昆虫病毒资源的开发及其应用进展

昆虫数量占地球上现存动物数量的65%,感染昆虫的病毒种类更是纷繁多样。与其他微生物相比,病毒具有基因组小、遗传操作简单等特点,是一类蕴藏巨大应用潜能的生物资源。在过去的十年里,随着新一代测序技术和生物信息学科的迅猛发展,科学界进入了一个快速鉴定昆虫新病毒的新时代。昆虫病毒多样性研究为揭示昆虫和病毒的协同进化机制提供新见解,同时为昆虫病毒的商业化应用带来新思路。本文根据昆虫病毒近期的研究进展,概述高通量测序技术鉴定昆虫病毒的原理和方法,并对昆虫病毒的资源属性及应用前景进行探讨,为有害昆虫的防治及虫媒病害的防控提供理论基础。     

漆酶介导生物体内酚类氧化偶联的基本原理及其在绿色合成中的应用

漆酶(Laccase,p-diphenol dioxygen oxidoreductases,EC 1.10.3.2)是一类包含三核铜簇位点的多酚氧化还原酶,广泛存在于细菌、真菌、高等植物和昆虫体内。该类酶不仅能够促进生态系统中高分子木质素和腐殖质聚合物的生物分解,还可以催化有机体内单酚和多酚类化合物参与黑色素、木质素、黄酮类和角质层等功能酚聚合物的生物合成。漆酶介导有机物的分解代谢和合成代谢机制有益于生态环境中碳循环和生物形态发生变化。在生物体内,漆酶催化天然酚类单电子氧化形成苯氧活性自由基或醌类中间体,随后这些活性中间体发生自我偶联或交叉偶联反应,生成多种结构复杂的大分子C-C、C-O-C或C-N-C功能聚合产物。因此,通过人工模拟漆酶催化生物体内的绿色合成代谢机理和路径,合理设计和定向改造漆酶在生物体外催化酚类底物偶联形成大分子功能聚合产物的结构和特性,有望为拓展和研发漆酶在绿色合成化学中的多功能应用提供丰富的参考价值和新颖的见解思路。     

秸秆还田土壤改良培肥基质和复合菌剂配施对土壤生态的影响

通过田间试验,研究水旱轮作（冬小麦-夏水稻）中水稻秸秆全量还田条件下土壤改良培肥基质和复合菌剂配施对小麦土壤养分、土壤物理结构和土壤生物学性质及土壤微生物区系的影响,为快速土壤培肥、提高中低产农田产量提供实践基础和技术支持。试验于江苏省盐城市滨海县黄河湾项目基地进行,共设置五个处理：①土壤改良培肥基质+复合菌剂+常规化肥（MOS+CMA+CF）;②复合菌剂+常规化肥（CMA+CF）;③土壤改良培肥基质+常规化肥（MOS+CF）;④常规化肥（CF）;⑤不施肥对照（CK）。对小麦返青期（S1）、拔节孕穗期（S2）和成熟期（S3）分别进行土壤理化性质、土壤酶活性、微生物量碳氮和微生物区系分析。结果表明,与CK相比,MOS+CMA+CF处理能够在短时期内提高土壤速效养分含量（其中速效氮提高了23.59%、速效磷提高了40.74%、速效钾提高了43.78%）,降低土壤容重,提高土壤孔隙度,显著提高土壤微生物量氮含量和土壤脲酶活性;同时,该处理还能在小麦返青期和拔节孕穗期增加土壤细菌和真菌多样性,提高微生物丰度,最终提高了小麦产量（与CK和CF相比,产量分别提高了149.29%和24.93%）。CMA+CF能够显著提高土壤纤维素酶活及土壤微生物量碳含量,表现出有较好的秸秆降解能力;并且在提高土壤理化指标含量、提高脲酶酶活、提高微生物量氮含量和小麦产量方面仅次于联合处理。由于MOS富含有机质,MOS+CF处理能够维持并提高土壤有机质含量、改善土壤物理环境。总之,短期内,MOS+CMA+CF处理提升土壤肥力,提高小麦产量的效果是最显著的;但CMA+CF处理在加速秸秆养分还田、改善土壤理化状况,增强微生物活性和丰富以及提高小麦产量方面也表现出优势,且复合菌剂经济方便有效,具有很好的田间技术推广价值。     

植物检疫性病毒等温扩增检测技术研究进展

植物病毒严重影响农林作物的产量和质量.随着全球化的快速发展,植物检疫性病毒跨境入侵风险加剧,研发植物检疫性病毒的精准、快速的检测技术对于保障进出口贸易及农林业生产安全具有重要作用.早期植物病毒检测主要基于寄主生物学症状、病毒形态观察以及ELISA为主的血清学检测方法等.当前,核酸扩增技术成为主要的植物病毒检测方法,特别是近20年来发展起来的等温核酸扩增技术,因其具有快速、灵敏、适于现场检测等优势,在许多植物病毒检测中广泛开展研究.其中,我国20余种进境植物检疫性病毒已建立了等温扩增检测技术.本文在综述等温扩增技术原理的基础上,归纳总结了主要等温扩增技术在植物检疫性病毒检测中的研究进展,并对其在口岸检疫的应用前景进行展望.     

两株具有芘降解功能的植物内生细菌的分离筛选及其特性

从植物体内筛选具有多环芳烃(PAHs)降解功能的内生细菌并定殖于植物体,有望有效地去除植物体内PAHs,从而减低植物污染风险。采用富集培养法,从长期受PAHs污染的植物体内分离筛选出2株能以芘为唯一碳源和能源生长的内生细菌BJ03和BJ05,经形态观察、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,将2株菌分别鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter sp.)和库克氏菌属(Kocuria sp.)。并研究了2株内生细菌对芘的降解能力及环境条件对其降解芘的影响。结果表明,菌株BJ03和BJ05在以浓度为50 mg/L的芘为唯一碳源生长时,于30℃、150 r/min摇床培养15 d后,对芘的降解率分别为65.0%和53.3%。2株菌在pH值(6.0—9.0)、温度(25—40℃)和盐浓度(NaCl含量为0—15 g/L)条件下生长良好,且皆为好氧生长,通气量越大,菌株生长越旺盛,对芘的降解能力越强。添加C、N源可有效促进菌株BJ03和BJ05的生长,加速其对芘的降解速率。当外加C源为蔗糖、N源为酵母膏时,2株菌在30℃摇床培养4 d后,对芘的降解率分别高达71.1%和55.3%。2株菌的细胞表面疏水率最大分别为93.7%和43.9%,对四环素和利福平敏感,而对其它多种抗生素具有较强的抗性。     

关于"世代交替"的一些疑惑

世代交替是指一些生物的生活史中有双倍体的孢子体世代与单倍体的配子体世代交替出现的现象, 由于涉及孢子、配子、孢子体、配子体等概念,学生常常容易混淆,并产生一些疑惑,现分析如下:     

胫骨远端锁定加压钢板与解剖型钢板内固定治疗Pilon骨折的疗效比较

目的:研究胫骨远端锁定加压钢板(LCP)内固定与解剖型钢板内固定术治疗Pilon骨折的临床疗效,为其治疗提供临床依据。方法:选择2010年1月~2014年12月本院收治的Pilon骨折患者共90例,按照随机数字表法随机分为LCP组(采用胫骨远端LCP内固定治疗)和对照组(采用解剖型钢板内固定治疗),比较两组患者手术时间、术中出血量、骨折愈合时间和术后疗效。结果:LCP组患者手术时间、术中出血量和术后愈合时间均小于对照组,差异有统计学意义(P0.05);LCP组患者术后疗效总优良率为89.6%高于对照组的76.2%,差异有统计学意义(P0.05)。结论:胫骨远端LCP内固定治疗Pilon骨折,具有创伤小、手术时间和术后愈合时间短、术中出血量少、术后疗效总优良率高的优点,是治疗Pilon骨折的有效方法     

Flash双源CT冠脉成像联合心肌灌注显像对猪急性心肌梗死模型的诊断价值

目的:探讨Flash双源CT(DSCT)冠脉成像联合心肌灌注显像对猪急性心肌梗死模型的诊断价值。方法:使用明胶海绵栓塞法建立5只猪急性心肌梗死模型,使用DSCT冠脉成像联合心肌灌注显像进行"一站式"扫描得到冠脉图像和心肌灌注图像,并与冠脉造影和病理染色相比较。结果:DSCT得到的心肌灌注图像结果与病理染色相比较,敏感性为93%,特异性为91%,阴性预测值为96%,阳性预测值为84%,Kappa值为0.82;DSCT得到的冠脉图像与冠脉造影相比较,敏感性为93%,特异性为81%,阴性预测值为95%,阳性预测值为75%,Kappa值为0.71。结论:DSCT冠脉成像联合心肌灌注显像与组织病理学及冠脉造影一致性较好,可以用于对猪急性心肌梗死模型的诊断。     

不同水稻品种上白背飞虱取食行为的EPG分析

【目的】为探明不同水稻品种（丰源优272、R9810-T、华恢1号、明恢63、麻糯谷和Rathu Heenati）对白背飞虱Sogatella furcifera的抗性差异机理,利用刺吸电位技术(electronic penetration graph, EPG)记录了该虫在这6个品种三叶期稻苗上的取食行为。【方法】结合特定的EPG波形,考察了9个非韧皮部指标和22个韧皮部指标。【结果】在总记录时间8 h内,白背飞虱在品种Rathu Heenati上非刺探波np的总时间最长,其次是麻糯谷上非刺探波np的总时间,这两者间差异显著且都显著地长于其他4个品种的np总时间(P<0.05);该虫在Rathu Heenati上路径波Nc的总时间为8 523.41 s,是感虫品种明恢63 Nc总时间的2.24倍;该虫在Rathu Heenati上吸食韧皮部汁液N4-b的总时间显著地比其他品种短(P<0.05)。华恢1号和R9810-T上所有的EPG指标和感虫品种明恢63的EPG指标都没有显著的差异(P≥0.05)。白背飞虱在丰源优272上单次分泌水溶性唾液N4-a的平均时间更长,并伴随长时间的韧皮部取食。【结论】由此推测,品种Rathu Heenati可能存在不利于白背飞虱取食的忌避成分,并且在韧皮部外组织和韧皮部组织都存在抗性因子;在麻糯谷上仅存在忌避成分;然而,品种华恢1号和R9810-T可能对白背飞虱不具有明显的抗性;丰源优272可能是比明恢63更为感虫的品种。结合介体昆虫取食行为与传播持久性病毒的关系,这些结果也为利用抗白背飞虱品种控制南方水稻黑条矮缩病提供了参考。     

毛竹林植硅体碳封存速率估算的最佳鲜叶采样时间

本研究测定了毛竹林1年中不同月份现存鲜叶和凋落物的植硅体碳含量,通过比较不同月份鲜叶植硅体碳封存速率与全年凋落物植硅体碳封存速率,估算毛竹林植硅体碳封存速率的最佳鲜叶采样时间.结果表明: 毛竹鲜叶中植硅体和植硅体碳含量分别为23.45～101.07 g·kg^-1和0.73～1.98 g·kg^-1,且不同月份间差异显著;不同月份毛竹鲜叶植硅体碳封存速率为0.75～7.68 kg·hm^-2·a^-1,最大值和最小值分别出现在12月和4月,且差异显著;2月和12月毛竹鲜叶植硅体碳封存速率与全年凋落物植硅体碳封存速率之间无显著差异,可将2月和12月作为估算毛竹林植硅体碳封存速率的最佳采样月份.