地黄RgCDPK基因的克隆与表达分析

钙依赖型蛋白激酶(calcium-dependent protein kinases, CDPKs)是高等植物细胞中重要的钙离子信号受体,在植物抵御逆境胁迫过程中发挥着重要作用。该研究以地黄为材料,设计特异引物,克隆地黄RgCDPK基因全长序列,并使用在线软件进行生物信息学分析,采用荧光定量PCR技术进行组织特异性分析。结果表明:(1)克隆得到的地黄CDPK基因长度为1 770 bp,编码589个氨基酸;(2)多序列比对和结构分析显示,该蛋白含有钙依赖蛋白激酶典型结构域丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶区及EF-手性区。系统进化分析表明其与拟南芥 AtCDPK28 的同源关系最近,因此命名为RgCDPK(Genbank登录号为MT024235);(3)组织特异性分析得出RgCDPK在地黄叶中表达量最高。该研究成功克隆出地黄CDPK基因,且发现该基因在不同组织中的表达存在差异,为以后深入研究CDPK在地黄连作障碍等生物及非生物胁迫中的分子机制提供理论基础。     

两种大型真菌菌丝体对重金属的耐受和富集特性

用平板培养法检测大型真菌秀珍菇和猪肚菇菌丝体对重金属铬、铅和锰的耐受及富集特性。分别测定了3种重金属不同浓度处理下秀珍菇和猪肚菇的菌落直径、菌丝体干重和菌丝体中的重金属含量。结果表明:秀珍菇和猪肚菇菌丝体对Cr的耐受特性和耐受能力相当,二者的菌落直径和菌丝体干重均随Cr处理浓度的增加先升高后降低,生长抑制率为50%的Cr浓度都约为200 mg/L,对铬的最大耐受浓度都为500 mg/L。秀珍菇菌丝体对Pb敏感,100 mg/L的Pb即可极显著的抑制秀珍菇菌丝的生长,而猪肚菇则直到500 mg/L的Pb,菌丝体的生长都未受显著影响;二者生长抑制率为50%的Pb浓度分别为100 mg/L和700 mg/L,最大耐受浓度分别为1000 mg/L和2000 mg/L;因此,猪肚菇对Pb的耐受能力比秀珍菇强。秀珍菇不耐锰,而猪肚菇对锰表现出相对较高的耐受能力,生长抑制率为50%的Mn浓度约为1000 mg/L,最大耐受能力为6000 mg/L。秀珍菇菌丝体对Cr和Pb、猪肚菇菌丝体对Cr和Mn均没有达到超富集。但猪肚菇菌丝体中Pb的含量可达1125.56 mg/kg(干重),达到超富集水平,暗示猪肚菇可能是铅超富集大型真菌。     

云南石林洞穴金线鲃一新种(鲤形目,鲤科)

2006年4月12日和18日作者于云南省石林县石林镇落水洞(蝙蝠洞)地下伏流(属珠江水系)采集到金线鲃属鱼类标本9尾,经鉴定为1新种.新种被命名为宽角金线鲃Sinocyclocheilus broadihornes sp. nov.;以其头上长有一个骨质角状突和体表裸露,仅存侧线鳞等鉴别特征,与犀角金线鲃S.rhinocerous Li et Tao相近,而明显区别于属内的其余种.但新种头上骨质突起为1个等边三角形状的角与后者的犀角型角不同;新种吻端与两鼻孔间有3个突起,呈品字形分布,后者平滑.     

美洲商陆PaENO基因克隆及其表达分析

烯醇化酶(enolase,ENO)作为糖酵解途径的一个酶,还能够参与植物生长发育以及应对非生物胁迫。该研究以镉超富集植物——美洲商陆(Phytolacca americana L.)为材料,根据美洲商陆转录组数据,设计特异性引物,从叶片中克隆PaENO基因,并进行序列分析、原核表达与纯化、表达模式分析以及抗镉实验,为深入研究PaENO蛋白的酶活性质以及PaENO基因在美洲商陆应对镉胁迫过程的功能机制奠定基础。结果表明：(1)成功克隆获得PaENO基因(GenBank登录号为JN656932.1),该基因开放阅读框为1 335 bp,编码444个氨基酸。(2)多序列比对分析显示,PaENO蛋白与冰叶日中花的ENO蛋白序列一致性最高,为93.47%;系统进化分析表明,PaENO与冰叶日中花、甜菜、菠菜的亲缘关系较近,处于同一进化分支。(3)RT PCR结果显示,PaENO基因在美洲商陆叶中表达量最高为根的2.5倍,茎中表达量最低,仅为根的1/5;Cd胁迫后PaENO基因表达水平显著升高,并于2 h时PaENO基因表达量迅速升高至Cd胁迫前(0 h时)的9.54倍,Cd胁迫12 h、24 h时降低到0 h时的 3.12倍和2.89倍,说明PaENO基因参与了美洲商陆应对Cd胁迫的响应。(4)通过成功构建原核表达载体pET28a PaENO并转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导后,在50 kD左右出现目的条带,然后用超声破碎大肠杆菌细胞,离心后分别取上清和沉淀,SDS PAGE检测发现,PaENO在上清和沉淀中都有表达,而且在上清中的表达量较高;使用Ni亲和层析试剂盒纯化PaENO蛋白,获得了纯化的PaENO蛋白;镉抗性实验结果初步证实,表达PaENO蛋白能够显著提高大肠杆菌对镉的抗性。研究认为,PaENO蛋白可能以转录因子(PaMBP 1)的形式在美洲商陆应对镉胁迫过程中发挥调控作用。     

有氧运动改善自发性高血压大鼠肾纤维化的作用*

目的: 研究有氧运动训练对自发性高血压大鼠(SHR)肾脏纤维化影响, 探讨有氧运动对高血压肾损害的保护作用。方法: 8周龄雄性SHR和同龄Wistar京都大鼠(WKY)随机分为4组(n=6):安静WKY对照组(WKY-S)、安静SHR对照组(SHR-S)、低强度运动组(SHR-L)和中强度运动组(SHR-M)。SHR-L组、SHR-M组分别以14 m/min(最大有氧速度的35%)、20 m/min(最大有氧速度的50%)在0°坡度的运动跑步机上跑步,共运动14周,每周5次,每次60 min,WKY-S和SHR-S组安静饲养。14周后,运动训练结束72 h后检测大鼠血压;之后取血和肾脏检测血清肌酐SCr和尿素氮BUN含量,苏木精与伊红(HE)染色观察肾组织形态,Masson染色观察肾组织胶原沉积情况,计算肾脏胶原容积分数(CVF),检测肾脏 AngⅡ、AT1R、TGF-β、α-SMA、CTGF蛋白表达。结果: 与WKY-S组相比,SHR-S组的血压和血清SCr、BUN含量、肾脏CVF水平和AngⅡ、AT1R、TGF-β、α-SMA、CTGF蛋白表达均明显升高(P＜0.05);与SHR-S组相比,SHR-L组和SHR-M组血压和血清SCr、BUN含量、肾脏CVF水平和AngⅡ、AT1R、TGF-β、α-SMA、CTGF蛋白表达均明显下降(P＜0.05)且SHR-M组下降趋势更明显(P＜0.05)。结论: 有氧运动可通过抑制肾脏AngⅡ-AT1R-TGF-β通路,改善自发性高血压大鼠的肾纤维化与肾功能。     

生物质炭配施有机物料对贫瘠红壤酶活性和微生物碳源代谢功能的影响

为进一步促进红壤固碳培肥,于2017和2018年通过田间试验研究了两种有机物料(玉米秸秆和羊粪)单施以及与生物质炭配施对贫瘠红壤养分含量、碳转化相关酶活性和微生物底物利用速率的影响。试验设置6个处理,即不施有机物料(对照)、玉米秸秆、羊粪、单施生物质炭、玉米秸秆与生物质炭配施、羊粪与生物质炭配施。结果表明:与对照相比,有机物料施用显著增加了土壤pH值、有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量;与单施秸秆和羊粪相比,生物质炭与秸秆或羊粪配施显著增加了土壤有机碳、速效钾和碱解氮含量,但两者无交互效应。与对照相比,有机物料施用显著提高了β-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CB)、β-木聚糖苷酶(XYL)和过氧化物酶(PERO)活性;与单施秸秆相比,生物质炭与秸秆配施处理酚氧化酶、过氧化物酶活性分别显著降低了28.6%、22.2%;与单施羊粪相比,生物质炭与羊粪配施处理α-葡萄糖苷酶(AG)、BG、XYL和PERO活性分别显著降低了46.1%、50.9%、41.6%和31.3%。与对照相比,有机物料施用显著提高了土壤基础呼吸和微生物对碳水化合物的利用速率,而生物质炭配施处理对碳水化合物、羧酸类底物的利用速率存在显著抑制作用。微生物碳源利用速率与BG和PERO活性呈显著正相关。因此,有机物料与生物质炭配施更有利于提高土壤养分含量,降低有机碳分解酶和微生物碳源代谢活性,从而促进红壤固碳培肥,有利于贫瘠红壤的地力提升。     

基于环境因子对叶绿素影响的典型草原植物生活型优势研究

针对环境因子与草原植物叶绿素含量的联动是否关系到植物生活型优势的问题, 该研究以锡林浩特典型草原为研究区, 选取2020年7月实测的11个样地50种植物共185个牧草样品的叶绿素含量, 运用相关分析、单因素方差分析、冗余分析(RDA)、逐步回归分析和通径分析等方法, 系统性地分析了多环境因子对草原植物不同生活型叶绿素指标的影响, 进而分析植物竞争优势形成的潜在驱动机制。研究结果表明: 1)典型草原区植物叶绿素a、叶绿素b含量均与总叶绿素含量呈极显著正相关关系, 相关系数分别为0.807和0.936, 草原植物总叶绿素含量受叶绿素b含量的影响程度更大; 2)草原植物4类生活型的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均为小/半灌木>多年生禾草>一/二年生植物>多年生杂类草; 3)环境因子对植物生活型叶绿素含量的解释程度存在差异, RDA显示环境因子对小/半灌木的叶绿素含量解释程度最大(28.0%), 其次为一/二年生植物(18.3%)和多年生杂类草(17.7%), 多年生禾草各项叶绿素指标的解释度最低(12.7%); 4)植物生活型各叶绿素指标受多种环境因子的影响, 回归分析显示小/半灌木的叶绿素b含量受到土壤有机碳含量和大气相对湿度的影响, 总叶绿素含量主要受到大气相对湿度的影响, 多年生杂类草叶绿素b含量主要受到地表温度的影响, 一/二年生植物的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量主要受到土壤pH的影响; 5)在草原生境中, 通径分析的综合研究显示植物叶绿素a含量主要受到土壤环境因子的影响, 植物叶绿素b和总叶绿素含量主要受到大气环境因子的影响, 相比较而言, 多年生禾草不易受环境因子的牵动, 成为更能忍受外界环境变化的植物种类, 因此, 在群落演替进化中这类植物逐渐占据优势地位。     

煤气炮噪声暴露对家鸽粪便皮质酮变化的影响

煤气炮驱鸟是目前机场驱鸟的主要手段之一,主要依靠煤气爆炸产生的高分贝噪声。但是,鸟类在长期暴露于噪声条件下或者驱鸟时机把握不佳,鸟类可能习惯噪声甚至产生耐受性,进而影响驱鸟效果,相关量化研究仍较为缺乏。本研究以家鸽(Columba livia domestica)为研究对象,随机选取健康成年个体作为对照组用于检验环境背景噪声的影响;设置7个实验组,分别布设于20 m间隔的噪声源距离梯度,采集煤气炮噪声处理前1 d和处理后2 d、5 d、8 d、11 d、14 d、17 d、20 d的粪便样品,噪声持续暴露(4次/h)。采用酶联免疫吸附方法测定粪便皮质酮浓度。以粪便皮质酮浓度为因变量,以煤气炮噪声持续时间和距噪声源距离为自变量,进行Pearson相关性分析。采用单因素方差分析(ANOVA)进行差异分析。结果显示,家鸽粪便中皮质酮含量在距离煤气炮噪声源10 m处平均值达最大值,(174.67±5.09)ng/g(n=35),而最小值(139.42±0.92)ng/g(n=35)则出现在130 m。家鸽距噪声源距离与粪便皮质酮含量呈显著负相关关系,Pearson′s r=﹣0.954,P <0.01。噪声持续时间和距噪声源距离对粪便皮质酮均有显著影响,且二者存在交互作用,随着噪声源距离增大,皮质酮浓度回复到煤气炮噪声处理前水平所需时间越来越短。在噪声源距离大于90 m时,粪便皮质酮水平不随噪声持续时间变化而变化。粪便皮质酮水平可作为鸟类响应噪声刺激的生理反应指标,基于此评价了煤气炮噪声在机场驱鸟的有效性,为机场鸟击防治提供科学依据。     

马铃薯StDof5的克隆及表达分析

【目的】DNA binding with one finger(Dof)基因家族是植物特有的转录因子在植物生长发育和胁迫响应中发挥重要作用。研究Dof转录因子在马铃薯响应逆境胁迫特别是盐胁迫中的功能与机制,为获得抗盐逆境胁迫新品种提供一定的理论和技术基础。【方法】克隆StDof5,并对其进行生物信息学分析,通过同源重组的方法构建StDof5过表达载体,转化马铃薯得到阳性植株,并对其表达进行分析。【结果】StDof5的CDS全长498 bp,编码165个氨基酸,分子式为C800H1236N242O246S9,StDof5原子个数2 533个,相对分子量为18 468.63 kD,等电点是8.47,脂肪族指数为51.45,不稳定系数为45.16,预测该蛋白为不稳定蛋白。预测得到的跨膜螺旋个数为0,其属于非跨膜蛋白。StDof5蛋白亲水性平均值为-0.876,预测该蛋白属于亲水性蛋白。StDof5蛋白二级结构预测结果显示α螺旋占20%,β转角占0,延长链占9.7%,无规卷曲占66.06%。盐胁迫表型试验表明,过表达植株（OPs）比野生型（DES）的株高、鲜重均有明显程度上升,但根长、根数和叶...     

橡胶树EST-SSR标记的开发与应用

通过对橡胶树10 778条EST序列进行拼接, 共得到Unigene 3 090条, 从中发掘出分布于353条Unigene的430个EST-SSR位点, SSR发生频率为11.42%, 平均分布距离为3.93 kb。在橡胶树EST-SSR中, 二核苷酸和三核苷酸重复是主要的重复类型, 分别占63.49%、32.09%。TC/AG、CT/GA和CTT/GAA、AAG/TTC、AGA/TCT是二、三核苷酸的优势重复类型。利用PRIMER5.0设计引物148对, 随机挑选21对引物进行合成, 并用其中15对扩增较好的引物, 通过变性聚丙烯酰胺凝胶结合银染的方法对44个橡胶树无性系进行了遗传多样性检测, 构建了聚类分析树状图。研究结果表明, 从橡胶树EST中开发SSR标记是有效、可行的, 文章所开发的EST-SSR引物可用于橡胶树遗传分析研究。