大刍草稀有等位基因促进玉米密植高产

密植是提高作物单位面积产量、促进粮食增产的重要途径之一。叶夹角是影响玉米(Zea mays)密植的关键因子。中国农业大学田丰课题组最近克隆了2个调控玉米叶夹角的数量性状位点(QTL)——UPA1和UPA2, 揭示了这2个位点的功能基因(brd1和ZmRAVL1)通过油菜素内酯(BR)信号通路调控叶夹角。UPA2位于ZmRAVL1上游9.5 kb, 可与DRL1蛋白结合。另一个影响玉米叶夹角的蛋白LG1可以激活ZmRAVL1的表达; DRL1蛋白与LG1蛋白直接互作抑制LG1对ZmRAVL1的激活表达。玉米祖先种大刍草(teosinte)的UPA2位点序列与DRL1蛋白结合能力更强, 导致大刍草ZmRAVL1的表达受到更强的抑制, 下调表达的ZmRAVL1进一步使下游基因brd1的表达下调, 进而降低叶环区的内源BR水平, 导致叶夹角变小。将大刍草的UPA2等位基因导入到玉米中或对玉米中ZmRAVL1进行基因编辑, 在密植条件下均可显著提高玉米产量。上述发现为高产玉米品种的分子育种改良提供了重要理论基础和基因资源。     

SARS冠状病毒Nsp14基因的克隆与表达

对SARS冠状病毒的非结构蛋白Nsp14的基因全长进行了克隆表达。根据公布的SARS冠状病毒的非结构蛋白Nsp14的基因序列设计引物,用PCR的方法把该基因从SARS冠状病毒的cDNA片段中扩增出来,经限制性内切酶BamHI与XhoI双酶切后插入到原核表达载体pET30a( )中,建成重组载体pET30a-Exo。重组载体转化大肠杆菌并进行诱导表达,通过原核表达的方法得到了该蛋白。这为该蛋白的进一步研究奠定了基础。     

乙脑/登革4型嵌合病毒的构建及其小鼠神经毒力测定

目的构建以乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)疫苗株SA14-14-2为基因骨架的乙脑/登革4型嵌合病毒,并分析该嵌合病毒对小鼠的神经毒力。方法通过重叠PCR方法扩增含有登革病毒4型(DENV-4)H241株pr ME基因序列和乙型脑炎病毒疫苗株SA14-14-2的NS1蛋白前177个核苷酸的融合片段,用Nar I和Bgl II双酶切后替换乙型脑炎病毒疫苗株SA14-14-2全长克隆中的相应区域,构建成乙脑/登革4型嵌合全长克隆,通过体外转录和转染BHK21细胞获得嵌合病毒(JEV/DENV-4 chimeric virus,JD4)。通过测定嵌合病毒JD4和2个母本株JEV SA14-14-2株及DENV-4 H241株蚀斑大小、小鼠脑内神经毒力和皮下感染入脑能力、乳鼠脑内神经毒力,比较JD4和母本株之间的差异。通过将JD4在原代地鼠肾(primary hamster kidney,PHK)细胞传代30次,分析传代后嵌合病毒的神经毒力是否减弱及减弱的程度。结果测序结果表明,构建的嵌合病毒JD4基因组序列和预期一致,没有产生新的位点突变。JD4蚀斑较SA14-14-2明显偏小,但和DENV-4 H241株没有明显区别。JD4对3周龄小鼠具有较强的脑内神经毒力,和母本株DENV-4 H241没有差异,对小鼠没有神经侵袭力。乳鼠实验结果表明,嵌合病毒JD4脑内神经毒力虽然略低于母本株DENV-4 H241,但两者之间没有明显差异,都明显强于乙脑疫苗株SA14-14-2。在PHK细胞传代30次后,小鼠神经毒力虽然有所减低,但并不明显。结论成功构建了嵌合病毒JD4,通过测定并比较JD4与母本株的蚀斑特征、小鼠及乳鼠神经毒力等试验,为分析登革疫苗候选株安全性研究奠定了基础。     

长期施肥对双季稻田甲烷排放和关键功能微生物的影响

研究不同施肥措施对双季稻田甲烷(CH_4)排放特征的影响及其微生物学机理,对合理利用及评价不同施肥模式对水稻生长的影响具有重要意义。以长期施肥定位试验田为平台,采用静态箱-气相色谱法对施用化肥(MF:mineral fertilizer alone)、秸秆还田配施化肥(RF:rice residues plus mineral fertilizer)、30%有机肥配施70%化肥(LOM:30%organic matter plus 70%mineral fertilizer)、60%有机肥配施40%化肥(HOM:60%organic matter plus 40%mineral fertilizer)和无肥(CK:without fertilizer)条件下双季稻田CH_4排放及其微生物学机理进行了分析。结果表明,早稻和晚稻生长期,不同施肥处理稻田CH_4排放通量均显著高于CK,表现为HOMLOMRFMFCK。各处理间CH_4总排放量差异达显著水平,其大小顺序与排放通量趋势一致,以HOM处理为最高,比CK处理增加105.56%,其次是LOM和RF处理,分别比CK处理增加72.97%和54.17%。关键功能土壤微生物测定结果表明,早稻和晚稻各个主要生育时期,各处理稻田土壤产甲烷古菌的数量变化范围为(3.18—81.07)×10~3cfu/g,土壤甲烷氧化细菌的数量变化范围为(24.82—379.72)×10~3cfu/g。稻田土壤产甲烷古菌和甲烷氧化细菌数量大小顺序为HOMLOMRFMFCK,各施肥处理均显著高于CK;HOM、LOM、RF处理显著高于MF、CK处理。双季稻田CH_4排放与稻田土壤产甲烷古菌、甲烷氧化细菌数量变化关系密切。采用有机无机肥配施促进了双季稻田生态系统CH_4的排放和关键功能微生物的数量。     

人工饲料饲养的叉角厉蝽对昆虫的捕食能力评价

叉角厉蝽Eocanthecona furcellate(Wolff)是广泛分布于热带亚热带地区的一种重要捕食性天敌昆虫。为评估人工饲料饲养的叉角厉蝽的捕食能力,在实验室采用捕食功能反应的方法,以黄粉虫作为中介猎物饲养的叉角厉蝽为对照,评价了人工饲料饲养的叉角厉蝽3龄若虫、5龄若虫以及雌成虫对黄粉虫Tenebriomolitor(L.)幼虫及斜纹夜蛾Spodoptera litura(Fabricius)3龄幼虫、5龄幼虫的捕食效能。结果表明,两种饲料饲养的不同虫态叉角厉蝽的捕食量均随着猎物密度的增加而上升,当猎物密度增加到一定水平,捕食量趋于稳定,其捕食功能反应均符合HollingII模型。人工饲料组饲养的各虫态叉角厉蝽与对照组的对黄粉虫幼虫的捕食量没有明显差异;在饱和猎物密度条件下,人工饲料饲养的叉角厉蝽3龄若虫、5龄若虫以及雌成虫对斜纹夜蛾3龄幼虫的日最大捕食量分别为7.20、9.20、14.60头,对斜纹夜蛾5龄幼虫的日最大捕食量分别4.20、5.80、6.20头,均略低于对照组,但从取食猎物数量上来看,仍保持较强的捕食能力。     

DNA条形码在生态学研究中的应用与展望

DNA条形码是利用标准的DNA片段对物种进行快速鉴定的技术,已在生物学各相关领域得到广泛应用。随着DNA条形码技术的不断发展和完善,已成功应用于生态学领域的相关研究中。本文综述了DNA条形码在物种快速鉴定和隐存种发现、群落系统发育重建和生态取证、群落内物种间相互关系研究等方面的应用,并介绍了DNAmetabarcoding技术和环境DNA条形码在生物多样性和生态学研究领域中的应用。最后,结合新的测序技术和未来大科学装置的发展,在相关数据库逐渐完善,新分析方法和计算模型不断开发使用的情景下,对DNA条形码在生态学相关领域的应用前景进行了展望。     

中国-喜马拉雅三种黄耆属植物与其传粉熊蜂的空间分布预测

依赖于动物传粉获得繁殖成功的植物的分布与其传粉动物的地理分布有着密切联系。预测未来气候变化对植物及其传粉动物地理分布的影响对生物多样性保护具有重要意义。本文通过对中国-喜马拉雅3种黄耆属(Astragalus)植物, 即弯齿黄耆(A. camptodontus)、黑毛黄耆(A. pullus)和笔直黄耆(A. strictus), 及其传粉熊蜂(Bombus)的野外调查, 以及收集来源于数据库的黄耆和熊蜂的543个物种分布点和13个环境因子数据, 结合物种可能出现的完全扩散、不扩散和仅熊蜂扩散3种迁移模式, 利用MaxEnt模型模拟了3种黄耆属植物与2种传粉熊蜂即橘尾熊蜂(Bombus friseanus)和红束熊蜂(B. rufofasciatus)在历史阶段(1970-2000年)和2100年两种温室气体浓度情景(ssp245和ssp585)下的适宜分布区变化。结果表明: 3种黄耆属植物均主要依赖于熊蜂传粉, 黄耆与其传粉熊蜂的主要适宜分布区为中国-喜马拉雅地区, 到2100年它们的分布区呈现向西北方向扩张的趋势, 而在东南部的分布区减少。当模型中考虑与传粉熊蜂的互作后, 3种黄耆属植物的潜在地理分布范围减少了15.83%-83.98%。在温室气体中低浓度情景(ssp245)下, 3种黄耆属植物与其传粉熊蜂的空间匹配增加, 而在高浓度情景(ssp585)下弯齿黄耆、黑毛黄耆与橘尾熊蜂的空间匹配降低; 如果物种不扩散或仅熊蜂扩散, 笔直黄耆与红束熊蜂的空间匹配降低。气候变化和物种的扩散能力可能引起黄耆与其传粉熊蜂出现空间不匹配。同时, 模型预测显示影响黄耆和熊蜂分布的环境因子不同, 但海拔是最主要的环境因子。由于与传粉者的相互作用对许多植物物种的生命周期具有重要意义, 因而本研究可以更好地理解气候变化对植物与其传粉者空间分布的潜在影响, 特别是对那些地理范围受限制的植物。     

开普蛛科(蛛形纲,蜘蛛目)在越南的新纪录

报道了越南蜘蛛1新纪录科,开普蛛科Caponiidae。描述了越南1新纪录种:刚毛老挝蛛Laoponia saetosa Platnick & Jager,2008和1新种:拟刚毛老挝蛛L.pseudosaetosa sp.nov.。这2个种的雄性触肢器的形状基本相同,但是触肢器生殖球的大小差异十分显著,该结构在拟刚毛老挝蛛中显著小于刚毛老挝蛛(P<0.05)。标本采集于越南北部的3个国家公园:库风国家公园(Cuc Phuong National Park),吉婆岛国家公园(CatBa National Park)和三岛国家自然公园(Tam DaoNational Park)。拟刚毛老挝蛛,新种Laoponia pseudosaetosa sp.nov.(图6～8,10,13)正模♂,副模20♂♂,越南永丰省三岛国家公园,2007-04-01至2008-03-31,范鼎飒采。词源:新种因生殖器结构与刚毛老挝蛛Laoponiasaetosa Platnick & Jager,2008相似而得此名。     

栽培杨黄不同提取物对H_(22)荷瘤小鼠的抗肿瘤作用及机理北大核心CSCD

为探讨栽培杨黄子实体不同提取物对H_(22)荷瘤小鼠的抑瘤作用及机制,将150只ICR小鼠随机分为空白组、模型组、CTX组、杨黄水提取物组、乙醇提取物组、石油醚提取物组及粗多糖组。采用H_(22)肝癌细胞建立实体瘤模型,给药第10天处死小鼠,计算脾、胸腺脏器指数及抑瘤率,检测血清中TNF-α、INF-γ、VEGF及苏木精-伊红和免疫组化染色法观察肿瘤组织病理变化,同时Western blotting检测肿瘤相关蛋白表达。结果表明,石油醚提取物的高剂量组抑瘤率(73.21%)最好,且血清中的TNF-α、IFN-γ、VEGF的含量升高;能显著促进肿瘤组织坏死、消融等现象。水提物组免疫组化则出现负调控,表现出抑瘤率不显著。Westernblotting结果表明,与模型组相比各给药组的凋亡基因Caspase-3、Caspase-9和通路基因NF-κB、JAK均高表达,且随剂量的递增表达量逐渐降低。综上所述,杨黄子实体石油醚提取物抑瘤效果显著,其作用机理可能是通过线粒体途径实现,药物经体内代谢后,引起细胞中Bax、Bcl-2、TNF等激活Caspase-3和Caspase-9凋亡蛋白,引起细胞核染色质或DNA凝聚或降解,破坏肿瘤细胞的正常增殖,从而诱导其凋亡,抑制肿瘤的生长。