西伯利亚蝗卵发育过程的比较转录组分析及滞育关联基因筛选

【目的】通过筛选西伯利亚蝗Gomphocerus sibiricus卵滞育基因及代谢通路,初步明确西伯利亚蝗卵滞育分子机理。【方法】利用Illumina NovaSeq 6000测序平台对西伯利亚蝗早期发育(ES)、滞育(DS)和滞育后发育阶段(PS)的卵进行转录组测序;采用GO和KEGG富集分析并结合文献,预测滞育相关通路并聚类热图分析,筛选蝗卵滞育关联基因,并选取其中6个重要基因进行qRT-PCR验证。【结果】DSvs ES和PS vs DS两比较组分别富集到12 419和4 789个差异表达基因,且多上调表达;两比较组共表达差异基因为2 206个,主要与糖代谢、环境胁迫和生长发育相关。DS vs ES组富集最显著的GO条目为蛋白结合,PS vs DS组GO条目主要包含酶活性、细胞骨架构建及蛋白结合等过程。滞育关联基因主要集中在Wnt信号通路、胰岛素信号通路、细胞周期通路以及昆虫激素生物合成等通路。6个重要的滞育关联基因的表达量变化趋势与转录组数据结果基本一致。【结论】本研究初步明确了西伯利亚蝗卵滞育调控的重要代谢途径,并筛选出20个滞育关联基因,为后续深入研究该物种的适应机理奠定了基础。     

ame-miR-79负调控意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道中靶基因CYP450和FG的表达

【目的】本研究旨在通过饲喂ame-miR-79的模拟物(mimic)和抑制物(inhibitor)对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂幼虫肠道内的ame-miR-79分别进行过表达和敲减,探究ame-miR-79对幼虫肠道内靶基因表达的调控作用。【方法】通过分子克隆与Sanger测序验证意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内ame-miR-79的序列真实性。通过饲喂mimic-miR-79和inhibitor-miR-79对意大利蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道内的ame-miR-79分别进行过表达和敲减。采用相关生物信息学软件进行ame-miR-79的靶基因预测与分析。通过RT-qPCR检测ame-miR-79的过表达和敲减效果及过表达和敲减ame-miR-79后靶基因的相对表达量。【结果】ame-miR-79在意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内真实存在。与无义模拟物(nonsense mimic, mimic-NC)组相比,mimic-miR-79组的4-6日龄幼虫肠道内ame-miR-79的表达量皆极显著上调;与无义抑制物(nonsense inhibitor, inhibitor-NC)组相比,inhibitor-miR-79组的4和5日龄幼虫肠道内ame-miR-79的表达量显著下调,6日龄幼虫肠道内ame-miR-79的表达量极显著下调。ame-miR-79共靶向303个基因,涉及27个GO条目和179条KEGG通路。相较于mimic-NC组,靶基因细胞色素P450基因CYP450在mimic-miR-79组的4和5日龄幼虫肠道内均极显著下调表达,而在6日龄幼虫肠道内上调表达;靶基因fringe糖基化转移酶(fringe glycosyltransferase, FG)基因在4日龄幼虫肠道内下调表达,在5日龄幼虫肠道内显著下调表达,而在6日龄幼虫肠道内上调表达。相较于inhibitor-NC组,CYP450在inhibitor-miR-79组的4日龄幼虫肠道内极显著上调表达,在6日龄幼虫肠道内上调表达,而在5日龄幼虫肠道内下调表达;FG的表达水平在4日龄幼虫肠道内显著上调,在5和6日龄幼虫肠道内极显著上调。【结论】ame-miR-79在意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内真实存在;通过饲喂模拟物和抑制物能分别实现意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内ame-miR-79的有效过表达和敲减;ame-miR-79负调控意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道内CYP450和FG的表达。     

2020年邳州市草地贪夜蛾初迁虫源的迁入路径及气象背景

2020年江苏省邳州市于3月31日发现草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda成虫,远早于该地区2019年草地贪夜蛾的始见期6月份。为明确该地区草地贪夜蛾种群性质,利用昆虫轨迹分析方法,模拟分析了2020年江苏省邳州市早期发现的草地贪夜蛾的迁飞路径及天气背景场。结果表明：邳州市2019年12月-2020年2月温度低,草地贪夜蛾无法在此地越冬存活,2020年3月31日所诱捕的草地贪夜蛾为外地迁入,其虫源来自广西和广东西部的周年繁殖区;虽然邳州市3月份常年盛行北风和西北风,西南风发生概率低导致草地贪夜蛾迁入邳州市概率较小,但2020年3月底850 hPa的强西南气流为草地贪夜蛾从我国华南地区迁入邳州市提供了条件。本研究结果阐明了在极端条件下草地贪夜蛾从华南地区迁入江苏省的可能性,丰富了江苏省草地贪夜蛾春季早期迁入的理论依据。     

4种种子处理剂对菜心安全性及保护作用评价

为评价4种种子处理剂对菜心种子的安全性以及对黄曲条跳甲Phyllotreta striolata (Fabricius)的防治效果和保苗作用,本研究开展了室内、田间安全性试验以及田间保护试验。室内安全性试验结果显示,40%溴酰·噻虫嗪种子处理悬浮剂、600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂、18%噻虫胺种子处理悬浮剂、54%吡虫·氟虫腈悬浮种衣剂用量分别低于5 120、9 600、2 880、7 040 g(a.i.)/100 kg种子时,对菜心种子发芽和生长无影响。田间安全性及保护作用结果显示,40%溴酰·噻虫嗪种子处理悬浮剂和54%吡虫·氟虫腈悬浮种衣剂保护作用显著,菜心出苗后25 d的株高和鲜重与对照组相比均有增加,且差异显著。结果表明40%溴酰·噻虫嗪种子处理悬浮剂和54%吡虫·氟虫腈悬浮种衣剂对菜心种子具有较好的安全性,且对菜心苗期有良好的保护作用。     

几种杀虫剂对桔小实蝇引诱剂诱杀效果的影响

使用桔小实蝇引诱剂(甲基丁香酚Methyl eugenol,简称Me),按体积比10∶1分别与四种杀虫剂混合,进行了桔小实蝇诱杀效果试验。试验结果表明:四种杀虫剂中,敌敌畏的诱杀效果最佳;马拉硫磷诱杀效果明显优于氯氰菊酯和功夫两种杀虫剂。试验提出了与桔小实蝇引诱剂混合的杀虫剂选择以及换药时间。     

2型猪链球菌MocR家族转录调控因子SSU0562基因敲除突变体的构建及毒力分析

目的:构建2型猪链球菌强毒株05ZYH33中MocR家族转录调控因子SSU0562基因敲除的突变株,探索SSU0562基因缺失对细菌基本生物学特性和毒力的影响。方法:构建左右两侧为SSU0562基因上下游的同源序列,中间部分为壮观霉素抗性基因(Spcr)的基因敲除质粒,通过同源重组的方法筛选SSU0562基因敲除突变株Δ0562。对突变株与野生株的基本生物学特性进行系统的比较分析,并且将小鼠作为动物感染的模型来研究突变株的毒力。结果:组合PCR的分析及基因测序结果均表明Spcr完全取代了S.suis2中SSU0562基因位点,表明基因敲除突变体Δ0562构建成功,反转录PCR(RT-PCR)证实了突变株Δ0562中SSU0562基因在转录水平的缺失;在溶血活性、生长速率及对小鼠的致病力方面,突变株Δ0562与野生株05ZYH33相比均无显著差别,然而革兰染色实验显示突变株Δ0562的成链能力明显减弱。结论:猪链球菌强毒株05ZYH33的毒力并未因SSU0562基因的缺失而发生显著性改变,表明SSU0562基因并非猪链球菌的毒力决定因子,但很有可能参与猪链球菌成链能力的调控。     

谷胱甘肽在肝脏疾病相关信号通路中的作用及研究进展

谷胱甘肽(GSH)是细胞内主要的抗氧剂和氧化还原、细胞信号调节器,它能还原过氧化氢、清除活性氧(ROS)和含氮自由基使细胞免受氧化应激损伤。不管细胞内是否存在ROS氧化细胞蛋白,谷胱甘肽均能诱导氧化还原反应发生转变,进一步使信号传导功能及转录因子分子功能发生改变。大量实验表明,ROS和GSH在多条细胞信号调节通路中发挥着重要作用。主要阐述了Fas、TNF-α和NF-κB信号通路及线粒体凋亡途径及GSH在这些通路中的作用。尤其是线粒体GSH耗竭能诱导线粒体内ROS显著增加,从而损害细胞生物能量和诱导线粒体通透性转换孔开启。根据线粒体损害程度,NF-κB信号通路可被抑制,肝细胞也可能经历不同的死亡模式(凋亡或坏死)并对刺激细胞死亡信号(如TNF-α)也更敏感。这些过程涉及许多肝脏疾病的发病机理。     

sTRAIL蛋白原核表达载体的构建、表达及抗肿瘤活性研究

目的:从HL-60细胞中获得了sTrail基因片段,优化蛋白表达条件,并研究其抗肿瘤活性。方法:培养HL-60细胞,提取总RNA,通过RT-PCR扩增sTRAIL蛋白基因片段,并将目的基因克隆至原核表达载体p ET28a上,并电击转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,优化蛋白表达条件,Ni-IDA柱纯化重组蛋白,SDS-PAGE蛋白电泳,胶内酶解质谱鉴定。纯化后的重组蛋白作用HUVEC,He La,Hep-3B,HCT-116,MDA-MB-231,H460细胞检测蛋白生物学作用。结果:DNA测序结果证实成功构建了重组质粒p ET28a-sTrail,SDS-PAGE蛋白电泳,胶内酶解质谱检测显示成功表达sTRAIL蛋白,MTT法和流式细胞术结果显示,sTRAIL蛋白对肿瘤细胞包括He La,HCT-116,MDA-MB-231,H460,Hep-3B细胞有良好的生物活性,对正常的HUVEC细胞无毒性。结论:成功构建可以高效表达sTRAIL蛋白的原核表达载体,优化蛋白的表达和纯化后所得sTRAIL蛋白具有良好的抗肿瘤生物活性,为研究和发展利用sTRAIL蛋白作为临床治疗抗肿瘤药物提供了重要基础。     

基于DNA弯曲度的H2A.Z核小体定位与修饰研究

在真核生物染色质中,H2A.Z是高度保守的组蛋白变异体,与转录调控、基因组的稳定性密切相关。为了探讨组蛋白修饰、DNA弯曲度与H2A.Z核小体定位三者之间的关联,在得到实验所测的相关数据后,利用MINE算法并结合皮尔逊相关系数在酵母全基因组的转录起始位点周围探讨了三者间的线性与非线性关系。其中MIC算法可以定量的得出数据之间关联度大小的值,用于衡量数据之间是否存在着关联,而皮尔逊相关系数则用于检查是否为线性关联。结果除了发现大部分组蛋白修饰种类和核小体定位之间存在着线性关联外,还探测到有两种组蛋白修饰数据(H4ac修饰与GCN4修饰)和核小体定位数据之间存在着以往未发现的非线性关系(大致呈正余弦函数),并从数据的生物背景(组蛋白修饰与核小体位置)上探讨了出现非线性现象的原因。     

食用菌超细粉免疫调节和抗氧化功能研究

以糙皮侧耳、双孢蘑菇、金针菇、3个黑木耳品种、3个香菇品种为材料,通过测定小鼠体重、免疫器官重量、细胞免疫功能、体液免疫功能、单核-巨噬细胞的吞噬功能、血清及肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、肝脏中白介素-6、丙二醛等指标进行小鼠免疫功能的评价研究。结果表明:"四川青川"香菇、"北神奇1号"黑木耳和"黑龙江黑29"黑木耳能显著增强小鼠的细胞免疫功能;糙皮侧耳、"辽宁恒仁"香菇、金针菇、"北神奇1号"黑木耳、"黑龙江黑29"黑木耳均能显著促进小鼠单核吞噬细胞的吞噬能力,增强小鼠机体的免疫力;糙皮侧耳、"四川青川"香菇、"辽宁恒仁"香菇、金针菇和"黑龙江黑29"黑木耳具有提高小鼠肝脏中白介素-6含量的作用;双孢蘑菇、"福建古田"香菇、"辽宁恒仁"香菇、金针菇增加小鼠血清溶血素水平,具有显著的特异性体液免疫增强作用。此外,双孢蘑菇、金针菇、"北神奇1号"黑木耳、"吉林黑29"黑木耳均可显著提高血清和肝脏中的GSH-PX活性;糙皮侧耳能提高小鼠血清中和肝脏中SOD活性;从而达到清除自由基和抗氧化损伤的作用。综合上述结果,9种食用菌超细粉均具有显著增强小鼠免疫调节能力和抗氧化作用,为食用菌功能食品产品开发利用提供支撑。