蕨类植物叶绿体rps12基因的分子进化研究

以68种蕨类植物和2种石松类植物的rps12基因为对象,在系统发育背景下,结合最大似然法,使用HyPhy和PAML软件对该基因进行进化速率和适应性进化研究。结果显示:位于IR区的外显子2~3,其替换率明显降低,rps12基因编码序列的替换率也随之降低,且rps12基因密码子第3位的GC含量明显升高;在蕨类植物的进化过程中,3′-rps12更倾向定位于IR区,以保持较低的替换率;rps12基因编码的123个氨基酸位点中,共检测到4个正选择位点和116个负选择位点。研究结果表明基因序列进入到IR区后,显示出降低的替换率;强烈的负选择压力表明RPS12蛋白的高度保守性以及rps12基因的功能和结构已经趋于稳定。     

40种蕨类植物matK基因的系统分类及分子进化研究

采用“放松分子钟”模型、氨基酸位点正选择模型和分子内共进化网络估算方法,对蕨类植物Ⅱ型内含子成熟酶蛋白K(Maturase K,MATK)编码基因matK的进化趋势进行研究。结果显示:matK基因在蕨类植物系统学研究中具有一定的应用价值,与rbcL基因和psaA基因联合后能显著提升系统发育树的可信度;蕨类植物MATK蛋白中存在少数曾经历正选择的位点;MATK蛋白内部有多对氨基酸位点共同构成共进化网络。在被子植物兴起环境改变后,MATK蛋白部分位点发生适应性进化,通过位点间共进化网络协同作用方式提升蕨类植物对新光合环境的适应能力。     

农杆菌介导海洋草酸青霉转化体系及聚酮合酶Pks生物学功能*

为研究南海柳珊瑚共附生草酸青霉SCSGAF0023的聚酮合酶(PKS)生物学功能,采用农杆菌介导法构建草酸青霉SCSGAF0023的Pks敲除株ΔPks,比较野生菌株及ΔPks的生长发育及环境适应性差异。以草酸青霉SCSGAF0023分生孢子为受体,p0380-hygB为双元载体,成功实现草酸青霉SCSGAF0023的遗传转化。结果表明:农杆菌浓度为OD₆₀₀=0.5,在200μmol/L 乙酰丁香酮(AS)诱导下与10⁷个/ml草酸青霉SCSGAF0023孢子于25℃共孵育时转化效率最高。基于上述转化体系,成功获得Pks敲除株ΔPks,并首次证实Pks正向调控草酸青霉SCSGAF0023产孢,但不影响其对环境的适应性。这为进一步系统研究真菌PKSs及聚酮化合物对真菌生长发育与环境适应性的影响提供素材。     

虎杖象甲培植真菌营养特性及对菌丝附属物形成的影响

虎杖象甲培植共生真菌形成的共生体系是植菌昆虫菌业中的典型代表。共生真菌Penicillium herquei如何向虎杖象甲Euops chinensis提供营养尚未明确。本研究发现共生真菌P. herquei的菌丝表面存在大量瘤状凸起物及由凸起物衍生的附属丝等特化结构,该结构可能为虎杖象甲提供营养;对共生真菌的营养研究表明,共生真菌能高效利用山梨醇、蔗糖、海藻糖、葡萄糖等单糖或双糖,以及酪氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺等昆虫非必须氨基酸,同时在高碳和最适碳源条件下有利于菌丝特化附属物的产生。研究结果不仅提供了植菌卷叶象甲菌业中共生真菌在营养方面的适应性进化证据,而且为进一步揭示共生真菌适应卷叶象甲的营养机制奠定了基础。     

不同寄主对草地贪夜蛾生长发育和繁殖的影响

草地贪夜蛾是入侵我国的重大农业害虫,严重威胁我国粮食安全。为明确该虫在不同寄主植物上的适合度,本文系统研究了草地贪夜蛾取食花生、荞麦和生姜3种寄主生长发育和繁殖情况,组建了实验种群生命表。结果表明:草地贪夜蛾在3种寄主植物上的繁殖力高低为花生(771.73粒)>荞麦(477.13粒)>生姜(209.22粒),卵的孵化率无显著差异,幼虫和蛹重均是花生>荞麦>生姜。草地贪夜蛾取食花生、荞麦和生姜后的净增殖率(R 0)分别为226.36、102.45和20.75,内禀增长率(r m)分别为0.16、0.13和0.06。研究发现,草地贪夜蛾在花生、荞麦和生姜3种寄主植物上均能实现种群繁殖,其中,花生是最适宜的寄主,荞麦次之,生姜相对较不适宜。     

长春花(Catharanthus roseus)对热带珊瑚岛生理生态适应性研究

长春花(Catharanthus roseus)是夹竹桃科的一种亚灌木植物,具有重要的药用价值和观赏价值,在前期的试验性种植中,发现长春花对热带珊瑚岛环境有很强的适应性。为了探讨长春花对热带珊瑚岛环境的生理生态适应性,该文以移植到热带珊瑚岛的长春花和生长于海南省文昌市苗圃的长春花为研究对象,对其叶片的形态解剖结构、生理学特征、营养元素含量等进行了分析。结果表明:(1)与苗圃生长的长春花和其他耐胁迫的植物相比,移植到热带珊瑚岛上的长春花具有叶片厚、栅栏组织发达、比叶面积小等形态解剖特征,这些特征有利于其光能吸收、水分储存和对环境资源的利用。(2)长春花的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性较高,表现出较强的抗氧化性和抗胁迫能力。(3)长春花的叶绿素a和叶绿素b含量较低,可以减少过多的光能进入叶绿体光合系统,防止过剩的光能对光合系统产生伤害。(4)热带珊瑚岛土壤养分含量低,但生长在岛上的长春花叶片的营养元素含量高,表现出很强的养分吸收和利用能力。因此,长春花对干旱、贫瘠等恶劣生境具有很好的适应能力,可以作为热带珊瑚岛植被恢复工具种。     

《工业微生物》期刊广告刊载办法

《工业微生物》期刊创刊于1971年,双月刊,大16开,每逢双月22日出版。本刊是全国生物技术领域内具有广泛而深远影响的专业性期刊之一,同时在欧美、日本等东南亚也拥有较多的读者。竭诚欢迎国内外相关企业刊登广告(广告经营许可见营业执照)。有意在本刊进行宣传的企业请尽快与编辑部联系,广告版面的安排将按照确认刊登的先后顺序为准,敬请谅解。     

雄性短尾猴维持临时配偶关系的行为适应性

临时配偶关系指多雌多雄灵长类群体中的一只成年雄性连续跟随一只成年发情期/性接受期的雌性形成的异性关系,在季节性繁殖物种的交配季节表现的尤为明显,是雄性个体提高交配成功的策略之一。为了探讨能量消耗对这种行为的约束,本研究于2017年8月至2018年1月,以栖息于安徽黄山的短尾猴鱼鳞坑A1群（YA1群）的8~10只成年雄性为研究对象,采用目标动物取样法、行为取样法以及全事件记录法采集成年雄性自然发生的行为数据。通过分析移动时间、觅食时间和交配频次等行为指标,同时测定作为个体能量状态生理指标的尿液C-肽浓度（Urinary C-peptide , UCP）,从行为和生理两个方面研究雄性短尾猴维持临时配偶关系的适应性特征。研究期间,在临时配偶期内,雄性的移动时间无显著变化,但觅食时间和交配频率显著增加;在临时配偶期内,当存在雄性竞争者时,雄性的觅食时间显著减少;临时配偶关系对雄性的UCP水平无显著影响。结果表明,雄性短尾猴在临时配偶期内可能会根据能量消耗的情况以及守护雌性周围的社会环境对自身行为进行调整,以减少其在临时配偶期内的能量投资,提高自身维持临时配偶关系的行为适应性。     

全人工繁殖西伯利亚鲟仔稚鱼发育的异速生长

西伯利亚鲟（Acipenser baeri）是中国主要的淡水养殖对象之一,目前已经实现了苗种的全人工繁殖,为了改善西伯利亚鲟苗种培育技术,采用Image-Pro Plus 5.1软件显微拍照并对仔稚鱼的可量性状进行测量和数据处理,研究了全人工繁殖西伯利亚鲟仔稚鱼（0～53日龄）发育的异速生长及器官优先发育在早期生存和环境适应性上的意义。结果表明：在9、28、37日龄时分别出现3个全长生长拐点。因此,全长的生长可以分为4个阶段,每个阶段的平均增长率分别为0.83、0.79、2.68和1.71 mm·d^-1,其中第3个阶段的生长率明显高于其他阶段;体质量的增长可以用Gaussion方程进行拟合,相关系数R²=0.99;全长（FL）与体质量(BW)的关系为BW=0.2×10^-5(FL)2.72,为负异速生长;在早期发育过程中,仔鱼的许多关键器官的大小均存在异速生长现象,眼径在3～4日龄时,最先达到生长拐点,这意味着眼部是优先发育的,使其在出膜后就能有效地躲避敌害;口宽在17～18日龄时出现拐点,此时随着感觉器官和各鳍的不断完善,主动摄食能力不断加强;胸鳍、背鳍、臀鳍的长度也分别在16～17、13～14、21～22日龄时出现生长拐点,标志着其游泳能力已比较完善,可以有效地躲避敌害和获得食物,为其早期的生存提供了保障。在育苗生产实践中,可以根据生长和发育的阶段性和优先性,适时地和针对性地创造必要的生长发育条件,保证其重要器官得到优先发育,提高早期的成活率。     

文昌鱼抗金葡菌感染差减文库的构建及免疫相关基因分析

适应性免疫的起源一直是免疫学研究的关键问题.文昌鱼被认为是最接近于脊椎动物的祖先 自从被发现以来一直是研究脊椎动物起源与进化机制的经典模式动物.为了在文昌鱼中寻找适应性免疫系统的分子证据,采用金黄色葡萄球菌感染文昌鱼以调查免疫的起源.应用抑制性差减杂交(SSH)技术,通过对差减文库克隆序列的测定,共获得588个表达序列标签(EST).对这些EST进行生物信息学分析和进一步功能分类,发现了一些免疫上调基因,如免疫调控基因、凋亡相关基因、细胞黏附相关基因、转录相关基因、信号传导相关基因等,以及一些非免疫相关基因;这些基因在文昌鱼中绝大多数为首次报道.金黄色葡萄球菌差减文库的成功构建,为调查文昌鱼抗细菌感染的分子事件提供了重要线索,对于这些新发现基因的进一步研究将有助于深入了解免疫系统起源与进化的机制.