SARS亚基疫苗-突刺蛋白受体结合区RBD在烟草叶绿体中的高效表达

叶绿体表达系统为植物源重组药用蛋白和亚基疫苗的生产提供了一个有效的途径。为验证SARS亚基疫苗在叶绿体中表达的可行性,以及为植物源SARS亚基疫苗的生产提供一套高效、低成本的技术平台,本研究将人工优化合成的SARS-CoV突刺蛋白(S蛋白)受体结合区序列RBD与载体分子CTB融合基因导入烟草叶绿体基因组中。PCR和Southern杂交分析表明,外源融合基因已整合到烟草叶绿体基因组中,并获得同质化。Western杂交分析表明,重组融合蛋白CTB-RBD在叶绿体转基因烟草中获得表达,且主要以可溶性单体形式存在。ELISA分析表明,在不同生长阶段、不同生长部位和不同时间点烟草叶片中,重组融合蛋白CTB-RBD的表达水平呈现明显的变化。重组蛋白在成熟叶片中的表达水平最高可以达到10.2%TSP。本研究通过SARS亚基疫苗RBD在烟草叶绿体中的高效表达,有望为植物源SARS亚基疫苗的生产以及SARS血清抗体的检测提供一个有效的技术平台。     

吉林省二代区亚洲玉米螟危害趋势研究

【目的】明确吉林省二代区亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis(Guenee)发生趋势,为亚洲玉米螟的早期防治提供理论依据。【方法】2002—2013年采用田间调查的方法对吉林省二代区亚洲玉米螟的田间落卵量及为害趋势进行研究,同时分析田间落卵和为害情况的关系。【结果】亚洲玉米螟1代卵始见期在6月14日左右,高峰期在6月25日左右,末期在7月15日左右;2代卵始见期在7月25日左右,高峰期在8月15日左右,末期在9月1日左右。1代落卵量呈整体下降趋势,2代落卵量呈整体增加趋势,两代之间微弱相关(r=-0.058,P=0.857)。百株虫孔数呈整体下降趋势,虫量和被害株率在年度间呈不规则波动,整体发生趋势12年间未发生明显变化。通过对亚洲玉米螟卵量和玉米受害情况进行相关分析和通径分析,表明亚洲玉米螟为害是两代共同作用的结果,1代落卵量对越冬虫量影响很小,秋季剖杆时玉米螟的越冬虫量主要由2代落卵量决定,但1代落卵量对秋季剖杆百株虫孔数和被害株率的贡献大于2代。【结论】1代玉米螟发生重,秋季收获时虫孔数较多;2代玉米螟发生重,秋季收获时虫量较大;玉米螟秋季剖杆百株虫孔数整体下降,但被害株率没有发生显著变化,说明2代玉米螟为害呈逐年加重趋势。     

磁场变化对粘虫飞行定向行为的影响

【目的】研究磁场的变化对于粘虫Mythimna separata(Walker)飞行中定向行为的影响,为揭示空中迁飞虫群的飞行行为机制提供基础理论依据。【方法】在人工模拟磁场条件下对粘虫的定向行为进行了比较研究。【结果】试虫在正常地磁场条件下表现为显著的群体共同定向。粘虫群体的共同定向是轴对称的。当将试虫置于较强的磁场条件下时,粘虫供试个体的定向行为发生变化,群体共同定向行为消失。试虫的定向行为不受磁场水平分量极向变化的影响。【结论】迁飞性昆虫可能利用磁场作为自身定向的罗盘信号,在这个过程中可能和鸟类一样利用了磁倾角。     

东北粘虫春季空中虫群的迁飞行为

【目的】研究春季迁飞粘虫Mythimna separata(Walker)空中虫群的聚集成层和共同定向等飞行行为。【方法】以2年粘虫迁飞盛期的雷达观测数据为基础,结合空间气象要素和罗盘信号分析。【结果】在温度较低的春季进行迁飞的粘虫多在逆温层顶附近聚集成层,空中虫群会主动选择高温。迁飞粘虫具有明显的飞行低温阈值(16℃左右),此温度以下空中虫群密度低、无聚集成层现象。空中虫群位移方向的离散度与风速呈显著负相关。当风速较大(大于5 m/s)且风向与粘虫迁飞方向(东北)相一致时,虫群通常表现为顺风定向;当风速小于3 m/s且风向与粘虫迁飞方向明显不同时,虫群表现为明显的侧风补偿甚至逆风飞行行为。此外,粘虫可能利用罗盘信号进行迁飞定向,例如地磁场。【结论】试验结果可为迁飞性害虫的异地预测研究提供一定的基础理论依据。     

土壤活性有机质(碳)的内涵和现代分析方法概述

土壤有机物质的活性成分是对土壤养分、植物生长乃至环境、大气和人类有影响的有效物质。在现代土壤研究中,出现了与之相关的繁多术语和应用指标,但是它们的内涵尚为混乱,其分析方法也缺乏系统的归纳。本文对土壤溶性有机碳(DOC)和水溶性有机碳(WSOC)、土壤有效碳(AC)、土壤潜在可矿化碳(PMC)、土壤易氧化碳(ROC)、土壤微生物量碳(SMBC)、土壤轻组有机碳(LF—C)几种较为普遍应用的土壤活性有机质(碳)从概念指标、分析意义到分析方法做了较系统的描述与理顺,以期对土壤有机质应用上的研究起到积极作用。     

长期培肥黑土脲酶活性动态变化及其影响因素

以东北典型黑土区长期(自1980年)不同培肥试验地土壤为研究对象,采用两种不同量有机肥、化肥和不施肥4个处理,对土壤脲酶在作物生长季的动态变化进行研究。结果表明,施用有机肥,生长季黑土脲酶活性明显高于施用化肥和不施肥,其生长季脲酶保护容量在160mg·kg^-1·h^-1以上,季节性变化平稳。保持土壤脲酶免遭变性、免遭分解作用显著．脲酶活性的动态变化与绝大多数土壤生物、理化特性指标的动态变化没有明显的相关性;与土壤生物、理化特性,植物N、P、K有极显著的正相关关系;与土壤含水量、籽粒粗蛋白含量呈显著正相关关系。     

水稻遗传转化研究进展

水稻遗传转化的主要方法,包括农杆菌介导法,基因枪法,电激法,PEG法等,论述了用于水稻转化的各种外植体,影响水稻遗传转化和植株分化的各种因素,各种标记基因及相应的选择方法和外源基因在转基因水稻中的遗传规律,比较了常用启动子在水稻中的表达强度,一些已转移到优良水稻品种中的有益农艺性状基因,如抗病、抗虫、抗除草剂等,介绍了它们在水稻品种改良中所发挥的作用。     

Metabolic responses of wheat roots to alkaline stress

Aims The aim of this study was to investigate the effects of alkaline stress on primary, secondary metabolites and metabolic pathways in the roots of wheat (Triticum aestivum). The results were used to evaluate the physiological adaptive mechanisms by which wheat tolerated alkali stress.Methods A pot experiment was carried out in the greenhouse. For each plastic pot, five wheat seeds were planted. After germination, seedlings were allowed to grow under controlled water and nutrient conditions for two months, then seedlings were exposed to alkaline stress (NaHCO₃-Na₂CO₃) for 12 days. The relative growth rate (RGR), absolute water content (AWC), metal elements, free cations and metabolites were measured.Important findings The alkaline stress caused the reduction of RGR and AWC. Alkaline stress caused a rapid increase of Na content with the concurrent decrease in K and Cl content, resulting in inhibited metal element accumulation and an ionic imbalance. In the present study, alkaline stress strongly enhanced Ca accumulation in wheat roots, suggesting that an increased Ca concentration can immediately trigger the salt overly sensitive (SOS)-Na exclusion system and reduce Na-associated injuries. Also, 70 metabolites, including organic acids, amino acids, sugars/polyols and others, behaved differently in the alkaline stress treatments according to a GC-MS analysis. The metabolic profiles of wheat were closely associated with alkaline-stress conditions. Alkaline stress caused the accumulation of organic acids, accompanied by the depletion of sugars/polyols and amino acids. Organic acids could play a central role in the regulation of intracellular pH by accumulating vacuoles to neutralize excess cations. Glycolysis and amino acid synthesis in roots were inhibited under salt stress while prolonged alkaline stress led to a progressive tricarboxylic acid (TCA) cycle. The severe negative effects of alkaline stress on sugar synthesis and storage may reflect the toxic levels of Na⁺ accumulating in plant cells in a high-pH environment, implying that the reactive oxygen species detoxification capacity was diminished by the high pH. A lack of NO₃^- in wheat roots can decrease synthase enzyme activities, limiting the synthesis of amino acids. Under salt stress, the TCA cycle and organic acid accumulation increased, but glycolysis and amino acid synthesis were inhibited in roots. Thus, energy levels and high concentrations of organic acids may be the key adaptive mechanisms by which wheat seedlings maintain their intracellular ion balance under alkaline stress.     

分子改造cryNAc基因的转基因水稻创制及其功能评价

利用蛋白质工程技术对Cry蛋白进行改造是创制新Bt蛋白的主要途径之一。Cry蛋白改造涉及结构域交换、定点突变、蛋白截断等多种方法。利用结构域交换、密码子优化方法对Bt基因进行合理化设计改造,获得新型Bt蛋白编码基因cryNAc,进一步利用农杆菌介导法转入吉林省水稻主栽品种吉粳88中,并开展了转基因后代的分子鉴定和抗虫性功能评价相关研究工作。分子检测结果表明cryNAc基因成功整合进入吉粳88基因组中,且稳定表达;CryNAc蛋白在各个发育时期根、茎、叶中的表达存在显著差异,灌浆期水稻叶片中蛋白表达量最高（2 959.73 ng/g）,分蘖期茎中蛋白表达量最低（150.9 ng/g）;田间接虫试验表明cryNAc转基因水稻抗二化螟的能力显著。上述结果表明cryNAc基因可作为新的cry基因用于作物遗传改良。     

吉林马几种毛色遗传的初步探讨

我国广大农牧民对马的毛色选择,素来比 较注意。这可能是传统的习惯爱好,也可能是 在长期的驾驶马匹过程中,积累了马的毛色与 工作性能、气质有密切联系的经验的结果。