酿酒葡萄‘赤霞珠’VvbHLH 93基因的克隆及分析北大核心CSCD

bHLH93转录因子参与调节植物的生长发育、应对各种胁迫等多种生理过程,该研究以酿酒葡萄‘赤霞珠’为试验材料,采用RT-PCR方法克隆葡萄VvbHLH 93基因全长,并进行生物信息学分析;用qRT-PCR法分析bHLH93在不同组织和果实不同发育时期的表达量,为进一步探索VvbHLH 93基因的功能及其机制奠定基础。结果表明:(1)成功克隆获得葡萄VvbHLH 93,该基因cDNA全长为1319 bp,开放阅读框长度为939 bp,编码312个氨基酸,相对分子量为35.18 kD,理论等电点为4.68,无信号肽和跨膜域,属于bHLH转录因子家族。(2)葡萄bHLH93蛋白与荷花的亲缘关系较近;VvbHLH93蛋白的C端为酸性结构区,富含丝氨酸、苏氨酸磷酸化位点;VvbHLH 93基因的启动子含有光响应元件和低温、干旱、赤霉素等应答元件。(3)qRT-PCR分析表明,VvbHLH 93在‘赤霞珠’中的表达具有组织特异性,在叶片中基本不表达,在茎中的表达量最高;随着赤霞珠葡萄果实的发育成熟,VvbHLH93相对表达量不断降低,到幼果期(直径>2 mm)后第5周开始相对表达量基本为0,总体呈现降低的变化趋势;与对照相比,在低温胁迫、盐胁迫、高温胁迫及充分灌溉胁迫下VvbHLH 93表达量显著降低。研究推测,VvbHLH 93基因可能是葡萄抗逆胁迫的负转录因子。     

鄱阳湖湿地水土环境中微塑料的时空分布及多源性

淡水湿地中日益严重的微塑料(MPs)污染已引起全球关注。为了解鄱阳湖典型湿地微塑料的时空动态特征,相继于丰水期和枯水期采集鄱阳湖流域五河入湖段和鄱阳湖汇入长江出湖段的水体和沉积物样品,分别采用消解抽滤法和浮选分离-消解抽滤法分离水体和沉积物中的微塑料,采用显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜鉴定分析微塑料表征。结果表明: 鄱阳湖各区域丰水期水体和沉积物微塑料丰度范围分别为32.1～127.3 n·L^-1和533.3～1286.6 n·kg^-1,枯水期分别为87.1～295.5 n·L^-1和460.0～1368.0 n·kg^-1,与其他淡水湿地相比,鄱阳湖具有较高的微塑料丰度,且各区域间呈时空差异性。研究区微塑料的主要形态有微球、碎片、薄膜和纤维等,相应聚合物成分主要为聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)等;水体中微塑料以微球类(丰水期35.7%,枯水期52.0%)为主要形态,沉积物中以碎片类(丰水期45.8%,枯水期69.7%)为主要形态;两个水期水体和沉积物中均以小粒径(<0.1 mm)微塑料占优势(>50%),不同粒径微塑料丰度随粒径增大呈减少趋势。鄱阳湖湿地微塑料的潜在主要来源包括工业废水排放、城乡生活污水处理厂排放、农业和渔业活动以及生活垃圾处理不当。     

京津冀外来入侵植物

基于文献报道和分类学考证, 首次全面、系统而又完整地整理了京津冀近20年报道的46科141属210种外来入侵植物种类及信息。经过分析并校正分为国产种和入侵种两大类。国产种又包括一般国产种22科39属39种、国产逸生类9科13属13种、国产归化类3科3属4种、国产入侵类1科1属1种; 外来种包括实则在京津冀没有达到入侵的温室及露地栽培类8科9属9种、外来逸生类12科32属36种、外来归化类10科19属20种、外来有待观察类6科6属6种, 真正对京津冀构成入侵的外来植物20科48属82种。根据京津冀目前标本数目及采集时间、京津冀报道文献次数及具体内容描述, 结合国家入侵等级及京津冀部分地区的实地考察情况, 对82个入侵种进行入侵级别划分, 分析并讨论了京津冀外来入侵物种的组成、原产地、分布特征、生活型和入侵途径以及京津冀外来入侵植物的危害现状, 并提出防治及管理措施。     

北京维管植物三十年之变化

植物名称是人类对植物研究与利用等活动的基础。植物名称的变化可能成为不同行业之间交流的障碍, 错误或含混的植物名称可能会造成不便甚至损失。北京作为中国的首都, 在生物多样性保护与生态文明建设的背景下, 对于植物多样性信息变化的管理水平和能力要求更高。及时并准确地更新植物名称的变化及其过程, 对于植物学工作者、园林工作者和与植物相关产业从业者都十分重要。本文基于过去30年间(1992‒2021年)北京各类维管植物的名称信息, 记录了自1993年《北京植物志》(1992年修订版)以来的维管植物名称的变化过程: 包括34个新类群、175个新记录、509个新异名, 49个错误鉴定, 以及50个存疑类群。过去30年间, 北京的维管植物发生了很大的变化。本文结果可作为北京维管植物多样性监测和保护的重要参考。     

基于CRISPR/Cas9的激活系统研究进展

基因编辑技术自问世以来就一直作为生物技术领域的研究热点。基因编辑工具成簇的规律间隔短回文重复序列及其相关系统(CRISPR/Cas系统)具有特异性、简便性和灵活性等优点,为研究人员提供了丰富的遗传操作工具,也让CRISPR/Cas系统的应用在多种生物中得到了飞速发展。特别是将转录激活因子与失活的Cas蛋白结合,可在RNA转录水平实现基因表达特异性调控,为生物技术在医学研究及农业领域的发展做出了重要的贡献。外源基因的过表达是验证基因功能和基因调控的常用方法,然而由于载体容量的限制难以实现多基因过表达。基于CRISPR/Cas9激活系统可在不同向导RNA的引导下对多个基因进行调控,实现调控水平验证基因功能。本文通过对CRISPR/Cas9激活系统组成及不同激活策略进行总结,整理针对过度激活的解决方案,为CRISPR/Cas9激活系统应用于棉花遗传改良及除草剂抗性研究提供更多参考。     

宁夏中部干旱带不同作物根际土壤真菌群落多样性及群落结构

【背景】宁夏中部干旱带常年缺水,植被稀疏,土地沙漠化严重,生态环境十分脆弱。土地沙漠化导致土地生产力下降,制约着该区农业的发展,因此,改善宁夏中部干旱带农田生态环境具有重要意义。【目的】为该区土地资源的合理利用开发及干旱区土壤真菌多样性的深入研究提供基础数据和理论依据。【方法】运用IlluminaMiSeq高通量测序技术对宁夏中部干旱带农田作物土壤真菌种类进行预测,并对其进行真菌多样性和群落结构的分析。【结果】5个处理中真菌种类均较为丰富,丰富度指数无差异;真菌多样性指数分别以‘张杂谷5号’谷子最高,藜麦的多样性最低,且存在极显著差异。不同作物根际土壤中,子囊菌门(Ascomycota)为最优势菌门,相对丰度为73.00%-89.14%,且远远大于次优势菌门——担子菌门(Basidiomycota,3.9%-16.5%),表现出非常明显的优势;支顶孢属(Acremonium)和裂壳菌属(Schizothecium)为共有的优势菌属。土壤速效磷和土壤碱解氮会对土壤真菌群落结构和功能多样性产生影响,土壤微生物群落结构、功能多样性的变化是土壤理化性质与微生物相互作用的结果。【结论】休闲和种植作物的农田土壤养分均可不同程度的提高,土壤pH降低,真菌群落结构和多样性发生变化。说明合理的土地利用有利于丰富农田土壤微生物群落结构和多样性,改良土壤特性,进而促进该区域土壤生态系统的稳定,提高农田土地资源的合理利用。     

斑玉蕈工厂化栽培中的致病微生物

斑玉蕈Hypsizygus marmoreus是我国重要的工厂化栽培食用菌之一,在栽培过程中发生污染将为生产企业带来经济损失。为对实际生产中的斑玉蕈病害进行溯源和防控,本研究采集了一家大型生产企业在3个不同省市产地发生污染的菌种或子实体样品,结合分子测序和形态特征观察对分离到的微生物进行鉴定,并通过平板对峙实验分析了菌株对斑玉蕈菌丝生长的影响。从样品中共分离得到了11株可疑致病微生物,包含10株细菌和1株真菌,分布于3个科7个属,优势科为肠杆菌科Enterobacteriaceae,优势属为芽胞菌属Bacillus,其中2株细菌可能分别为芽孢杆菌属和肠杆菌属Enterobacter新种。对峙实验显示7株细菌和1株真菌对相应宿主斑玉蕈菌株的菌丝生长有明显的抑制作用。结合生产过程,提出培养料的配制、灭菌和出菇管理阶段是斑玉蕈栽培中预防病害的3个关键控制点。在秋冬季气温较低时适当延长培养料的灭菌升温时间,在夏季菇房需要设备降温时加强对出菇过程中栽培环境尤其是水体的严格管理,有助于降低斑玉蕈工厂化栽培的病害发生率。     

下调TRPC5的表达对卵巢癌细胞耐药性影响的研究

为探究瞬时受体通道5(transient receptor potential canonical 5, TRPC5)是否参与影响卵巢癌细胞对紫杉醇(paclitaxel, PTX)的耐药性,转染TPRC5-siRNA至A2780/PTX细胞。MTT检测A2780/WT、A2780/PTX和A2780/PTX细胞+siTRPC5对紫杉醇的敏感性; RT-PCR和Western blot检测TRPC5、P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)的mRNA和蛋白表达水平;细胞免疫荧光检测β-catenin、c-myc和Cyclin D1蛋白的表达水平。MTT、RT-PCR和Western blot结果显示, A2780/PTX细胞对PTX的敏感性(IC50=84.4μmol/L)低于A2780/WT细胞(IC50=1.98μmol/L), A2780/PTX细胞的TRPC5和P-gp的mRNA和蛋白表达水平显著高于A2780/WT细胞;用siTRPC5敲低A2780/PTX细胞TRPC5的表达水平,可显著减少其P-gp的表达量,降低A2780/PTX细胞对PTX的敏感性。细胞免疫荧光实验结果显示,降低A2780/PTX细胞TRPC5的表达水平,细胞核中β-catenin的表达量减少,且Cyclin D1和c-myc的表达量也明显降低。TRPC5参与影响卵巢癌细胞对紫杉醇的耐药性,并且通过Wnt/β-catenin信号通路影响耐药蛋白P-gp的表达进而影响其耐药性。     

3种酰胺类稻田除草剂对克氏原螯虾的急性毒性

[目的] 研究稻虾共作模式条件下,稻田封闭除草剂对克氏原螯虾产生的急性毒性。[方法] 采用半静态试验方法,研究3种酰胺类除草剂（乙草胺、丙草胺和丁草胺）对克氏原螯虾的急性毒性,计算3种酰胺类除草剂对克氏原螯虾的安全浓度,并分析其LC₅₀衰减规律。[结果] 随着暴露时间和除草剂浓度的增加,虾体侧躺,步行足和游泳足活动频率降低,最终死亡。乙草胺对克氏原螯虾的96 h半致死浓度（LC₅₀）和安全浓度（SC）分别为0.0707和0.0146 mL·L^-1;丙草胺对克氏原螯虾的96 h LC₅₀和SC分别为0.0119和0.0021 mL·L^-1;丁草胺对克氏原螯虾的96h LC₅₀和SC分别为0.0073和0.0014 mL·L^-1。乙草胺、丙草胺及丁草胺除草剂LC₅₀随着暴露时间延长呈下降趋势,符合双曲线衰减模型,回归方程分别为：① y₁=2.0840x^-0.7380（R²=0.9973）;② y₂=0.1106x^-0.4930（R²=0.9872）;③ y₃=0.2236x^-0.7480（R²=0.9990）。克氏原螯虾对3种除草剂的敏感性由高到低依次为：丁草胺 > 丙草胺 > 乙草胺。[结论] 乙草胺和丙草胺可在稻田综合种养生产过程中按常规剂量使用,而丁草胺按常规剂量使用可能存在较大的风险。     

中国野生豆科植物资源及豆类蛋白研究概况

豆科植物在世界上分布广泛,有非常重要的经济价值、生态价值、药用价值和观赏价值。豆类蛋白作为植物源蛋白中的优质蛋白,在我国启动“国民营养计划”之双蛋白工程之后,其价值得到重视和开发。我国野生豆科资源丰富,但大部分地区的野生豆科资源没有得到合理的开发和利用。本文结合文献资料,对我国各地区的野生豆科植物资源和价值进行概述,并对豆科植物蛋白质的研究方法进行了系统归纳,以期对野生豆科植物资源及豆类蛋白的应用前景做出展望。