猪伪狂犬病病毒流行株HLJ-01的分离鉴定及致病性分析

【背景】自2011年以来,猪伪狂犬病毒(pseudorabies virus,PRV)发生变异,经典的疫苗株已不能完全抵抗PRV变异株的感染,国内多个猪场出现伪狂犬病的暴发,PRV变异毒株开始在我国大规模流行。【目的】通过分离PRV流行变异毒株,并对其进行遗传进化和致病性分析,为PRV流行病学调查及疫苗研制提供实验数据。【方法】采集黑龙江某猪场感染PRV的脑组织病料,根据GenBank PRV gE和gB保守序列设计引物,进行PCR鉴定。通过对gE和gC基因进行序列测定和遗传进化分析。利用BHK-21细胞分离病毒,采用噬斑纯化方法对病毒进行纯化。通过电镜、间接免疫荧光对病毒进行鉴定,测定病毒生长曲线并进行致病性研究。【结果】经PCR和测序鉴定分离株为PRV流行株,将其命名为HLJ-01。遗传进化分析结果显示,该分离毒株与我国近几年分离的流行变异株位于同一分支;氨基酸序列分析结果显示,gE和gC存在国内流行变异株的特征序列,表明该分离毒株为流行变异株。生长曲线显示,分离株HLJ-01在感染48h时滴度最高(10^8.5TCID₅₀/mL)。电镜观察结果显示,病毒颗粒直径约150nm,呈球形,有囊膜,囊膜外有放射状纤突,呈现典型PRV病毒特征。动物感染实验结果显示,10^7.0TCID₅₀剂量感染组死亡率为100%;10^6.0TCID₅₀剂量感染组死亡率为80%;10^5.0TCID₅₀剂量感染组死亡率为60%。仔猪在接种病毒后均出现PRV感染的典型症状和病理变化,证实分离毒株对仔猪有较强致病力。【结论】分离获得一株猪伪狂犬病毒,经鉴定该分离株为流行变异株,而且具有较强的致病力,这为PRV流行病学分析及疫苗候选株的筛选奠定了基础。     

种间竞争对香蒲与芦苇生长的影响

为了探究种间竞争对香蒲（Typha domingensis）与芦苇（Phragmites australis）生长的影响,利用根系分隔盆栽试验研究了3种不同分隔方式条件下香蒲与芦苇的种间竞争特性,包括塑料膜分隔（根系完全分隔,无相互作用,无物质交换）、尼龙网分隔（根系部分分隔,无相互作用,有物质交换）和不分隔（根系完全相互作用,有物质交换）,分析了香蒲与芦苇根系形态和地上部生长的变化,探究香蒲与芦苇种间竞争的差异。结果发现（1）在尼龙网分隔和不分隔处理中芦苇具有明显的劣势。与塑料膜分隔处理相比,芦苇的总生物量、植株密度在尼龙网分隔和不分隔处理中分别减少了39.14%、49.41%和82.08%、79.22%,总根长、总根表面积、总根体积分别减少了40.53%、44.84%、62.52%和85.7%、82.45%、89.67%,且均具有极显著差异（P<0.01）;根系分隔方式也影响芦苇的株高、茎粗和叶片数,表现为不分隔 > 塑料膜分隔 > 尼龙网分隔。（2）与塑料膜分隔处理相比,香蒲总生物量在尼龙网分隔和不分隔中虽有增加,但差异不显著,植株密度和株高在尼龙网分隔和不分隔处理中都有增加且具有显著差异（P<0.05）,其总根长、总根表面积、总根体积在尼龙网分隔中分别增加了57.93%、26.5%、8.04%,但在不分隔处理中分别减少了11.57%、14.92%、11.39%（P<0.05）,虽然根系的相互作用对香蒲根系的生长具有促进作用,但植物种间根系相互作用越强,对两者的生长越不利。（3）在不同的分隔方式中,芦苇与香蒲间也存在明显变化。在不分隔处理中,香蒲的生物量和植株密度是芦苇的1.7倍和6.74倍,与塑料膜分隔处理相比增加了6倍,表明芦苇与香蒲根系的完全相互作用,显著削减了芦苇的繁殖生长,增加了香蒲的根系分蘖。（4）通过种间相互作用强度（RII值）分析也表明,尼龙网分隔和不分隔处理下芦苇表现为抑制作用（RII值为负值）,香蒲表现为促进作用（RII值为正值）。香蒲与芦苇互作对芦苇具有抑制作用,说明种间相互作用是能改变植物的适应性和植物群落的繁殖,同时也表明植物根系不仅在吸收土壤中的水和养分中起着关键作用,在种间关系中也起着重要作用。因此利用种间竞争控制植物生长,可以为保护生物多样性和生态系统的功能提供有效的技术支撑。     

湿热河谷芭蕉群落优势物种空间分布格局与竞争对称性研究

竞争关系的对称性是塑造植物物种空间分布格局和影响物种共存重要机制之一,对其开展研究不仅对于揭示植物群落构建机制具有重要意义,也有助于解析群落演替的驱动力。在贵州赤水湿热河谷内的芭蕉群落中建设固定样地,对1989棵植物个体进行空间定位和物种识别并记录胸径等个体属性。采用对数相关函数和标记变异系数分析（marked variogram）等空间统计方法检测优势种的空间分布格局和竞争对称性,结果如下：（1）芭蕉（Musa sp.）,粗糠柴（M.philippensis）,粗叶木（L.chinensis）,川钓樟（L.pulcherrima）,红果黄肉楠（A.cupularis）等5种优势种均表现为小尺度下的种内聚集分布,其中芭蕉主要采用克隆繁殖,其重要值达33.6%,且种内聚集度最大。（2）芭蕉种群在5 m尺度下呈现出显著的种内对称性竞争,这一竞争过程减少了种群自疏作用并推动种内聚集分布格局的形成,增加了该种群在森林中的生存力。（3）芭蕉与其余4种优势种之间的不对称竞争过程导致了种间负关联。结果表明,不同优势种在种间竞争对称性上的差异说明了植物种群繁殖和扩散方式是群落构建的重要影响因素之一,相比于有性繁殖过程,采用无性克隆繁殖的植物个体可通过种内对称竞争机制来减少自疏以增加种群生存力,并通过与相邻异种个体的不对称竞争过程来提升种群获取有限资源的能力,进而成为演替中的优势个体。研究结果可为今后制定植物物种多样性保护政策提供科学参考。     

实时荧光定量PCR快速鉴别新型冠状病毒主要变异株北大核心CSCD

为建立一种快速鉴别严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)的5种主要变异株的Taq Man探针实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR, RT-qPCR)体系,基于SARS-CoV-2野生型及变异株alpha (N501Y、HV69-70del)、beta (E484K、K417N)、gamma (K417T、V1176F)、delta (L452R、T478K)和omicron (H655Y、N679K、P681H)序列设计特异性引物、探针,建立和优化一种鉴别新型冠状病毒(SARS-CoV-2) 5种主要变异株的Taq Man探针RT-qPCR方法,并进行该方法的特异性、敏感性、鉴别能力评价。该方法可准确区分出SARS-CoV-2野生型和突变型,与其他呼吸道病原体(n=21)无交叉,显示高特异性。该方法最低检测限为2×10;拷贝/mL,操作简单、快速、成本廉价,可用于监测SARS-CoV-2毒株的变异,精准指导疫情识别与防控。     

溶藻弧菌VcrV基因缺失株的构建及生物学特性

为研究溶藻弧菌Ⅲ型分泌系统VcrV基因的功能和生物学特性,采用同源重组技术成功构建了溶藻弧菌缺失株ΔVcrV,并用PCR检测其遗传稳定性。结果显示,缺失株遗传稳定;与野生株相比,生长和自凝集能力无显著变化;但生物膜形成能力降低,半致死剂量升高16.5倍;游动性和涌动性极显著升高,细胞粘附能力极显著降低(P<0.01),对H₂O₂和NaCl的耐受性降低;对头孢呋辛、麦迪霉素、克林霉素抗生素敏感度上升,对丁胺卡那、多粘菌素B抗生素敏感度降低;活性氧含量极显著降低(P<0.01),脯氨酸、肽聚糖、β-内酰胺酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶指标均极显著升高(P<0.01)。缺失株生物学特性表明,VcrV基因参与溶藻弧菌Ⅲ型分泌系统性的致病性和多种生物学功能。     

养分增加提高大狼耙草入侵种群的生长和竞争能力

为了探讨大狼耙草的入侵风险,该文通过同质种植园实验,研究了不同养分水平下大狼耙草河北、江苏、江西和广西4个入侵种群在单种和各种群与近缘本地植物金盏银盘混种时的生长和竞争响应。结果表明:(1)单种时4个种群的株高、分枝数和总生物量在高养分下显著高于低养分下,繁殖比在低养分下显著高于高养分下(江苏种群除外); 混种时4个种群各生长参数的竞争响应在高养分下小于低养分下的。(2)各养分下,广西和江西种群的株高和总生物量显著高于河北种群,广西种群的分枝数最多[低、中和高养分下分别为(12±0.86)、(16.83±0.95)和(21.83±1.14)]; 河北种群的繁殖比在低养分 [(47.33±3.29)%]和高养分 [(25.74±2.82)%]下最高,且显著高于同养分下的广西种群 [低养分为(30.92±1.78)%和高养分为(19.77±1.22)%]。中养分下,河北种群总生物量的竞争响应(-0.51±0.04)显著大于广西种群(-0.35±0.06),繁殖生物量的竞争响应(-0.46±0.03)也显著大于广西种群(-0.28±0.07)。综上表明,高养分提高大狼耙草的生长和竞争能力,生长和竞争能力在种群间有差异,养分增加和入侵种群间基因流可能会潜在地提高大狼耙草的入侵风险,该研究结果有助于预测入侵植物的入侵风险。     

Drought may be beneficial to the competitive advantage of Amaranthus spinosus

干旱利于刺苋的竞争优势 干旱可以影响入侵植物的生长和土壤酶活性。因此,非常有必要评估干旱背景下入侵植物的竞争优势以及入侵植物和干旱对土壤酶活性的影响。本研究旨在分析干旱背景下起源于热带美洲的入侵植物刺苋(Amaranthus spinosus)与本地植物苋菜(Amaranthus tricolor)共存时的竞争优势和土壤酶活性。通过栽植实验进行刺苋与苋菜的竞争共栽培,并进行不同水平的干旱处理,即：(i)对照;(ii)轻度干旱;(iii)重度干旱。实验结束后测定两种苋属植物的功能性状、渗透调节、抗氧化酶活性以及土壤pH、电导率、土壤微生物生物量碳含量和土壤酶活性。干旱背景下,刺苋的相对竞争强度和相对优势度均高于苋菜。因此,干旱利于刺苋的竞争优势。干旱背景下,刺苋的土壤水溶性盐含量和蔗糖水解能力均大于苋菜。而较高的土壤水溶性盐含量和蔗糖水解能力利于刺苋对养分的获取和利用。     

Competition and abiotic stress affect the size of mangroves near their geographic range limit

竞争和非生物胁迫影响处于地理分布边界的红树植物的个体大小 关于红树植物竞争的研究大多局限于幼苗和人工林。我们首次对天然红树林中成年红树的种内竞争进行了控制实验研究,旨在检验竞争和非生物因子在决定红树植物个体大小中的相对重要性。研究样 地位于靠近红树林地理分布边界的美国德克萨斯州阿兰萨斯港(Port Aransas)附近区域。该区域的红树林由“灌丛”状的黑红树(萌芽白骨壤,Avicennia germinans)单一物种组成。我们对10个样方中原生红树 林进行疏伐,形成系列红树林覆盖度梯度,在2013–2019年期间观测各样方中红树植物的生长指标,量化分析红树林覆盖度对红树植物生长的影响;并于2019年调查了红树林的冠层高度。研究结果表明,在该研究期间,红树植物的相对生长速率随着红树林覆盖度的增加而降低,100%红树林覆盖度样方中的红 树植物大小几乎没有增长,说明它们已经达到了该红树林密度条件下的最大尺寸。在红树林覆盖度降低 的样方中,株高明显增加,在红树林覆盖度为11%的样方中,红树植物株高增加了约52%。对比临水岸 边和林内两种生境中的样方,处于临水岸边生境的红树林冠层高度比处于林内生境的高约30%,且这两 种生境的红树林冠层高度均随红树林覆盖度的增加而降低。叶片叶绿素含量和冠层光截留量的测定数据 显示,该区域红树植物的生长也受到氮限制的影响。由此表明,处于地理分布边界的“灌丛”状红树林一 方面受到营养的限制,另一方面红树植物种内个体间仍存在较为强烈的竞争,且种内竞争对红树植物生长的影响较该红树林内非生物生境因子更为重要。     

基于微生物模型的合作行为进化研究进展

生物间的合作行为如何在自然选择过程中显示出对欺骗者的优势,一直以来都是进化生物学上的经典问题。实验室构建的具有合作行为的微生物种群是研究这一问题的良好素材。本文综述了几种基于微生物模型的合作行为进化理论,如亲缘选择理论、辛普森悖论、竞争抑制理论、进化博弈理论等,对其中涉及到的微生物模型进行介绍和评价,并展望其研究前景。     

猪链球菌2型Dbp缺失株的构建及特性分析

【目的】通过构建DNA结合膜蛋白(DNA-binding membrance protein,Dbp)基因的缺失株,探究Dbp基因对猪链球菌2型强毒株毒力的影响。【方法】通过PCR检测Dbp基因的分布。利用同源重组原理构建Dbp基因上下游片段的重组质粒,将构建好的质粒电转入ZY05719感受态细胞中,筛选Dbp缺失突变株,通过PCR及测序分析对其进行验证。生物学特性分析比较缺失株?Dbp和野毒株ZY05719在生长速率、形态特征、毒力等方面的差异。【结果】Dbp基因为猪链球菌2型强毒株中相对保守基因,构建了Dbp基因缺失株?Dbp。体外实验结果显示Dbp基因缺失株的生长速率在对数期减慢,并且缺失株?Dbp的荚膜同野毒株存在显著差异,斑马鱼实验结果表明缺失株?Dbp毒力下降。【结论】Dbp与猪链球菌2型的毒力相关,在猪链球菌2型的致病过程中起一定的作用,这丰富了对该菌致病机理的认识。