斑头雁成鸟与雏鸟泄殖腔微生物的对比分析

肠道微生物通过维持稳态、辅助消化和促进免疫系统发育等方式维护宿主的健康状态。肠道微生物本身则受到宿主的基因、饮食、年龄和环境等因素的影响。然而,肠道微生物的变化与宿主年龄之间的关系仍有许多未知。本研究分别收集斑头雁(Anser indicus)2只成鸟及3只雏鸟泄殖腔样品,提取肠道微生物总DNA,采用16S rRNA高通量测序的方法,分析并比较两年龄阶段鸟类肠道微生物的菌群结构及组成差异。研究发现,斑头雁雏鸟泄殖腔微生物属于9个门,含量最高的前5个门分别是梭杆菌门(48.29%)、厚壁菌门(22.21%)、变形杆菌门(22.07%)、放线菌门(5.02%)和软壁菌门(1.93%)。成鸟泄殖腔微生物属于17个门,最多的依次是变形菌门(64.69%)、厚壁菌门(23.92%)、蓝细菌(8.48%)、放线菌门(1.43%)和梭杆菌门(0.56%)。在属的水平,斑头雁雏鸟泄殖腔微生物属于18个属,而成鸟含有24个属。成鸟泄殖腔微生物的α多样性显著高于雏鸟(P0.05,Welch′s t-test)。有186个操作分类单元(OTU)属于成鸟和雏鸟共有,而其他640个OTU和90个OTU则分别隶属于成鸟和雏鸟。雏鸟中67.39%的OTUs是成鸟所具有的。基于OTU的聚类结果与年龄分组一致。本结果对认识鸟类肠道微生物与宿主年龄变化之间的关系有一定的参考价值。     

藻类植物P450nor的生物信息学分析

氧化亚氮(N_2O)是一种重要温室气体,细菌、真菌、藻类和高等植物均可释放N_2O。细菌通过硝化与反硝化作用产生N_2O,真菌通过关键酶P450nor生成N_2O,但关于藻类和高等植物的N_2O产生机制迄今却鲜有报道。本研究以进化地位处于真菌和高等植物中间的藻类为对象,从Gen Bank中筛选出来自3种藻类(莱茵衣藻、胸状盘藻和小球藻)的3条P450nor蛋白相似序列并进行预测和分析,其功能预测结果显示,三者均为定位于线粒体中的可溶性非分泌型亲水性蛋白,具有Pfam P450保守结构域和3个保守motif,由此推测藻类P450nor具有较高的保守性;其进化分析结果表明,藻类与真菌P450nor具有较高同源关系。因此,推测藻类P450nor具有与真菌相似的生物学功能。由于藻类特殊的进化地位,这将为探究藻类与高等植物的N_2O产生机制及全球N_2O源汇不平衡提供科学依据和线索。     

重金属胁迫对Pseudomonas alcaligenes LH7抗生素抗性的影响

从广州某养猪场废水处理系统中筛选出1株优势菌Pseudomonas alcaligenes LH7。为了研究重金属胁迫对细菌抗生素抗性响应的影响,采用琼脂稀释法和K-B纸片扩散法,测定了重金属(Cu2+、Zn2+、Cr6+)的最小抑制浓度(MIC),及不同重金属种类和浓度胁迫下,四种抗生素(红霉素、阿莫西林、头孢拉定、四环素)的抑菌圈直径。结果表明:菌体对Cu2+、Zn2+、Cr6+的MIC分别为125、125、100 mg/L,并且具有四环素、阿莫西林、红霉素和头孢拉定多重抗性。重金属与抗生素之间的交互作用对细菌的抗性有显著影响(P0.05)。重金属和抗生素间的交互作用随重金属种类和浓度的不同而改变,可分为三类:低浓度重金属与抗生素共存时表现为协同抗性,高浓度时则表现为协同杀菌,如Cr6+或Zn2+与红霉素,Cu2+与头孢拉定;低浓度重金属与抗生素共存时表现为协同杀菌,高浓度时则表现为协同抗性,如Cr6+或Zn2+与阿莫西林;只与共存重金属种类相关的抗性组合有Cu2+与四环素或阿莫西林或红霉素,Cr6+与头孢拉定。环境中重金属离子的共存将改变抗生素污染物的生态危害和环境行为,并最终影响对应的污染防治技术的开发和应用。     

敲除ebony基因导致二化螟体表黑色素沉积(英文)

【目的】二化螟Chilo suppressalis是中国和其他亚洲地区为害水稻的重要害虫。由于缺乏遗传学操作工具,对二化螟的功能基因组学研究受到严重限制。本研究的目的是借助一个标记基因ebony,在二化螟体内建立CRISPR/Cas9介导的基因编辑体系。【方法】以家蚕Bombyx mori ebony蛋白作为参考序列,通过TBLASTN程序在二化螟基因组数据库获得二化螟ebony基因的cDNA序列;通过PCR技术克隆二化螟ebony全长序列并进行生物信息学分析;运用qRT-PCR技术分析二化螟ebony基因在不同发育阶段(卵、幼虫、预蛹、蛹和雌雄成虫)和4龄幼虫不同组织(头、表皮、脂肪体、肠道和马氏管)中的表达模式;借助基于CRISPR/Cas9的基因编辑技术,把sgRNA/Cas9蛋白复合物显微注射到二化螟新鲜的卵内(产卵后2 h内),靶向敲除二化螟ebony基因。【结果】克隆得到二化螟Csebony基因(GenBank登录号: MZ846208)的全长cDNA序列,开放阅读框长为2 586 bp,共编码861个氨基酸。Csebony蛋白质的分子质量为9.5 kD,理论等电点为5.10,且在N端没有信号肽。结构域分析显示,Csebony有3个保守的结构域。系统发育树显示,Csebony与玉米螟Ostrinia furnacalis的ebony亲缘关系最近。qPT-PCR结果显示Csebony基因在蛹期和头部高表达。敲除Csebony导致二化螟幼虫、蛹以及成虫黑色素沉积。【结论】本研究结果表明,Csebony参与了二化螟表皮颜色模式的调控;CRISPR/Cas9基因组编辑技术可在二化螟中有效应用。借助标记基因在非模式生物中快速建立CRISRP/Cas9基因编辑体系,可为二化螟的功能基因组学研究提供有价值的遗传学工具。     

中国鳞翅目新物种2020年度报告

本文总结了2020年国内外学者发表的中国鳞翅目新分类单元的情况。经过统计, 2020年中国共发表鳞翅目新分类群196个, 其中新属1个, 新种190个, 新亚种5个; 发表国家级新记录71个; 发表新组合55个; 将11个名称处理为9个名称的异名; 新种(亚种)分别隶属于23个科。海南和云南两省发表的新物种数明显高于其他地区, 占全国新物种发表总数的2/5; 新记录种发表最多的地区为云南, 占全国新记录种总数的约1/2。整体来看, 我国南方新物种和新记录种发表数量明显高于北方。     

昆虫区系多元相似性分析方法

由植物学领域首先提出的相似性概念已广泛应用于动植物区系地理研究以及生物学、生态学等诸多自然学科乃至社会科学领域.根据Jacard提出的二元相似性系数公式SI=C/(A B-C)和Sprensen提出的二元相似性系数公式SI=2C/(A B),分别推导出2个计算多元相似性系数的数学表达式,SIJab…n=[(∑Hij)2/n (∑Hijk)3/n … Hab…n]/[∑Si-∑Hij-2∑Hijk-…-(n-1)Hab…n]和 SISab…n=[2(∑Hij)2/n (3∑Hijk)3/n … nHab…n]/ ∑Si,并用中国夜蛾广布种类在中国7个动物地理区的分布资料为例进行验证,从而可以直接从整体角度和宏观规模上简便、快捷地考量多个系统间的亲疏程度和相似关系.建议在以相似性为基础的聚类分析中,不必再先把2个系统合并成一个新系统后,再和第3个系统比较,而可直接计算多个系统的相似性系数,以避免由于合并带来的信息损失.还讨论了应该提高Sprensen公式0.5的显著性标准,以使同一组数据的两种计算结果趋向一致.     

精子端粒长度与特发性男性不育相关

端粒是真核生物染色体末端的多功能特异性DNA-蛋白结构,覆盖在染色体末端,保护基因组的稳定性。端粒在减数分裂过程中起到了十分重要的作用,协助染色体配对、联会、同源重组和分离。精子中的端粒可能在精子的受精能力和胚胎发育中起到重要作用。近年来,端粒与生殖的相关性研究成为一个新的热点,但精子端粒与男性不育间的相关性并不明确。本文采用实时荧光定量PCR方法检测中国特发性男性不育人群(126例)和正常可育男性人群(138例)的精子相对端粒长度,结果发现,特发性男性不育病例的精子平均相对端粒长度(2.894±0.115)低于正常对照组(4.016±0.603),差异具有统计学意义(P=5.097×10^-5);并且精子相对端粒长度与精子密度、精子总数和精子活力都有显著的相关性：精子数量较多和/或精子活力较高,精子相对端粒长度较长。研究结果提示,在中国人群中,精子端粒长度与特发性男性不育具有相关性,精子的端粒长度可能影响精子发生和精子的功能,精子端粒的缩短导致精子数目及活力的降低从而导致男性不育。     

大气CO2浓度和温度升高对木荷和杉木幼苗土壤卤代烃含量的影响

大气CO2浓度增加和温度升高引起的全球变化对土壤生态系统的生物地球化学过程产生了重要影响.挥发性卤代烃(VOXs)的合成与释放是土壤参与全球物质循环与能量流动的重要途径.本研究以南亚热带乔木幼苗木荷和杉木为对象,设置对照(CK)、CO2浓度升高(EC)、增温(ET)以及两者同时升高(EC+ET)4个处理,运用开顶箱及吹...     

机器学习在微生物组宿主表型预测中的应用

随着大数据时代的到来,如何将生物组学海量数据转化为易理解及可视化的知识是当前生物信息学面临的重要挑战之一。为了处理复杂、高维的微生物组数据,目前机器学习算法已被应用于人体微生物组研究,以揭示疾病背后的复杂机制。本文首先简述了微生物组数据处理方法及常用的机器学习算法,如支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和人工神经网络(ANN)等,然后对机器学习的工作流程及其要点进行阐述,并探讨了机器学习算法在基于微生物组数据预测宿主表型方面的应用。最后以唾液微生物组数据预测口腔异味为例,实现了机器学习算法的模型构建与评估分析,并提供了可用于微生物组研究实践的R/Python代码(https://github.com/LiLabZSU/microbioML)。     

非小细胞肺癌患者血浆miR-17和miR-204水平表达的临床意义及其预测价值分析

摘要 目的：检测非小细胞肺癌（NSCLC）患者血浆miR-17和miR-204表达,分析其表达与临床病理参数的关系及其对NSCLC预后的预测价值。方法：选择我院2015年6月至2017年6月期间收治的117例NSCLC患者（观察组）和同期于我院进行体检的100例健康者（对照组）作为研究对象,采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)检测血浆中miR-17和miR-204表达,分析血浆miR-17、 miR-204表达与NSCLC患者临床病理参数的关系。采用受试者工作特征（ROC）曲线分析血浆miR-17、 miR-204对NSCLC患者预后的预测价值。结果：观察组患者血浆miR-17表达高于对照组（P＜0.05）、miR-204表达低于对照组（P＜0.05）,miR-17表达与淋巴结转移、远处转移有关（P＜0.05）,miR-204表达与TNM分期、远处转移有关（P＜0.05）。ROC曲线分析结果显示miR-17、 miR-204预测 NSCLC患者预后的曲线下面积（AUC）分别为0.821、0.836。miR-17、miR-204两指标的联合检测对NSCLC患者预后的预测价值更高：敏感度和特异度分别为89.36%(42/47)、92.86%（65/70)。结论：NSCLC患者血浆miR-17、miR-204均存在异常表达,且与患者临床病理参数有关,可能作为NSCLC患者预后预测的潜在生物学指标。