棉铃虫雌雄性腺转录组的比较分析

【目的】棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)是我国重要的农业害虫,生殖力强是其发生为害的内在生物学基础,而已知的与棉铃虫生殖相关的基因信息相对较少,本研究旨在筛选棉铃虫性腺发育的相关基因。【方法】通过高通量测序技术对棉铃虫成虫的卵巢和精巢进行转录组测序。【结果】共获得100 603条unigenes,平均长度为666.05 bp,其中N50为1 114 bp。经同源性比对,52 071条unigenes获得注释信息,其中注释到Nr数据库的序列最多。通过比较转录组分析发现,在棉铃虫精巢和卵巢中存在7 714个差异表达的基因（Differentially expressed genes,DEGs）,其中3 288个DEGs表达水平在卵巢中上调,4 426个DEGs在精巢中上调。差异基因富集结果涉及到生殖系统发育的相关通路有mTOR信号通路、卵母细胞减数分裂、促性腺激素释放激素信号通路和胰岛素信号通路等。同时筛选得到部分与性腺发育相关的基因,包括vitellogenin(Vg)、vitellogeninreceptor(Vg R)、chorion-relatedgene、testis-specific serine/threonine-protein kinase和spermatogenesis-associated protein等。选取其中12个DEGs用实时荧光定量检测其表达量,结果表明RT-qPCR与RNA-Seq的结果一致。【结论】本研究获得了棉铃虫雌雄性腺的转录组数据及主要性腺发育相关基因,将有助于丰富棉铃虫繁殖相关的基因资源,为进一步研究棉铃虫生殖调控机理提供基础数据。     

筇竹构件生物量积累分配特征及其与土壤物理性质的关系

以大关县3种土层深度0-40 cm、0-80 cm和0-120 cm的天然筇竹林为研究对象,在个体水平上研究了竹子构件生物量分配特征及其与土壤物理性质的相关关系,以期为筇竹林适宜立地条件选择、适地适竹及定向培育提供的理论指导。结果表明:(1)同一土层深度,土壤含水量、最大持水量、毛管持水量、毛管孔隙度和总孔隙度均呈现出随土层增加而增加的趋势,而土壤容重和非毛管孔隙度则呈现出随土层增加而减少的趋势,且薄土层和厚土层各土壤物理因子差异显著(P＜0.05)。(2)随着土层厚度的增加,筇竹总生物量以及构件秆、枝、叶、蔸、鞭和根生物量表现出增加的趋势,且不同土层厚度差异显著(P＜0.05)。(3)随着土层厚度的增加,筇竹构件枝、叶、蔸、鞭、根生物量分配相应增加,秆生物量分配则相应减少,但各处理间差异并不显著(P＞0.05)。(4)土壤物理因子对筇竹构件生物量分配有着显著影响(P＜0.05),单一土壤物理因子对筇竹构件生物量分配特征的重要性大小排序为土壤含水量＞总孔隙度＞最大持水量＞容重＞毛管孔隙度＞毛管持水量＞非毛管孔隙度。结论:土壤物理因子沿土层厚度的变化对筇竹构件生物量分配产生了重要影响,在土壤物理性质较差的生境中,筇竹会优先将生物量分配给秆,并通过减少叶生物量来响应水分缺失的不利环境,这对筇竹林立地条件选择有指导意义,即筇竹宜选择较深厚土层经营,以促进生物量积累和种群生长。     

MTNR1a和MTNR1b基因在繁殖期与非繁殖期雄性高原鼢鼠HPG轴上的表达

高原鼢鼠 (Eospalax baileyi) 终年营地下生活,感光受洞道限制,但褪黑素 (Melatonin) 分泌水平仍存有季节差异,为探明褪黑素对高原鼢鼠季节性繁殖的调控作用,研究利用q?PCR技术检测雄性高原鼢鼠繁殖期 (5月) 和非繁殖期 (9月) 下丘脑、垂体及睾丸中褪黑素受体1a (Melatonin receptor 1a, MTNR1a) 和褪黑素受体1b (Melatonin receptor 1b, MTNR1b) 基因mRNA的相对表达量,通过免疫组织化学技术对MTNR1a和MTNR1b在睾丸中定位,并采用Image Pro Plus软件进行免疫组化阳性评价。结果发现,高原鼢鼠繁殖期下丘脑和垂体中MTNR1a基因的相对表达量显著高于非繁殖期的相对表达量 (P < 0.05),MTNR1b基因的相对表达量在不同时期无显著差异 (P > 0.05),但非繁殖期睾丸中MTNR1a和MTNR1b基因的相对表达量均显著高于繁殖期 (P < 0.01);繁殖期除长形精子外的所有类型细胞以及非繁殖期的间质细胞、支持细胞和精原细胞中均观察到MTNR1a的阳性信号,繁殖期除精原细胞和长形精子细胞外的所有类型细胞,以及非繁殖期间质细胞和支持细胞中均观察到MTNR1b的阳性信号,且非繁殖期MTNR1a和MTNR1b的平均光密度值均显著高于繁殖期 (P < 0.01)。MTNR1a和MTNR1b基因在雄性高原鼢鼠HPG轴上的表达模式,提示了褪黑素在其季节性繁殖调控中的潜在作用。     

重引入对麋鹿种群分娩定时及同步化的影响

种群持续繁殖是重引入物种对原灭绝地气候成功恢复适应的重要标志,研究重引入前后种群的繁殖波动规律,可为重引入管理者提供精准的繁殖预测信息和科学依据。本文整理北京重引入麋鹿种群后的1987年、1997年、2007年和2017年的总分娩数据,以每年最早分娩日作参照基准,统计个体分娩距此的天数,计算同步化率,并用ANOVA分析气温、降水、空气湿度、光照等变量对麋鹿分娩定时格局的影响。结果表明：(1) 引入后麋鹿种群年分娩节律呈“钟摆样”前后摆动,后逐渐回调,并最终处于相对稳定状态：时隔85年 (从灭绝至重引入) 后,北京麋鹿种群首次分娩时间较乌邦寺种群推迟35 ~ 42 d;重引入定植阶段：分娩节律逐年提前;种群扩繁阶段：分娩节律逐年向后推迟;种群复壮阶段：分娩节律又逐年微回调并最终处于稳定状态。(2) 北京麋鹿种群分娩有较强光周期定时和同步化：在重引入的第一年,分娩同步化率达到0 ~ 25%、25% ~ 50%、50% ~ 75%,分别用时18 d、14 d、5 d;重引入定植阶段分别用时41 d、19 d、11 d;种群扩繁阶段分别用时45 d、10 d、9 d;种群复壮阶段分别用时34 d、20 d和11 d。(3) 累积光照和积温,对北京麋鹿种群正常分娩启动影响差异极显著,对同步化分娩没有影响：妊娠期积温达到 (2748.34 ± 157.69)℃,累计光照达到 (3684.77 ± 514.26) h可启动正常分娩。(4) 北京麋鹿种群的分娩峰期与地上生物量峰期相关;从分娩时间来看,北京麋鹿种群已经恢复了对原灭绝地气候的适应。(5) 随时间增长,北京麋鹿种群非同步化分娩的个体数量逐年增加,分娩期总跨度并未延长。1997年以来,平均每年有30%左右的非同步化分娩现象。因此,基于分娩数据分析表明,麋鹿引入北京37年后,种群已经恢复对原灭绝地环境的重适应。     

遮光处理对观赏栀子氮、磷、钾分配与生长的影响

为探究观赏栀子在不同遮光条件下生长和光合及氮、磷、钾(N、P、K)分配的规律,该研究对3种观赏栀子设置5种不同的遮光处理(0%、60%、70%、80%、90%),通过对观赏栀子的生长和光合及各器官N、P、K含量进行统计与分析,探究了不同遮光处理对观赏栀子栽植效果的影响。结果表明:(1)60%和0%遮光率的大花栀子、80%和70%遮光率的雀舌栀子、0%遮光率的花叶栀子均长势较好。(2)随着遮光率的增加,雀舌栀子和花叶栀子的净光合速率、胞间CO₂浓度、蒸腾速率逐渐降低,气孔导度、水分瞬时利用率在遮光率60%下达到最大值。(3)大花栀子总N量最高,器官含N量高低排序为叶、根、茎; 雀舌栀子总P量最高,器官含P量排序为根、茎、叶; 大花栀子在90%遮光率下含K量最高。综合考虑认为,雀舌栀子更耐荫蔽,适合在80%和70%的遮光条件下生长; 大花栀子次之,适合在60%和0%遮光条件下生长; 花叶栀子最不耐荫,适合在0%遮光条件下生长。     

人工模拟条件下青海湖裸鲤自然繁殖环境条件需求研究

为对青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)的自然繁殖需求条件进行定量研究, 实验结合青海湖裸鲤自然产卵场原位生境调查, 通过室内人工模拟构建产卵环境诱发野生亲鱼自然繁殖, 解答可控环境中青海湖裸鲤自然繁殖的环境需求。结果表明, 青海湖裸鲤自然繁殖发生与水温、水深、流速、光照及底质因素密切相关, 其中卵石河床质较细砂等底质环境可显著提升自然交配诱导率及繁殖效果; 在合适的底质条件下, 青海湖裸鲤自然繁殖的适宜条件: 水深为0.15—0.2 m、流速为0.2—0.4 m/s、水温为10.8—14.3℃; 15D﹕9L比例的光周期有利于促进青海湖裸鲤自然繁殖的发生。在人工模拟环境中, 水深≥0.45 m、流速≥0.8 m/s、温度≥17℃或≤6℃、全光照等环境中未观测到自然繁殖活动的发生, 这些被认为是其自然繁殖环境的限制条件。研究阐明了可控环境中青海湖裸鲤野生亲鱼自发产卵繁殖的环境需求, 构建人工模拟产卵环境技术, 为自然产卵场生境调查评估、改进人工繁育模式提供技术支撑和新思路。     

基于人工培养的浮萍快速无性繁殖营养条件研究

为探究并优化浮萍人工培养技术, 研究以广布种紫萍(Spirodela polyrrhiza)和青萍(Lemna minor)为主要研究对象, 探索两种浮萍植物在不同营养水平的Hoagland和Hunter培养液中的鲜重、叶状体数的生长变化状况。结果表明: (1)紫萍和青萍鲜重在Hoagland培养液的不同营养水平下先增加后减少, 而在Hunter营养液中呈持续增长趋势; 两种浮萍的鲜重最大相对增长率(RGR)分别为0.11和0.18, 鲜重受浮萍品种和培养基类型及其不同营养水平影响显著(P<0.05), 以青萍在Hunter原液培养基下的无性繁殖产生的生物量最高。(2)紫萍和青萍叶状体数在Hoagland培养液的不同营养水平下先增加后减少, 而同鲜重一样在Hunter营养液中呈不断增长趋势; 两种浮萍的叶状体最大相对增长率分别为0.14和0.19, 叶状体生长的RGR变化同样受浮萍品种和培养基类型及营养水平影响显著(P<0.05), 以青萍在Hunter原液的营养环境下收获的叶状体数最高。(3)两种浮萍在Hoagland和Hunter营养液的不同营养水平下鲜重/叶状体比呈下降趋势, 表明两种浮萍在适应不同营养时优先繁殖子代叶状体, 以扩大种的适合度。研究认为Hunter原液可作为广布种青萍的最优培养条件, 可实现短时间内收获较大浮萍鲜生物量和叶状体数, 为进一步资源化利用提供原材料。     

猎物对两种钝绥螨发育和繁殖的影响

在温度为25℃,相对湿度(RH)85％条件下,分别以椭圆食粉螨Aleuroglyphus ovatus、八节黄蓟马Thrips flavidulus和柑橘全爪螨Panonychus citri饲喂捕食螨,研究了猎物对捕食螨生长发育和繁殖的影响。结果表明：以椭圆食粉螨、八节黄蓟马和柑橘全爪螨为食物时,胡瓜钝绥螨Neoseiulus cucumeris完成整个世代需要的时间分别为7.1 d、7.7 d和7.4 d,产卵历期分别为22.7 d、23.2 d和25.1 d,平均每雌总产卵量分别为33.1粒、34.1粒和37.5粒,表明以八节黄蓟马为食时,胡瓜钝绥螨完成整个世代所需的时间最长,以柑橘全爪螨饲喂时胡瓜钝绥螨的产卵历期最长,产卵量最多;而巴氏钝绥螨Neoseiulus barkeri完成整个世代需要的时间分别为7.5 d、6.4 d和7.1 d,产卵历期分别为22.2 d、22.5 d和23.4 d,平均每雌总产卵量分别为30.1粒、30.7粒和31.5粒,表明以椭圆食粉螨为食时巴氏钝绥螨完成整个世代所需时间最长,以柑橘全爪螨为食时,巴氏钝绥螨的产卵历期明显延长,总产卵量显著增多。     

落叶松繁殖与育种研究中的干细胞发育模型

落叶松是我国北方中高山地区重要的针叶速生造林用材树种,基于落叶松体细胞胚胎发生模型的优质落叶松速生及转基因育种等品种改良技术,是世界林业研究关注的焦点.本文重点介绍了以落叶松体细胞胚胎发生体系为基础的快速繁殖、转基因育种技术及基础研究方法与技术,并对其中存在的问题进行了讨论与阐释.     

树qu精子发生的季节性变化

对野外成体树qu进行了不同季节精小管发育的测定和生精上皮细胞学特征的观察。精小管平均直径的高峰值出现在4月，为205.7μm；最低值出现在10月，为88.4μm。1、4月份的生精上皮，表现了高度活跃的精子发生，具有明确周期的12个连续阶段和典型的细胞组合。生精上皮退行性变化最早出现于7月，8月进一步发展，10月最明显。附睾精子数量变表现了类似的季节性波动。表明树qu精子发生的活性期始于仲冬，最盛在春季，退行期始于仲夏，秋季最显著，有一个明显的精子发生的季节性周期。季节性生殖受局部环境因子的调节，光照可能是重要因素。