建立转酮酶酶活测定方法及应用

目的转酮酶是非氧化磷酸化戊糖途径中的关键酶。5-磷酸木酮糖是分析测定转酮酶酶活性的底物,然而因该底物难以化学合成,生产成本高,从而导致厂家停止生产,目前市场上无法得到。因此有必要建立起新的转酮酶酶活测定方法。方法(1)将酿酒酵母的木酮糖激酶基因(XKS1)克隆于pET30a载体。(2)纯化木酮糖激酶。(3)建立酶偶联反应,以木酮糖为底物,将其转化为5-磷酸木酮糖,用于转酮酶酶活的测定。结果 (1)成功地将XKS1基因克隆于pET 30a得到质粒pXZ-X004。(2)质粒pXZ-X004诱导表达产生C端His-tag标签的XK,用Ni柱分离得到纯化的木酮糖激酶(XK)。(3)纯化的XK活性为21.0U/mg protein,当用12.5%的甘油保存于-80℃环境1个月,仍有74%的活性。(4)用纯化的XK建立了转酮酶(TK)酶活测定新方法,当TK酶活低至0.008 75U时仍能够利用新方法检测。结论本实验通过克隆和表达XKS1基因,成功地建立了TK酶活性测定的新方法,并应用于木糖代谢工程菌株TK酶活的测定,为医学和生态学领域中TK酶活的分析奠定了基础。     

丝状真菌里氏木霉中shRNA沉默红色荧光基因

报道了在里氏木霉中建立的一种以红色荧光蛋白(DsRed)为报告基因的RNA干扰方法。首先,将构建的表达DsRed质粒p ANRed1转化里氏木霉QM9414,得到抗潮霉素B抗性并能稳定表达DsRed的菌株DsRed-T.reesei。其次,以丙酮酸脱氢酶启动子Ppdc和纤维二糖水解酶I终止子cbh I为原件,克隆到载体p PHL上构建质粒p PHL-Ppdc-Tcbh1。根据DsRed基因序列设计特定的siRNA干扰序列和另一条无同源序列的siRNA作为阴性对照,克隆到载体p PHL-Ppdc-Tcbh1得到重组质粒。将其转化到DsRed-T.reesei中,用含有100μg/m L潮霉素B和250μg/m L腐草霉素的PDA平板筛选转化子。结果表明,约79%的转化子出现红色荧光沉默现象,其中一些转化子DsRed的表达几乎完全被抑制。荧光定量PCR和Western印迹分析显示DsRed基因的表达受到不同程度的下调。以上结果提示,在里氏木霉中可用此方法研究基因表达调控。     

烟粉虱对不同寄主植物的选择性和适应性测试

为了明确在田间烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)对不同寄主植物选择性和适应性,本实验在室内用Y型嗅觉仪测定了烟粉虱对13种寄主植物的选择性,随后对田间随机排列种植的这13种寄主植物依照测试结果由强到弱依次拔除(拔除次序为茄子、番茄、黄瓜、辣椒、棉花、茼麻、西葫芦、油菜、花菜、小青菜、莲花白、胡萝卜和苦瓜),每次拔除间隔时间为5 d,结果显示:田间第一次调查的结果与室内选择性测试结果一致;随着最适宜寄主的拔除,烟粉虱成虫数量在与其引诱力相近的一种或几种寄主上的略有增加,而其它植物上却没有大的变化,这表明随着最适宜寄主的拔除,烟粉虱成虫会重新分布,但趋向分布于引诱力相对较强的寄主植物;随着寄主植物的拔除,烟粉虱卵、若虫和蛹在引诱力较强的植株上均有所增加;但西葫芦拔除之后其余植株上烟粉虱卵、若虫和蛹的数量没有明显变化;小青菜拔除后,其余植株上烟粉虱卵、若虫和蛹的数量又有所增加。这表明随着最佳寄主的拔除,烟粉虱会趋向选择于引诱力相对较强的寄主植物产卵,当烟粉虱从嗜好性强的植物转移到嗜好性弱的植物时,产卵适应会滞后于取食适应。但整个实验过程中苦瓜上的烟粉虱上成虫、卵、若虫和蛹的数量均变化不大,苦瓜上的成虫应属偶然分布其上,烟粉虱成虫并不取食苦瓜,苦瓜对烟粉虱有趋避作用。本实验模拟田间种植模式,因此实验结果对田间种植具有指导意义。     

不同温度下毒死蜱和噻嗪酮对褐飞虱的毒力作用

为了明确温度对杀虫剂毒杀作用的影响,本文研究了5个温度梯度(22℃、25℃、28℃、31℃和34℃)下毒死蜱和噻嗪酮对褐飞虱的毒杀作用。结果表明毒死蜱在不同温度下对褐飞虱的毒力变化与噻嗪酮有所不同。处理时间相同时毒死蜱的LC50随温度升高而逐渐下降。毒死蜱处理24 h、72 h、120 h时,毒死蜱对褐飞虱的LC_(50)在22℃下分别的50.15、16.15和15.33 mg/L,而在34℃下分别降低为6.70、4.16和1.92 mg/L。在实验的5个温度下,噻嗪酮对褐飞虱的LC_(50)没有显著差异。同一温度下,噻嗪酮的LC50随处理时间的增加而降低,但没有显著差异。在全球变暖的大环境下,明确温度对毒死蜱和噻嗪酮的毒力影响状况,对于杀虫剂的合理使用具有一定的指导意义。     

宁夏危害枸杞的蚜虫种类为棉蚜、桃蚜和豆蚜

宁夏是我国最重要的枸杞Lycium chinense Miller生产基地,蚜虫是危害枸杞的重要害虫。多年来枸杞蚜虫一直作为一个未定名物种使用Aphis sp.。2015年作者对宁夏危害枸杞的蚜虫进行了标本采集,经中国科学院动物研究所乔格侠研究员鉴定确认是常见的3种蚜虫,分别是棉蚜Aphis gossypii Glover、桃蚜Myzus persicae(Sulzer)和豆蚜Aphis craccivora Koch。本文提供了它们的鉴定检索表和简要形态特征描述、寄主植物和分布情况。     

西藏发现Q型烟粉虱

【目的】调查西藏自治区烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)的发生情况。【方法】从西藏拉萨采集到烟粉虱各个虫态,采用3D数码显微镜观察所采集烟粉虱的形态特征,利用mt COⅠ分子标记检测烟粉虱的生物型。【结果】明确并详细描述了烟粉虱各形态特征,mt COⅠ分子标记检测显示西藏采集到的烟粉虱为Q生物型。【结论】在形态学鉴定的基础上,分子生物学鉴定该粉虱为Q型烟粉虱,这是Q型烟粉虱在西藏自治区发生的首次报道。     

AChE在水稻抗性诱导的褐飞虱凋亡中肠细胞中的定位及表达

【目的】褐飞虱Nilaparvata lugens是水稻的重要害虫之一。本研究旨在了解水稻品种抗性诱导的褐飞虱中肠细胞凋亡与细胞中乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,ACh E)的关系。【方法】从4龄Ⅰ型褐飞虱若虫中肠组织分离原代细胞,用不同抗性的水稻幼苗汁液处理第一代继代细胞,利用TUNEL染色法检测细胞的凋亡情况,再分别利用免疫组织化学和荧光定量PCR技术对ACh E进行亚细胞定位和检测其表达水平的变化。【结果】在对照组(未处理)细胞中,检测不到代表凋亡细胞核的绿色荧光,而免疫组化后阳性反应颜色很浅,表明细胞中存在ACh E的本底水平表达。感虫水稻品种TN1幼苗汁液处理细胞中,细胞的凋亡率为8%,抗性水稻B5幼苗汁液处理的细胞中有65%的细胞发生凋亡;而抗性水稻TKM-6幼苗汁液处理的细胞中则有85%的细胞发生凋亡。免疫组化的检测结果表明,所有凋亡的细胞中都存在ACh E的积累,且主要分布在细胞质中;ACh E在凋亡后期并不迁入凋亡小体中,而是集中在细胞核附近。荧光定量PCR检测表明,TKM-6,B5和TN1幼苗汁液处理的细胞中ACh E的表达量分别为对照细胞的29.9,18.4和8倍,该结果与细胞水平上免疫组化的检测结果一致。【结论】本研究结果证实了水稻品种抗性与其诱导的中肠细胞凋亡率呈正相关,且凋亡细胞的细胞质中存在ACh E的积累。这些发现为揭示ACh E在褐飞虱与水稻的互作中的功能、促进抗性水稻新品种的选育及开发新的褐飞虱防治措施提供了一定的参考信息。     

盐节木同化枝的腋芽丛生与快速繁殖

本文通过同化枝腋芽丛生方式建立了盐生植物盐节木的快速繁殖体系。以在MS附加200 mmol·L-1 Na Cl的培养基上无菌种子萌发、生长共计4~5个月、高约3~4 cm的盐节木小苗为材料,从上截取0.5 cm长的同化枝小段为外植体,培养在MS附加不同浓度的6-BA与NAA的培养基中。结果表明:同化枝腋芽诱导与增殖最佳培养基均为MS+0.05 mg·L-1 6-BA+1mg·L-1 NAA或MS+1 mg·L-1 6-BA,初代培养30 d后,腋芽诱导率达97.5%,平均芽增殖系数为2.50;继代增殖培养时,将同化枝切成1 cm长的小段芽增殖系数提高到4.92;一次性芽苗伸长与生根培养基为MS+0.05 mg·L-1 IBA,生根率达99%;小苗经炼苗后移栽到沙子、营养土和蛭石体积比为1:1:1的基质中,成活率可达91%。     

褐飞虱丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin4的克隆及表达模式分析

摘要: 【目的】克隆和分析褐飞虱Nilaparvata lugens丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin4,并探明其时空表达谱和病原真菌诱导表达模式。【方法】基于褐飞虱转录组和全基因组序列数据,利用PCR技术克隆得到褐飞虱Nlserpin4基因的全长cDNA序列;利用生物信息学手段分析其核苷酸和蛋白质序列特征;通过qRT-PCR技术检测其在褐飞虱不同发育时期(卵、1-5龄若虫和初羽化雌雄成虫)和5龄若虫不同组织(脂肪体、肠道、血淋巴和剩余虫体)中的时空表达谱,以及金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae注射感染褐飞虱5龄若虫不同时间后的诱导表达模式。【结果】克隆获得褐飞虱Nlserpin4基因全长cDNA序列(GenBank登录号: MN822802),其开放阅读框长1 227 bp,编码408个氨基酸,蛋白的相对分子质量和等电点分别为45.91 kD和6.23。氨基酸序列分析表明,Nlserpin4蛋白无糖基化位点,N端包含一段由23个氨基酸残基组成的信号肽,C端具有serpin蛋白家族典型的RCL区,且含有能被靶标蛋白酶识别的活性裂解位点。系统发育分析表明,Nlserpin4与半翅目其他昆虫的serpin亲缘关系较近,其中与蔗黄伪毛蚜Sipha flava serpin4的亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,Nlserpin4基因表达具有明显的时空特异性,其在成虫中的表达量显著高于在其他龄期的,且在雄成虫中表达量最高;Nlserpin4基因在褐飞虱5龄若虫脂肪体、肠道、血淋巴和剩余虫体中均有表达,且在剩余虫体组织中表达量最高;病原真菌金龟子绿僵菌诱导48 h内Nlserpin4表达量均显著下调,但随着诱导时间的增加,Nlserpin4表达量呈回升趋势。【结论】褐飞虱Nlserpin4基因在褐飞虱不同发育阶段、不同组织以及病原真菌金龟子绿僵菌诱导不同时间下差异表达。研究结果为深入研究Nlserpin4在褐飞虱生长发育和免疫调节中的功能奠定了基础。     

Hydraulic architecture of evergreen broad-leaved woody plants at different successional stages in Tiantong National Forest Park,Zhejiang Province,China

Aims Hydraulic architecture is a morphological strategy in plants to transport water in coping with environmental conditions. Change of hydraulic architecture for plants occupying different canopy layers within community and for the same plant at different successional stages reflect existence and adaptation in plant's water transportation strategies. The objective of this study was to examine how hydraulic architecture varies with canopy layers within a community and with forest succession.Methods The study site is located in Tiantong National Forest Park, Zhejiang Province, China. Hydraulic architectural traits studied include sapwood-specific hydraulic conductivity, leaf-specific hydraulic conductivity, Huber value, sapwood channel area of twigs, total leaf area per terminal twig, and water potential of twigs. We measured those traits for species that occur in multiple successional stages (we called it "overlapping species") and for species that occur only in one successional stage (we called it "turnover species") along a successional series of evergreen broadleaved forests. For a given species, we sampled both overstory and understory trees. Hydraulic architectural traits between overstory and understory trees in the same community and at successional stages were compared. Pearson correlation was used to exam the relationship between hydraulic architectural traits and the twig/leaf traits.Important findings Sapwood-specific hydraulic conductivities and leaf-specific hydraulic conductivities were significantly higher in overstory trees than those in understory trees, but did not significantly differ from successional stages. Huber value decreased significantly for understory trees, but did not change for overstory trees through forest successional stages. For overstory trees, a trend of decreasing sapwood-specific hydraulic conductivity was observed for overlapping species but not for turnover species with successional stages. In contrast, for understory trees, a trend of decreasing Huber values was observed for turner species but not for overlapping species with successional stages. Across tree species, sapwood-specific hydraulic conductivity was positively correlated with sapwood channel area and total leaf area per terminal twig size. Huber value was negatively correlated to water potential of twigs and total leaf area per terminal twig size. These results suggest that water transportation capacity and efficiency are higher in overstory trees than in understory trees across successional stages in evergreen broadleaved forests in Tiantong region. The contrasting trends of sapwood-specific hydraulic conductivity between overlapping species and turnover species indicate that shift of microenvironment conditions might lead to changes of hydraulic architecture in overstory trees, whereas species replacement might result in changes of hydraulic architecture in understory trees.