基于转录组数据高通量发掘扶桑绵粉蚧微卫星引物

【目的】扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley是我国重要的检疫性害虫。简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)研究在遗传图谱和物理图谱的构建、分子标记辅助育种、品种鉴定、基因定位、遗传多样性、动植物分类和进化等方面具有重要意义。筛选的SSR引物将为扶桑绵粉蚧遗传多样性分析、进化分析及入侵生物学等奠定基础。【方法】利用高通量搜索的方法对扶桑绵粉蚧转录组中28 120条unigenes的数据进行搜索。【结果】共找到1 781个SSR位点。扶桑绵粉蚧转录组中SSRs的主要重复类型是单核苷酸重复,占SSR总数的89.44%;其次是三核苷酸重复,占SSR总数的7.52%。单核苷酸重复里主要是A/T基序,占了总量的87.42%。基于筛选的SSRs,运用Primer 3软件进行引物的批量设计,共有481个unigenes成功设计引物,共设计出1 228对引物。【结论】研究表明利用扶桑绵粉蚧转录组数据开发SSR标记是可行的,本研究开发的引物将为扶桑绵粉蚧遗传多样性分析、进化分析及入侵生物学等奠定基础。     

Changes in hydraulic traits of nine vascular plants from different evolutionary lineages

维管植物从蕨类植物、裸子植物到被子植物的演化过程中, 生理结构和功能都被认为更趋向于适应干旱的环境。但是关于3类植物是否提升了水分传导和水分利用效率的研究目前多基于叶脉和气孔的形态结构推断, 而对水分传导速率的直接测量则集中于被子植物内部。因此, 同时测定3类植物叶片和枝条尺度的水力性状, 可以研究维管植物水力性状的演化趋势和协同演化关系。该研究测定了中国科学院华南植物园内的蕨类植物(芒萁(Dicranopteris pedata)、华南毛蕨(Cyclosorus parasiticus)、乌毛蕨(Blechnum orientale)), 裸子植物(罗汉松(Podocarpus macrophyllus)、竹柏(Podocarpus nagi)、落羽杉(Taxodium distichum))和被子植物(海南木莲(Manglietia fordiana var. hainanensis)、东京油楠(Sindora tonkinensis)、羊蹄甲(Bauhinia purpurea))共9种植物的水力结构与功能的相关性状。发现9种植物从原始到更演化物种的枝条比导水率(K_S)、叶片比导水率(K_L)和叶片水力导度(K_leaf)依次升高; 叶片蒸腾速率(E)和潜在水分利用效率(WUE_i)升高趋势不显著; 气孔面积指数(SPI)和木材密度(WD)在3个类群间无明显变化趋势。水力功能性状在枝条(K_S)和叶片(K_L、K_leaf和E)尺度显著相关, 但和两个结构性状并无显著相关性。对显著相关的性状进行系统发育独立差分析发现相关性依然存在, 表明枝条导水和叶片导水、叶片失水的协同性独立于系统发育而存在。该文以9种维管植物为例, 发现演化过程中水分传导相关的功能性状有显著提升, 且导水和失水的性状存在着协同演化关系。上述维管植物水力性状演化趋势的结论需要对更多物种、更精细的水力结构性状的进行测定验证。     

大叶九里香,芸香科新等级组合及生物学特征补述

为理清芸香科(Rutaceae)九里香属(Murraya)中大叶九里香[M. kwangsiensis (C. C. Huang)C. C. Huang var. macrophylla C. C. Huang]与其原变种广西九里香[M. kwangsiensis(C. C. Huang)C. C. Huang var. kwangsiensis]间的系统关系及其分类学地位,采用综合文献查阅、标本鉴定、野外实地调查、栽培观察及显微解剖等多种方法对九里香属植物数个种类进行分类学相关研究。结果发现:大叶九里香在叶片、花、果实等形态特征方面与广西九里香间的差异极大,故将其处理为一个独立的种,并提出新等级组合Murraya macrophylla (C. C. Huang)F. J. Mou; 首次对大叶九里香的形态特征及分布进行详尽描述; 该物种的羽状复叶及小叶均为九里香属中最大者,更接近仅分布于越南的光叶九里香[M. glabra (Guillaumin)Swingle],但其较大的小叶、叶面叶脉下凹且叶片皱缩等特征使其明显不同于九里香属其他种类。大叶九里香是一个独立种而非广西九里香的变种,此关于大叶九里香分类地位的新观点有助于整个九里香属的系统发育关系重建及种间系统关系的深入探索。     

水氮处理对岛礁植物假茉莉生理适应性的影响

为了解假茉莉(Clerodendrum inerme)对热带珊瑚岛礁的生理适应性,采用不同浇水频率和氮素处理,对假茉莉的光合特性及抗逆生理生化特性进行了研究。结果表明,不同浇水频率对于假茉莉生理特性影响较大,而不同氮素处理间的差异不大,说明假茉莉对水分胁迫更加敏感。在低浇水频率下,假茉莉叶绿素a含量和叶绿素a/b最高,且与其他浇水频率间的差异显著,净光合速率、气孔导度、水分利用率均显著高于高浇水频率,而蒸腾速率显著低于高浇水频率,表现出较好的光合同化效率和水分利用效率;中等浇水频率的脯氨酸含量最高,为(5.04±1.21)mg/g,可降低植物体的渗透压,保证干旱胁迫下对水分的吸收。低浇水频率的相对电导率最低,为0.17±0.03,可减少干旱胁迫对细胞膜系统的损伤。因此,假茉莉对干旱、贫瘠的热带珊瑚岛礁生境具有很好的适应能力。     

糖类对冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis芽生孢子产量及毒力的影响

冬虫夏草Chinese cordyceps是食药两用的传统名贵资源。其人工培养需要冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis的优质芽生孢子。为获得高产量及高感染力芽生孢子,本研究测定不同糖类培养基对冬虫夏草菌芽生孢子产量及毒力（对小金蝠蛾Thitarodes xiaojinensis幼虫的存活率、携菌率和僵虫率）的影响。两个冬虫夏草菌株于含6种糖（葡萄糖、果糖、阿拉伯糖、麦芽糖、蔗糖和海藻糖）的液体培养基中分别培养30、45和60 d,计数芽生孢子产量并将收集的孢子注射感染两个品系的小金蝠蛾6龄幼虫,置于不同温度下观察幼虫的存活率、携菌率及僵虫率。结果显示：不同糖源培养基中芽生孢子的产量差异显著,其中含麦芽糖培养基中芽生孢子产量最高;注射菌株和幼虫品系对被注射幼虫的存活率无显著差异;不同糖源培养基获得的芽生孢子对蝠蛾幼虫的存活率无显著差异,对携菌率和僵虫率产生影响;以含麦芽糖为糖源的培养基、芽生孢子培养时间显著影响被注射幼虫的存活率与僵虫率,其中培养30 d的冬虫夏草菌所注射的幼虫的存活率、僵虫率显著高于60 d的;温度也显著影响被注射幼虫的存活率、僵虫率,10℃的幼虫存活率和僵虫率显著高于14℃、18℃的。研究结果为培养优质冬虫夏草芽生孢子,提高被侵染蝙蝠蛾幼虫僵虫率提供了参考。     

一种估算草地贪夜蛾卵块中卵粒数量的简易方法

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda (Smith)是2019年发现入侵我国的一种重要的外来害虫,对我国粮食种植业造成严重威胁。明确虫情是做好草地贪夜蛾预测预报和制定科学防控策略基础。在田间调查中需要一种简便、快速估计落卵量的方法,以明确田间虫口数量。本研究在实验室条件下收集草地贪夜蛾雌虫产于玉米叶片上的卵块,记录了每个卵块的长、宽、层数和卵粒数量,获得了卵块面积,建立了卵粒数量与卵块面积的指数函数模型：Y=e(2.1596×0.00832X),并依据该模型提出了根据卵块面积测算卵粒数量的分级表。该方法为田间调查中卵块卵粒数量量的快速估计提供了参考。     

臭越橘(杜鹃花科)的花部形态

对中国杜鹃花科特有种：臭越橘（Vaccinium foetidissimum H. Lév. & Vaniot）的花部形态特征进行了描述。基于新补充的花部特征,讨论了该种与其相似种的区别。     

染色质转座酶可及性测序研究进展

染色质转座酶可及性测序(assay for transposase-accessible chromatin with high-throughput sequencing,ATAC-seq)诞生于2013年,具有比脱氧核糖核酸酶I超敏感位点测序(deoxyribonuclease I hypersensitive site sequencing, DNase-seq)和微球菌核酸酶敏感位点测序(micrococcal nuclease sequencing, MNase-seq)更快速、灵敏、简便的优点,是目前分析全基因组范围染色质开放区域的热点技术。通过该技术能获得染色质开放区域的相关信息,从而映射出转录因子等调控蛋白的结合区域和核小体定位等信息,对于研究表观遗传分子机制具有重要意义。本文比较了5种获取染色质开放区域技术的优缺点,重点介绍了ATAC-seq的原理和主要流程,描述了利用ATAC-seq技术研究染色质开放区域的发展概况以及ATAC-seq的相关应用,期望对真核生物全基因组水平的染色质开放区域研究、顺式调控元件鉴定以及遗传调控网络的解析等提供借鉴。     

具有可变时滞的非自治离散Logistic方程的全局吸引性

得到了具有可变时滞的非自治离散Logistic方程的正解收敛于方程的正平衡常数的一系列充分条件和振动准则．     

紫云英根际微生物碳源利用多样性研究

为探究绿肥根际调控效果的原因,采用碳素利用法-BIOLOG生态版,分析紫云英根际微生物种群结构和功能多样性。结果表明:紫云英根际土壤微生物总活性比非根际高,其主要贡献者是以氨基酸、糖类、酯类和醇类四大碳源为生的微生物,而与以磷酸盐、羧酸和胺类为碳源的微生物关系不大。进一步分析发现:紫云英根际产生了以α-酮丁酸、2-羟基安息香酸、4-羟基安息香酸、D-半乳糖醛酸、α-环式糊精、D-木糖、β-甲基-D-葡萄糖、D-甘露醇和L-精氨酸作为碳源的新微生物种群,完全抑制了以γ-羟基丁酸和苯乙基胺为碳源的微生物种群活性;根泌物抑制了以D-苹果酸、衣康酸和肝糖为碳源的微生物活性,而对以D-化纤二糖、N-乙酰基-D-葡萄胺、丙酮酸甲酯、吐温40、吐温80、L-苯基丙氨酸、L-天门酰胺酸和腐胺为碳源的微生物有促进作用,但对以D-氨基葡糖酸、α-D-乳糖和I-赤藻糖醇为碳源的微生物活性无显著影响;另外,即使是以同一类物质为碳源的微生物种群,在紫云英根际的表现也不完全一样,如以D-乳酸γ-内酯和L-丝氨酸为碳源的可快速培养微生物受到抑制,可慢速培养的微生物活性则有提高,而以甘氨酰基-L-谷氨酸为碳源的微生物的表现正好与之相反。