纵向岭谷区不同景观类型的服务价值

基于2001年纵向岭谷区的遥感影像,将研究区划分为森林、草地、农田、湿地、水体、城镇、冰川7个一级景观类型,根据气候带、植被及地貌划分了26个二级景观类型,并利用中国陆地生态系统服务价值的研究成果,在GIS技术的支持下,对纵向岭谷区各景观类型的服务价值进行了研究.结果表明：纵向岭谷区总服务价值为5 302.35×10⁸ yuan·a^-1,占中国总服务价值的9.47%;在研究区提供的年服务价值中,土壤形成与保护的服务价值所占比例最高,占18.50%,其次是气体调节和生物多样性保护的服务价值;受景观类型分布广度和单位面积服务强度的综合影响,占研究区总面积66.11%的森林景观对区域总服务价值的贡献最大,贡献率达85.34%,其次为草地和农田景观.     

蒙古沙冬青AmRD22基因的克隆及耐逆功能研究

脱水应答蛋白22(RD22)属于植物特有的BURP蛋白家族中的一个亚族,与耐逆性关系密切。该研究从中国西北荒漠区特有的强耐逆植物蒙古沙冬青克隆到一个RD22基因(AmRD22)的全长cDNA,并对其编码蛋白、表达模式和耐逆功能进行了研究。结果表明：(1)AmRD22蛋白(360 aa)的初级结构中含有RD22亚族共有的4个结构域,预测其定位于细胞壁;在功能已知的RD22蛋白中,AmRD22与大豆GmRD22的进化关系最近。(2)在室内培养的蒙古沙冬青幼苗中,AmRD22的表达受失水、高盐、低温和ABA胁迫的诱导显著上调,其中失水和低温胁迫诱导其上调幅度较大;在野外生长的蒙古沙冬青植株嫩叶中,其表达量从中秋至隆冬远高于其他季节。(3)转AmRD22基因拟南芥的耐盐性显著提高且Na⁺含量降低,其耐旱性也有较明显的改善且在种子萌发早期对外源ABA的敏感性降低,但耐冷性和耐冻性无明显变化。     

过表达VHA-c1基因对拟南芥根长及ABA与糖响应的影响

为初步探讨液泡H+-ATPase c亚基基因(VHA-c1)在植物生长发育及信号转导中的作用,该实验构建了拟南芥VHA-c1的过表达载体,转化并获得转基因拟南芥纯合株系,通过半定量RT-PCR技术分析了VHA-c1的表达量,然后对其进行暗培养、ABA和糖处理。结果显示:(1)该实验获得7个T2代转基因纯系,其mRNA表达水平均高于野生型,表明过表达载体的构建是有效的。(2)黑暗条件下,6个拟南芥VHA-c1过表达纯合株系的根长变短。(3)光照条件下,4个转基因株系主根伸长和子叶的展开以及7个转基因株系的种子萌发对ABA的抑制不敏感。(4)分别有5个和4个转基因株系的种子萌发对葡萄糖和蔗糖的抑制不敏感。推测VHA-c1可能参与了ABA和糖介导的信号转导途径,并可能影响了拟南芥根细胞的扩展。     

黑须污蝇不同发育阶段转录组及嗅觉相关基因分析

【目的】建立黑须污蝇Wohlfahrtia magnifica转录组数据库,挖掘黑须污蝇基因数据,为更深入地研究双峰驼阴道蝇蛆病提供理论依据。【方法】采用高通量测序平台Illumina HiseqTM4000对黑须污蝇幼虫、蛹和成虫进行转录组测序,并进行生物信息学分析。利用黑须污蝇幼虫、蛹和成虫转录组数据,通过基因差异表达分析以及GO功能显著性富集分析的方法筛选出嗅觉相关基因,并通过荧光定量PCR技术对黑须污蝇幼虫、蛹和成虫中OBP99b,OBP56a和OBP99a 3个嗅觉相关基因表达水平进行验证。【结果】结果显示,每个黑须污蝇样本的转录组数据量在4.96 Gb以上,G+C含量在35.35%以上,Q20含量在97%以上。与NCBInr, GO, KEGG, Pfam, Swiss-Prot和eggNOG数据库进行对比,共注释到73 303条unigenes。其中eggNOG数据库注释到的unigenes最多,为35 066条,分布在23个蛋白功能中,其中的翻译修饰、蛋白质周转的unigenes所占比例较大;GO数据库注释到的unigenes数为29 193条,功能包括分子功能、细胞组分、生物学过程三大类50个分支,其中参与生物学过程和氧化还原过程的unigenes比例较大;KEGG数据库注释到的unigenes数为15 068条,其中参与信号转导过程的unigenes比例较大。上述数据表明该转录组测序结果较好,为后续研究奠定了基础。依据黑须污蝇幼虫、蛹、成虫转录组数据筛选到30个嗅觉相关基因,其中包含9个气味结合蛋白(OBP)基因,进一步基因注释发现OBP99b,OBP56a和OBP99a基因在黑须污蝇不同发育阶段表达差异显著(|log2FC|>1,P<0.05),这在荧光定量PCR分析结果中得到了验证。【结论】本研究获得了黑须污蝇幼虫、蛹和成虫转录组数据,筛选出黑须污蝇各发育阶段嗅觉相关基因,并验证了OBP99b,OBP56a和OBP99a基因在黑须污蝇幼虫、蛹和成虫3个发育阶段差异表达,为防治双峰驼阴道蝇蛆病提供了新思路。     

异源表达CiRS基因拟南芥的黄酮代谢及抑菌能力研究

白藜芦醇合成酶(resveratrol synthase,RS)是查耳酮合酶基因家族的一个重要酶,在植物体内催化白藜芦醇的生成。白藜芦醇是植物产生的一种非黄酮多酚类代谢产物,是植物在受到生物和非生物胁迫时产生的植物抗毒素,已证实具有多种生理活性。从转录组数据库中筛选获得注释为CHS基因的CDS序列,以中间锦鸡儿cDNA为模板,克隆得到基因全长。序列分析、系统进化分析和转该基因拟南芥研究结果表明,该基因为RS基因,因此将其命名为CiRS(GenBank登录号MF678590)。qRT-PCR检测分析发现,中间锦鸡儿CiRS基因的表达受到干旱、NaCl、紫外线等胁迫诱导。异源表达CiRS基因抑制了拟南芥自身At CHS基因的表达。同时转CiRS基因拟南芥的抑菌活性强于野生型。这些结果均证实了中间锦鸡儿CiRS基因在转基因拟南芥中发挥了相应的功能。     

含好氧不产氧光合基因簇和Xanthorhodopsin-like基因的Sphingomonas sp. MIM37：基因组及光促生长分析

【目的】菌株MIM37为具有两种光能利用途径的光合异养细菌,分析其基因组和光照对生长的影响,为理解光能利用途径、光营养生物多样性以及光合作用的进化和功能等提供线索。【方法】采用平板涂布划线法分离菌株,结合形态观察及16S rRNA基因和光合基因序列同源性与系统发育分析进行初步分类鉴定;以分光光度法和荧光显微观察法测定光照和黑暗培养下培养液细胞浓度和单细胞体积;构建片段长度为300?500 bp的Illumina PE文库,以Illumina Hiseq2000进行基因组测序,以SOAPdenovo和GapCloser组装序列,以RAST在线软件注释基因组。【结果】从内蒙古腾格里沙漠天鹅湖表层水中分离获得一株细菌MIM37,经16S rRNA基因、pufM和视紫质基因同源性和系统发育分析均显示其与Sphingomonas属亲缘关系最为密切;相对黑暗培养,光照刺激下的最大细胞浓度和单细胞体积大小分别提高了1.2和5.6倍;基因组注释显示MIM37代谢途径多样,含典型好氧菌的呼吸电子传递链,具有完整的好氧不产氧细菌的光合基因簇及xanthorhodopsin-like视紫质蛋白基因,合成铁载体,还原重金属,降解微囊藻毒素和多环芳烃类等。【结论】MIM37属于Sphingomonas属,具有两种光能利用途径,光照可明显促进其生长,多样的代谢模式可能使其在自然环境中极具竞争力、分布广泛并具有应用于修复环境污染的潜力。     

两株低温沼气产酸细菌的分离鉴定及产酸特性

摘要:【目的】分离筛选低温沼气产酸细菌并研究其发酵特性。【方法】利用筛选培养基分离产酸细菌;通过形态学观察、16S rRNA进行鉴定;利用糖发酵、淀粉水解、明胶液化、过氧化氢酶等实验考察发酵特性;采用气相色谱法测定挥发性脂肪酸(Volatile fatty acid,VFA),对菌株的产酸特性进行研究。【结果】从霍林河市户用沼液中分离出两株在4 ℃产酸较高的菌株FJ-8和FJ-15,经16S rRNA系统发育树分析分别属于Pseudomonas sp．和Shewanella sp.。两株菌均能够水解淀粉、液化明胶,且过氧化氢酶反应均呈阳性。它们最适的产酸温度分别是15 ℃和20 ℃,在4 ℃液体发酵10 d后所产总VFAs分别为2593 mg/L和2687 mg/L。其中乙酸含量分别为792 mg/L和966 mg/L。另外,相同条件下5 L模拟发酵结果显示处理组(添加所筛两株菌混合发酵液)的周产气量比对照组高出59%。【结论】分离出的两株产酸细菌FJ-8和FJ-15在低温条件下具有较好的产酸性能,在提高低温条件下沼气产气量方面具有很强的应用前景。     

过表达VHA-c4和VHA-c5基因对拟南芥根长的影响

为研究液泡H+-ATPase c亚基VHA-c4和VHA-c5基因在植物生长发育过程中的作用,本研究构建了拟南芥VHA-c4和VHA-c5过表达载体并转化野生型拟南芥,分别获得9个和7个T2代转基因纯合体株系。采用半定量RT-PCR方法对过表达VHA-c4和VHA-c5的转基因纯合体进行阳性鉴定,发现其mRNA表达量均高于对照。对转基因纯合体进行暗培养和正常光照培养,结果显示,黑暗条件下,所有VHA-c4转基因株系的主根变短,而在正常光照下,所有VHA-c5转基因株系的主根变短,推测VHA-c4和VHA-c5分别在黑暗和光照条件下影响植物根的生长。用ABA和糖(葡萄糖和蔗糖)处理转基因纯合体,结果显示它们与野生型的表型无明显差异,表明VHA-c4和VHA-c5基因的过表达没有影响拟南芥对ABA和糖的响应。     

绵羊肺腺瘤病毒中国NM株部分gag基因的克隆与序列分析

参照GenBank中已发表的绵羊肺腺瘤病毒的基因序列,设计合成一对引物,对绵羊肺腺瘤病毒(Jaagsiekte sheep retrovirus,JSRV)内蒙株的gag基因中主要编码CA蛋白的基因段进行PCR扩增,产物经琼脂糖凝胶电泳分析,呈现一条约897bp的特异条带,将其回收后克隆入pMD-18 T载体中,并进行序列测定与分析.结果表明,与南非株(基因序列号NC-001494)的gag基因序列比较,核苷酸同源性为83%,推导出的氨基酸同源性为84%.与美国株(基因序列号AF105220)的gag基因序列比较,核苷酸同源性为81.5%,氨基酸同源性为83%.这是我国首次报道的绵羊肺腺瘤病毒的gag基因的一段序列,为我国科研工作者进行更深入的研究奠定基础.     

蒙古口蘑子实体凝集素性质初步研究

对蒙古口蘑干燥子实体研磨后,用磷酸盐缓冲液浸提,得到蒙古口蘑子实体的凝集素粗提物。对其性质进行分析表明,蒙古口蘑子实体凝集素对牛血和羊血都能凝集,且对羊血的凝集作用较强;D-果糖、β-葡萄糖、半乳糖和木糖对蒙古口蘑子实体凝集素均具有抑制作用;弱酸或弱碱性浸提液有利于凝集素的提取;蒙古口蘑子实体凝集素具有一定的热稳定性,直到70℃以后凝集红细胞的活力才丧失;凝集素的凝集活性对Ca2+、Mg2+、Mn2+和Fe3+这4种离子有不同程度的依赖。