环的重要决定因素。     

西双版纳勐海县勐阿水库对亚洲象迁移活动和人—象冲突的潜在影响

2020年1—12月,采用半结构式访查法、痕迹跟踪调查法和无人机跟踪调查法相结合的方法,对拟建西双版纳勐海县勐阿水库涉及区域的亚洲象种群结构、迁移路线等进行了调查,并采用样方法和3S技术对该区域亚洲象取食植物和栖息地适宜性进行了调查和分析,以探讨拟建勐阿水库可能对亚洲象迁移活动和人—象冲突的潜在影响。结果表明：(1)拟建勐阿水库区域活动的亚洲象小种群被称为澜沧江西部种群或西双版纳勐海—普洱澜沧种群,仅由19头亚洲象(10头雄性,9头雌性)组成,有2条亚洲象迁移路线穿越该区域;(2)在研究区域共统计到亚洲象取食植物12目19科32属33种,基本能满足该象群的取食需求;(3)海拔、坡度、植被隐蔽度及食物资源等生态因子的适宜性分析结果显示,大部分区域(包括占总面积14.61%的最适生境和占总面积82.05%的相对适宜生境)都能满足该亚洲象小种群的基本生活需求;(4)2条亚洲象迁移路线中的1条将因水库建设而阻断,迫使该象群改变原来的迁移路线;(5)水库淹没区的植被将被永久破坏,原本连片的适宜栖息地也将受到进一步切割和压缩影响;(6)当食物资源无法满足亚洲象生存需求时,它们可能会选择进入可在较短时间内获得大量食物的农耕区取食农作物和经济作物,随着人流、车流大量增加,亚洲象与人相遇的概率也会大幅度增加。分析认为,拟建勐阿水库将淹没1条迁移通道,对亚洲象迁移活动造成阻碍,迫使象群改变路线,还可能导致更为严重的人—象冲突。建议在水库工程设计和建设过程中采取有效的保护管理措施,减少工程项目对亚洲象种群及其栖息地的负面影响;水库建设和管理部门、林业和草原管理部门等应加强对亚洲象活动的监测和预警,避免亚洲象肇事造成人员伤亡和更大的经济损失。     

黑龙江林蛙胃肠道5-羟色胺细胞的胚后发生

采用亲和素-生物素复合物(ABC)免疫组织化学法,对黑龙江林蛙(Rana amurensis)胚后发育各时期胃肠道中5-羟色胺(5-HT)细胞的发生过程进行了研究。结果显示,黑龙江林蛙胃中的5-羟色胺阳性细胞最早在第38期被检测到,小肠和大肠最早出现在第41期。从41期开始,5-羟色胺细胞分布于胃、小肠和大肠中,在同一发育时期中,胃部分布密度最大。同一部位在不同发育时期5-羟色胺细胞的分布密度不同,其中胃内5-羟色胺细胞在38期和43期分布最多,分布密度分别为1.8±0.62和1.8±0.89,45期分布数量最少,分布密度为1.1±0.31;小肠中5-羟色胺细胞在41期和43期分布最多,分布密度均为1.2±0.41,在44期和45期分布最少,分布密度分别为0.7±0.49和0.7±0.47;大肠中5-羟色胺细胞在第42期分布最多,分布密度为1.2±0.41,在44期分布最少,分布密度为0.7±0.47。5-羟色胺细胞最早分布在上皮细胞之间,随着胃肠道发育的日渐完善,在上皮基部或腺泡上皮之间也有分布。细胞形态变化不明显,有圆形、椭圆形、锥体形、长梭形和三角形。推测5-羟色胺阳性细胞的出现时间、形态以及分布型是与黑龙江林蛙的个体生长发育需要、胃肠道各段的功能以及食性转变相适应的。     

假单胞菌GP72 rpeB突变株的构建及其对吩嗪类抗生素合成的调控

[目的]绿针假单胞菌GP72是一株可生产吩嗪类抗生素吩嗪-1-羧酸(PCA)及2-羟基吩嗪(2-OH-PHZ)的生防假单胞菌.RpeA/RpeB双元调控系统是其双元调控系统中的一组,本文旨在研究这一系统中的应答调控子(RR)RpeB对于PCA及2-OH-PHZ的生物合成影响.[方法]通过生物信息学分析获得了rpeA/rpeB双元调控系统的序列,并从GP72中扩增出rpeB基因,通过同源重组技术构建卡那霉素抗性片段插入突变rpeB的突变菌株GP72BN.利用发酵实验、rpeB基因回补实验及荧光定量PCR实验,验证rpeB对于吩嗪类抗生素合成及相关基因表达的调控作用.[结果]在KMB培养基中,rpeB突变株的PCA产量下降为野生型的49.5％,2-OH-PHZ产量下降为野生型的67.3％.rpeB基因的回补可以在一定程度上回复PCA及2-OH-PHZ的产量.荧光定量PCR实验结果表明,rpeB突变株中群体感应系统基因phzI/phzR及吩嗪合成基因簇基因phzE转录水平均显著下调,而PCA转化为2-OH-PHZ的修饰基因phzO转录水平变化不显著.[结论]RpeB正调控PCA与2-OH-PHZ合成途径的表达.RpeB很可能是通过调控群体感应基因phzI/phzR和phz基因簇的表达,从而影响PCA的合成,并间接调控其衍生物2-OH-PHZ的合成.     

微生物降解3,5,6-三氯-2-吡啶醇的研究进展

随着高毒性有机磷杀虫剂的限制和禁止使用,近年来以毒死蜱为代表的低毒性有机磷杀虫剂的市场份额有所增加。然而,毒死蜱的使用也导致了环境中3,5,6-三氯-2-吡啶醇(TCP)的产生,因为TCP是毒死蜱和甲基毒死蜱在环境中降解的主要中间代谢产物。它具有较高的水溶性和迁移性,容易进入深层土壤及水体环境,从而引起广泛的污染。释放到环境中的TCP不仅可以抑制TCP及其母体化合物毒死蜱和甲基毒死蜱的生物降解,而且也能抑制其他有机污染物的生物降解,从而进一步加重环境中TCP以及其他有机污染物的累积残留,影响环境系统的自我修复功能。本文概述了TCP及其母体化合物的结构、TCP的生态毒性、TCP降解菌的多样性及其微生物降解的最新研究进展,为毒死蜱和TCP污染地区进行经济可行的生物修复提供参考。     

倭蜂猴粪便微生物苯酚羟化酶和邻苯二酚1,2-双加氧酶基因多样性研究

【目的】分析倭蜂猴粪便微生物中苯酚羟化酶(Phenol hydroxylase,PH)和邻苯二酚1,2-双加氧酶(Catechol 1,2-dioxygenase,C12O)的基因多样性。【方法】利用简并引物,以倭蜂猴粪便微生物宏基因组DNA为模板,通过PCR扩增,分别构建PH和C12O基因克隆文库,并对克隆进行测序分析。【结果】倭蜂猴粪便微生物来源的PH和C12O基因序列经BLAST比对分析,与GenBank中相应酶的序列一致性分别介于92%?100%和87%?100%。系统进化树分析表明PH基因序列与Neisseria、Burkholderia、Alcaligenes、Acinetobacter 4个属来源的PH序列相关;C12O基因序列全部与Acinetobacter来源的C12O序列相关。序列比对结果表明PH序列具有LmPH (Largest subunit of multicomponent PH)中高保守的两个DEXRH结构域;C12O序列具有能被Ag+和Hg2+抑制的位点(半胱氨酸)。【结论】倭蜂猴粪便微生物来源的PH为多组分PH,其降解苯酚的中间产物邻苯二酚可以被C12O通过邻位开环途径裂解。     

昆虫血清素受体蛋白的生物信息学分析

【目的】昆虫血清素(5-羟色胺)受体已知有5个亚型。本文旨在系统分析昆虫5-羟色胺受体亚型蛋白的结构和进化关系。【方法】首先对文献报道已明确亚型7种昆虫的5-羟色胺受体(23个亚型序列)进行生物信息学分析,然后采用多序列比对和进化树构建的方法对NCBI数据库中推测可能为昆虫5-羟色胺受体蛋白序列进行分析。【结果】发现47个推测是昆虫5-羟色胺受体的蛋白序列中,有40个蛋白序列属于昆虫5-羟色胺受体,其余7个未能确认的昆虫5-羟色胺受体的蛋白序列都具有7个跨膜区域,属于G蛋白偶联受体家族,但不一定为5-羟色胺受体。【结论】本文对昆虫5-羟色胺受体蛋白的系统进化树分析,间接地证明了本文确认的昆虫5-羟色胺受体亚型注释信息的准确性,发现分类上同属一个目的昆虫5-HT受体序列的亲缘性较近。本研究为昆虫5-羟色胺受体的结构和功能分析提供基础。     

麦长管蚜对E-β-法尼烯的嗅觉行为反应

【目的】测定麦长管蚜Sitobion avenae Fabricius对E-β-法尼烯(E-β-farnesene,EβF)矿物油溶液反应的最低阈值浓度,为EβF的田间应用提供依据。【方法】观察麦长管蚜3龄若蚜对不同浓度EβF的逃逸行为和"Y"型管嗅觉行为反应。每天定时分5次(9:00,11:30,14:00,16:30和19:00)滴加10μL EβF于滤纸上,滤纸用牙签固定于麦苗盆中心,持续处理5 d。每盆麦苗处理前接1龄若蚜15头。记录成蚜翅型及2周后蚜虫总数量。【结果】随着EβF浓度升高,麦长管蚜3龄若蚜3 min内逃离数显著增加,有翅蚜比例显著增加,种群个体数量显著下降,驱避效果明显增强。EβF浓度为200 ng/μL和≥600 ng/μL使蚜虫逃离数显著增加(P0.05)。"Y"型管选择行为测试结果表明,EβF≥600 ng/μL对3龄若蚜具有极显著的驱避作用(P0.01)。与对照相比,EβF≥600 ng/μL处理极显著提高了有翅蚜比例(P0.01);EβF≥400 ng/μL极显著抑制蚜虫种群个体数量增长(P0.01),但与600 ng/μL处理差异不显著。【结论】600 ng/μL EβF矿物油溶液为麦长管蚜驱避剂的最低阈值浓度。     

印度藏茴香植物精油对温室棉蚜的熏蒸毒性及其成分分析（英文）

【目的】棉蚜Aphis gossypii是世界各地室内和室外果树、蔬菜和观赏植物上最具危害性的害虫之一。这一害虫取食植物汁液,产生蜜露,传播植物病毒,对植物从质和量上产生破坏。为了控制温室中的这一害虫,植物精油可用作化学农药的替代药物。本实验研究了印度藏茴香Carum copticum植物精油对棉蚜成虫的熏蒸毒性。【方法】将研磨的印度藏茴香干种子用改良的挥发油提取器(Clevenger-type apparatus)进行水蒸馏。所有生物测定均在27±2℃,相对湿度65%±5%和光周期16L∶8D条件下进行。研究采用完全随机设计,6个处理(5个不同浓度的精油加对照)。每一浓度3次重复,每一重复20头成虫。【结果】结果表明,棉蚜成蚜接触印度藏茴香精油24 h后出现明显的死亡。该精油对棉蚜成蚜的致死中浓度(LC50)为1.21μL/L空气。棉蚜成蚜的死亡百分率对精油的施用表现出较高的敏感性。精油浓度为1.21μL/L空气时,估计的棉蚜的致死中时(LT50)为11.79 h。这一精油的熏蒸毒性与浓度和接触时间之间具有一定的相关性。GC/MS组分分析结果表明,该精油由18种化合物组成,最重要的是一些化合物引起了熏蒸毒性,如麝香草酚(占50.07%)、γ-萜品烯(占23.99%)和对异丙基苯甲烷(占22.90%)。【结论】本研究结果表明印度藏茴香植物精油对棉蚜具有较好的杀虫效果。印度藏茴香精油对棉蚜产生较大的影响,由于它具有较高的熏蒸毒性潜力,因此可在温室中用于这一害虫的综合治理。