早实核桃脂肪积累与酶活性动态及其相关性

以绿岭和绿早2个早实核桃品种为试材,对开花50 d后不同发育时期核仁的脂肪含量与3种相关的酶活性动态进行研究,分析不同发育时期影响核桃脂肪含量的关键酶.结果表明: 2个品种的核仁脂肪积累动态一致,核仁在开花后50 d开始固化,花后60～90 d核仁脂肪含量迅速增加,花后90～120 d增长幅度变缓,花后120～130 d脂肪含量停止增长.利用Logistic模型对核桃脂肪积累进程进行拟合(P<0.01),绿岭脂肪积累盛期为开花后57.8～85.8 d,绿早为开花后67.4～92.1 d.乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)和丙酮酸激酶(PK)活性均在花后50～100 d呈上升趋势,随后酶活性呈下降趋势.核仁脂肪含量与ACCase活性呈显著正相关;脂肪积累速率与PK活性呈显著正相关;不同发育时期脂肪含量与酶活性的相关性不同.花后50～100 d是核桃核仁脂肪合成旺盛的时期,此时加强田间栽培管理可以提高脂肪含量.在核桃脂肪合成前期G6PDH是影响脂肪含量的主要酶,PK活性影响丙酮酸形成,从而间接影响脂肪的合成.ACCase活性影响了最终的脂肪含量,并在脂肪合成的各个时期均起到重要的调节作用,是影响核桃脂肪合成的关键酶.     

西方蜜蜂工蜂蛹响应低温胁迫的差异表达基因分析

【目的】本研究旨在从转录组水平筛选和分析西方蜜蜂Apis mellifera工蜂不同时期蛹对低温胁迫反应的差异表达基因(DEGs)。【方法】将西方蜜蜂工蜂封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹分别置于低温环境(20℃)和最适发育温度(35℃)中4 h,分别作为处理组和对照组,通过转录组学技术筛选低温处理组与对应的对照组之间的DEGs,并进行GO功能分类和KEGG通路分析。利用RT qPCR分别对封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹的8, 6和5个DEGs的表达谱进行验证。【结果】与对照组相比,封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹受低温胁迫后的DEGs分别有220, 50和26个;GO功能分类发现,DEGs富集数最多的条目为代谢进程、细胞进程、催化活性和结合,封盖后3 d预蛹的DEGs在生物学进程调控、细胞部分和细胞器等有较多富集。KEGG通路分析显示,处理组和对照组间西方蜜蜂各日龄DEGs在整体概述图、氨基酸代谢、信号转导、运输和分解代谢有富集。封盖后3 d预蛹以及封盖后6和9 d蛹受低温胁迫后共有的DEG 3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1基因PDK1上调表达,同时富集在自噬-动物、mTOR和FoxO信号通路。低温胁迫后,封盖后3 d预蛹的胰岛素受体底物1-B基因IRS1-B和Kruppel同源物1基因Kr-h1上调表达,而核激素受体FTZ-F1基因Ftz-F1与蜕皮启动激素基因Eth显著下调表达,说明封盖后3 d预蛹响应低温细胞自噬和蜕皮受到抑制程度更大。在低温胁迫后封盖后6 d蛹中与昆虫角质层着色与免疫相关的酪氨酸羟化酶基因TyHyd下调表达;与对照组相比,在低温胁迫后封盖后9 d蛹中DEGs最少,说明在3个蛹期中,其受低温的影响较小。【结论】本研究测定了西方蜜蜂3个不同发育阶段蛹响应低温的DEGs,结果显示大部分DEGs为阶段特有,说明西方蜜蜂不同发育阶段响应低温的机制不同。一些共有DEGs以及阶段特有DEGs的功能研究和其作用机制是进一步研究蜜蜂对低温响应机制的重点内容,为探究蜜蜂蛹期响应低温胁迫的分子机制提供了基础数据。     

人Collectrin同源基因的分离克隆及其在人肾集合管和远曲小管的特异表达

为探讨collectrin在人类疾病中的作用 ,利用人类collectrin同源性引物 ,经末端cDNA快速扩增法分离获得人collectrin基因全长序列并对collectrin进行生物信息学分析及定位表达研究 .结果发现 ,人类collectrin(GenBank登录号为AF2 2 9179)基因全长含 1345bp ,开放阅读框架编码 2 2 2个氨基酸 .在核苷酸和氨基酸水平 ,与小鼠collectrin序列分别有 86 9%和 87 4 %同源性 .生物信息学分析结果提示 ,collectrin为一个 2 5kD的具有一个信号肽和一个跨膜区的跨膜糖蛋白 .人类collectrin与人类血管紧张素转换酶相关的羧基肽酶 (ACE2 )具有 4 7 8%高度同源性 .人多组织Northern杂交结果显示 :collectrin基因为人类肾脏特异性表达基因 .原位杂交及免疫组化证实 ,与小鼠collectrin特异表达于集合管细胞不同 ,人collectrin基因mRNA及其蛋白产物除位于肾脏集合管细胞外 ,远曲肾小管细胞也有表达 .由此推论 ,人类collectrin基因为肾脏特异性表达基因 ,与人类血管紧张素转换酶相关的羧基肽酶具有高度同源性 ,可能为血管紧张素转换酶 (ACE)基因家族的新成员 .     

滨海盐渍化土壤中蓝细菌多样性及分布

【目的】蓝细菌在贫瘠土壤的固氮、固碳中发挥着重要作用,然而土壤盐渍化对蓝细菌多样性及群落结构的影响还不清楚。本研究以莱州湾南岸及黄河口海水入侵盐渍化土壤为例,研究蓝细菌的多样性、群落结构及丰度沿盐度梯度的分布情况。【方法】利用自动核糖体间隔基因分析(ARISA)技术与群落相似性分析(ANOSIM)探究蓝细菌群落的差异与空间分布格局;通过16S rRNA基因克隆文库、测序与系统进化分析解析了3个典型盐度梯度样品中蓝细菌的群落组成;实时定量PCR测定蓝细菌16S rRNA拷贝数(丰度);BEST多元分析探寻影响蓝细菌分布的主要环境因子。【结果】蓝细菌在莱州湾南岸盐土中分布广泛,其群落结构在低(0.63%?1.27%)、中(1.55%?2.00%)、高盐度(2.39%?5.11%)样品组之间差异显著(P=0.03),而在不同含水量样品组间则不显著(P=0.09)。总体来看,群落结构主要受土壤盐度与含水量这两个因子联合控制(P=0.02)。低盐样品中蓝细菌多样性和丰富度最低,并以Halomicronema和Acaryochloris为优势类群。Leptolyngbya在中、高盐土中占优势。Arthrospira与Geitlerinema仅在低盐土中检测到,而Oscillatoria则仅出现在高盐土中。随盐度升高蓝细菌丰度呈下降趋势,低盐土样中蓝细菌丰度(2.14×105 copies/g干土)显著高于中盐土(1.25×105 copies/g干土)(P<0.05);高盐度土为1.20×105 copies/g干土。【结论】盐渍化程度是调控莱州湾南岸滨海土壤中蓝细菌群落结构与丰度的最重要环境因子,可能对滨海土壤微生物碳氮循环产生重要影响。     

木质纤维基L-乳酸生物制造的技术经济分析

L-乳酸因对人体安全无毒,应用领域广泛。为提高L-乳酸的产量、得率,降低其生产成本,选用制备L-乳酸的理想菌种米根霉,以低聚木糖生产废渣为底物,探究基于木质纤维原料生物转化L-乳酸的最佳工艺路线。采用纤维床生物反应器固定化米根霉进行同步糖化发酵,有利于解决低聚木糖工业加工中的大量废渣再利用问题,实现米根霉利用木质纤维原料低成本、高得率制备L-乳酸。在固定化米根霉发酵的基础上,从原料低聚木糖生产废渣到成品L-乳酸全工艺过程,利用Super Pro Designer进行评估核算,探讨其工业化可行性和经济效益,年产5.0万t L-乳酸的项目建设投资回收期为3.24年。     

抗青枯病型根际促生菌(PGPR)菌群构建及其生物防控机制

【目的】根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria, PGPR)防控青枯病效果不稳定是目前有益微生物生防应用的瓶颈问题,构建稳定高效拮抗青枯菌的PGPR菌群是生物防控的关键。【方法】以前期筛选到的8株PGPR菌株(112、114、Ba-S、TLZZ、LX4、LX7、Ps-S和VC110)和青枯菌(Ralstonia solanacearum, Rs)为研究对象,在前期获得烟草根系分泌物组成的基础上,采用限菌微系统和生态微孔板结合绿色荧光蛋白标记、定量聚合酶链式反应(quantitative polymerase chain reaction, qPCR)、断棒模型设计等方法,探究PGPR菌群对青枯菌入侵烟草根际的抵御机制,并在田间进行抗病、促生效果验证。【结果】LX4、Ba-S、LX7可以充分利用烟草根系分泌物中的氨基酸、糖类碳源抑制青枯菌生长,LX7和112在所有酸类碳源下均对青枯菌有抑制作用,最高抑菌率分别为40.12%(LX7+乳酸)和35.15%(112+柠檬酸)。Ps-S、112和VC110的基础生态位宽度(basal niche b...     

西方蜜蜂工蜂蛹中期响应低温胁迫的差异表达基因分析

【目的】本研究旨在分析西方蜜蜂Apis mellifera工蜂蛹中期可能存在的低温应对机制以及低温对中期蛹发育的不利影响。 【方法】对西方蜜蜂工蜂8 d封盖子进行低温(20℃)处理96 h(T),以未经低温胁迫的8 d封盖子为对照(CK),通过转录组测序(RNA-seq)并筛选差异基因(differentiallyexpressed genes, DEGs);对DEGs进行GO分类和KEGG通路分析。利用RT-qPCR对随机选取的5个DEGs的表达量进行验证。【结果】西方蜜蜂8 d封盖子低温(20℃)胁迫96 h的DEGs有1 101个;GO分类发现DEGs富集数最多的条目为代谢过程(142个DEGs)和细胞过程(142个DEGs),其次是结合(131个DEGs),催化活性(120个DEGs)和单有机体过程(118个DEGs);KEGG通路分析结果显示,DEGs显著富集于与氧化损伤密切相关的过氧化物酶体通路、D-谷氨酰胺代谢通路、D-谷氨酸代谢通路和谷胱甘肽代谢通路;此外,与激素调控相关的昆虫激素代谢通路、mTOR信号通路和FOXO信号通路上也有DEGs显著富集。随机挑选的5个DEGs的RNA-Seq与RT-qPCR结果一致。【结论】本研究发现低温状态下西方蜜蜂中期蛹主要通过体内激素调控发育进程,使其减速或停止发育以应对低温;低温通过影响其抗氧化酶表达量进而可能积累氧化损伤,从而对羽化后蜜蜂产生影响。本研究结果有助于理解发育阶段温度生态幅狭窄的昆虫对于低温的应对机制及低温对其的不利影响。