孑遗濒危植物矮扁桃叶绿体全基因组特征分析及亲缘关系鉴定

对第三纪孑遗濒危植物矮扁桃（Amygdalus nana）叶绿体全基因组进行结构特征分析,并探究其与近缘物种之间的系统进化关系。利用Illumina HiSeq Xten测序技术获取叶绿体全基因组序列,对其进行组装、注释和特征分析。结果表明：①矮扁桃叶绿体全基因组总长度为158 596 bp,其中LSC长度为86 771 bp,SSC长度为19 037 bp,2个IRs均为26 394 bp,为环状四分体结构。共注释130个基因,包括85个PCGs、37个tRNA和8个rRNA。②对6种植物进行IR边界区扩张和收缩分析,发现在4个边界区的基因类型和基因分布情况存在一定差异,并且亲缘关系越紧密差异程度越小。③在矮扁桃叶绿体全基因组中共预测了71个SSRs位点。④系统发育分析结果显示,在扁桃亚属中,矮扁桃在亲缘关系上与蒙古扁桃更近,而与长柄扁桃和榆叶梅的亲缘关系稍远。本研究对矮扁桃叶绿体全基因组进行了深度剖析,并且涉及大量被子植物的叶绿体全基因组资料,为桃属植物之间的进化关系和植物鉴定提供参考依据。     

陕北白绒山羊DRB1基因外显子2遗传变异分析

本研究通过对123只陕北白绒山羊DRB1基因外显子2的遗传变异分析,旨在获得陕北白绒山羊DRB1基因的多态性及变异信息,为山羊抗病基因的挖掘研究提供基础资料。本研究共获得6条陕北白绒山羊DRB1基因外显子2序列,其中4条为首次发现。生物信息学分析表明DRB1位点具有较高的多态性,6条等位基因可能起源于2个祖先基因。在长期的进化过程中,DRB1位点受到了明显的选择压力作用,这种选择作用有助于陕北白绒山羊对当地气候的适应。蛋白质结构的预测证实了DRB1*1与其它等位基因间的差异性,说明核苷酸变异可能会引起蛋白质结构的改变,最终可能影响宿主对病原体的免疫应答。本次对陕北白绒山羊DRB1基因多态性的调查与分析有助于筛选疾病抗性和易感性MHC (Major histocompatibility complex)候选基因,进而可加速绒山羊抗病品系的改良与培育进程。     

黄土区土质与土石质塿土堆积体水力侵蚀过程差异

利用室内模拟降雨试验,研究了不同雨强及坡度条件下黄土区土质(不含砾石)与土石质(砾石质量分数30%)塿土堆积体的水动力学特征、侵蚀特征及侵蚀动力机制的差异。结果表明: 砾石存在改变了堆积体坡面的水动力学特性,与土质坡面相比,土石质坡面的流速、弗汝德数、单位径流功率和过水断面单位能分别减少1.7%～49.7%、6.7%～60.6%、2.0%～44.6%和1.0%～26.7%;曼宁糙率系数、径流剪切力分别增加6.2%～169.4%、5.7%～79.3%。2.0、2.5 mm·min^-1雨强下,土石质坡面侵蚀速率较土质坡面降低26.2%～89.9%,砾石的减沙效益显著。2种堆积体的侵蚀速率与水动力学参数间均可用线性函数拟合,与土质坡面相比,土石质坡面的可蚀性参数均降低,降幅为56.1%～73.3%;而临界水动力学参数中径流剪切力增加11.1%,径流功率、单位径流功率和过水断面单位能分别减少25.4%、64.0%和5.0%。砾石的存在一定程度上控制了工程堆积体坡面降雨侵蚀过程。     

模拟降雨条件下砾石含量对塿土工程堆积体坡面产流产沙的影响

为探究砾石含量对塿土堆积体坡面产流产沙的影响,采用室内人工模拟降雨试验,以土质坡面为对照,研究5种砾石含量(10%、20%、30%、40%、50%)堆积体坡面在不同降雨强度(1.0、1.5、2.0、2.5 mm·min^-1)下的产流产沙特征。结果表明:不同试验条件下的平均径流率在2.18～13.07 L·min^-1,不同雨强条件下平均径流率均在砾石含量10%(或20%)和50%时分别达到最大值与最小值;平均流速在0.06～0.22 m·s^-1,流速变化复杂,砾石含量越小,流速变幅越大,变异系数也越大,砾石含量10%时平均流速最大。砾石的存在可有效抑制产沙,最大减沙效益可达84.2%,雨强相较于砾石含量对平均产沙率的影响更大。偏相关分析表明,平均径流率、流速、产沙率均与砾石含量呈极显著负相关;平均产沙率与平均径流率、平均流速以及二者交互项均呈极显著线性函数关系,其中,与平均径流率的相关性最强。本研究可为塿土区工程堆积体水土流失治理和侵蚀模型的建立提供参考。     

栎黄枯叶蛾幼虫龄数的确定

【目的】为明确栎黄枯叶蛾Trabala vishnou gigantina Yang幼虫的发育状况,以便进行预测预报及采取防治措施。【方法】通过野外采样获取不同发育状态的栎黄枯叶蛾幼虫,对其头壳宽度,体长,体宽,额宽,上颚基部宽和单眼间距6项形态指标进行测量,利用Crosby生长法则和线性回归方法,推断栎黄枯叶蛾幼虫的龄数。【结果】栎黄枯叶蛾幼虫有7龄,头壳宽度为最佳分龄结构。单眼间距、额宽和上颚宽3项指标均可作为分龄的辅助手段,体长和体宽变异较大,不宜用作幼虫龄数划分。【结论】研究结果为生产上合理防治该害虫提供了参考依据。     

细胞生物学教学改革初探

细胞生物学是生命科学专业的一门必修的专业基础课,占有非常重要的地位。鉴于我院细胞生物学课程课时安排少、实验少、与已修课程有重复内容、相关科学前沿知识不能及时更新、"填鸭式"教学模式和传统的以"讲"为主的教学方法等严重影响该课程教学质量的教学现状,提出了从课程结构体系、课程教学内容,教学方法及考核方式等方面的一系列改革探究,课程结构体系方面由专业任选课变更为专业基础课,适当增加了理论课时;从课程内容来看,取缔与已修课程的重复内容,适当补充最新科研动态、介绍相关的诺贝尔奖,积极鼓励学生参与教师的相关科研项目和申报大学生科研创新活动项目,培养学生的科研创新能力;从教学模式来看,教师要积极利用图文并茂的多媒体教学、适时放映学生喜欢看的相关电教视频、课堂上多以讨论和提问的方式教学;考核采用平时成绩加期末成绩的方式,不断提高教学效率和课堂管理水平,促进教学质量的提高。     

绒山羊源大肠杆菌噬菌体φPTK的分子生物学特性及对小鼠大肠杆菌感染的防治效果

【背景】抗生素耐药问题是影响人类及养殖业健康的重要因素,噬菌体能特异性裂解细菌,成为抗生素替代品研究热点,是解决抗生素耐药难题、促进养殖业健康发展的新途径。【目的】通过研究绒山羊源大肠杆菌烈性噬菌体φPTK (phage target of K1)的分子生物学特性,同时利用小鼠感染模型研究φPTK对小鼠大肠杆菌感染的防治效果,为绒山羊大肠杆菌病的防控提供新策略。【方法】用聚乙二醇-氯化钠(PEG 8000-NaCl)浓缩φPTK后,采用透射电子显微镜观察其超微形态结构;运用苯酚-氯仿法提取φPTK核酸后通过Illumina HiSeq高通量测序分析其全基因组结构,使用Mauve比较基因组学分析,通过MEGA绘制噬菌体进化树;通过构建小鼠感染模型分析φPTK对小鼠感染大肠杆菌的防治效果。【结果】透射电镜显示φPTK头部为正多面体形,直径90 nm,有长约112 nm、直径约18 nm的可收缩长尾;φPTK基因组全长169 688 bp,GC含量37.72%,有264个开放阅读框,含穿孔素-裂解酶(holin-lysin)裂解系统,有抗穿孔素蛋白和裂解抑制辅助蛋白,未发现抗生素耐药基因和毒力基因;比较基因组分析表明,φPTK为一株新的绒山羊源大肠杆菌烈性噬菌体;小鼠大肠杆菌感染前和感染后分别使用φPTK进行预防和治疗的试验表明,未使用φPTK的阳性对照组小鼠全部死亡,预防组和治疗组小鼠存活率分别为80%和60%。【结论】噬菌体φPTK是一株能够在小鼠大肠杆菌感染中具有较好预防效果的有尾噬菌体目(Caudovirales)肌尾噬菌体科(Myoviridae)绒山羊源大肠杆菌烈性噬菌体,本研究为绒山羊噬菌体生物制剂的创制奠定了基础。     

鹅掌楸属(木兰科)次生木质部导管穿孔板的比较研究

利用扫描电子显微镜对鹅掌楸属仅存的2个自然种鹅掌楸和北美鹅掌楸的次生木质部导管穿孔板特征进行了详细的研究。结果显示,鹅掌楸属的2个种均以梯状穿孔板为主,同时存在网状-梯状混合穿孔板。鹅掌楸和北美鹅掌楸的导管穿孔板具有明显差异:(1)鹅掌楸具网状穿孔板,而北美鹅掌楸没有观察到;(2)北美鹅掌楸具单穿孔板,而鹅掌楸在该实验中未发现;(3)北美鹅掌楸具有横隔较粗的梯状穿孔板且横隔数目较多;(4)鹅掌楸的导管穿孔板多数横隔较少;(5)北美鹅掌楸的穿孔板倾斜角度较大;(6)北美鹅掌楸具麻黄式穿孔板的存在,且有纹孔膜残留存在。研究认为,北美鹅掌楸导管分子穿孔板分化较鹅掌楸更为剧烈。     

栎黄枯叶蛾生长发育与几种寄主内含物的关系

【目的】探讨饲喂不同寄主植物对栎黄枯叶蛾Trabala vishnou gigantina Yang生长发育及繁殖的影响,分析寄主植物内含物与其生长发育及繁殖的关系,为研究不同寄主植物对栎黄枯叶蛾种群动态的影响提供理论依据。【方法】在室内条件下,利用沙棘Hippophae rhamnoides、山杏Armeniaca sibirica、山杨Populus davidiana、旱柳Salix matsudana饲养该虫,观察幼虫发育历期、蛹历期、蛹重及产卵量等指标,同时测定寄主叶片中可溶性糖、可溶性蛋白质、水分、单宁及黄酮的含量,并进行线性回归分析。【结果】不同寄主植物饲喂栎黄枯叶蛾幼虫的发育历期、蛹历期、蛹重及产卵量均存在显著差异。取食沙棘的幼虫历期最短,仅为(74.50?1.76)d,而取食旱柳历期最长,达(106.00?1.51)d。取食山杨的蛹历期最长,为(44.00?1.41)d,最短的是取食旱柳的,仅为(32.70?3.13)d。饲喂沙棘和山杏的雌、雄蛹重和成虫产卵量显著高于饲喂山杨和旱柳的。对不同寄主的营养物质、次生物质和水分含量测定结果表明:不同寄主间营养物质、次生物质与水分的含量差异显著。回归相关分析表明:幼虫发育历期与寄主植物可溶性蛋白质含量呈显著负相关;雌蛹重和产卵量与寄主植物可溶性糖含量呈显著负相关;雌、雄蛹重与寄主植物含水量呈显著正相关;蛹历期与单宁含量呈显著正相关,但黄酮含量的高低与栎黄枯叶蛾生长发育等指标无相关性。【结论】沙棘是栎黄枯叶蛾生长发育及繁殖的最适寄主植物;并且寄主植物中可溶性糖、单宁的含量低、含水量和可溶性蛋白质含量高有利于栎黄枯叶蛾的生长发育和繁殖。     

青海高原紫花针茅草原群落数量分类与排序

紫花针茅草原是青藏高原高寒草原中分布面积最大、最重要的群落类型。该文选择青海高原典型紫花针茅草原为研究对象,在大量群落学调查的基础上,采用双向指示种分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)等多元数量分析方法研究了青海高原紫花针茅草原群落的数量分类。结果显示:(1)所调查的紫花针茅草原是物种组成相对较简单、菊科和禾本科植物最多、北温带分布的属为主体的草原群落。(2)青海高原紫花针茅草原的90条样带可划分为8个群丛类型:紫花针茅+川青早熟禾群丛、紫花针茅+矮嵩草群丛、紫花针茅+多枝黄芪群丛、紫花针茅+高山嵩草群丛、紫花针茅+二裂委陵菜群丛、紫花针茅+沙生凤毛菊群丛、紫花针茅+弱小火绒草群丛、紫花针茅+梭罗草群丛。(3)影响青海高原紫花针茅草原群丛分布的主要环境因子是空间因子(海拔、经度、纬度)和热量因子(温度),其次是湿润度、降雨量等水分因子。(4)对于紫花针茅草原群落内部的群丛划分,CCA可以补充矫正TWINSPAN等级分划,使分类结果更符合实际生态意义,更清晰地反映群丛类型与环境梯度之间的关系。