家白蚁中肠具有内切葡聚糖酶活性菌株的分离和鉴定

从家白蚁中肠分离得到了一株具有内切β-1,4-葡聚糖酶活性的细菌Streptomyces sp.Cf1,并经过16S rRNA和形态分析确定为属于链霉菌属(Streptomyces)一种.该菌具有内切β-1,4-葡聚糖酶活性但不具有糖苷酶活性.该菌所分泌的内切β-1,4-葡聚糖酶活性最大可达8.25 U/mg.菌株分泌酶活性的最适pH值为6～7,最适温度为60℃.从家白蚁中肠分离得到这一具内切葡聚糖酶活性的菌株表明,家白蚁中肠细菌可以通过分泌内切葡聚糖酶与白蚁内源性内切葡聚糖酶一道参与食物中纤维素的降解.     

不同肥力水平农田生态系统SPAC水分状态及能量特征

通过对农田生态系统土壤 -植物 -大气连续体系 (SPAC)水分、温度等昼夜观测 ,确定温度是影响 SPAC水分能量的重要因素 ,土壤水势呈现温度正效应 ,植物、大气水势呈现温度负效应。温度与土壤 -植物间水势差 (ψS- P)和植物 -大气间水势差 (ψP- A)呈正相关。农田生态系统 SPAC水分热力学函数研究得出 ,不论高、低肥区 ,冬小麦在不同生长发育时期 ,水分的相对偏摩尔自由能 (ΔG)均为土壤 >植物 >大气 ;水分相对偏摩尔熵 (ΔS)、焓 (ΔH)均为大气 >植物 >土壤 ;冬小麦在拔节期和扬花期 ,土壤水 ΔG皆为高肥区 <低肥区 ;植物水分 ΔG拔节期为高肥区 >低肥区 ,扬花期相反为高肥区 <低肥区 ;两个生育期大气水分 ΔG均为高肥区 >低肥区。在拔节期土壤 -植物间水分的 ΔG差值 (ΔGS- P=ΔGS-ΔGP)、植物 -大气间水分ΔG差值 (ΔGP- A=ΔGP-ΔGA)均为高肥区 <低肥区 ,扬花期ΔGS- P为高肥区 >低肥区 ,而ΔGP- A为高肥区 <低肥区。     

基于细菌体系生产双链RNA的条件优化

化学杀虫剂是农业害虫防治的主要手段,然而农业害虫已对化学杀虫剂产生了抗药性。RNA农药的应用将是减少使用化学杀虫剂的一种途径。RNA农药具有专一、高效、易降解和对环境友好等优点而受到了关注,但在靶标分子、靶标分子的双链RNA（dsRNA）生产工艺和应用制剂等方面仍需进一步研究。本研究以褐飞虱Nilaparvata lugens蛋白激酶B基因的dsRNA（dsNlAKT）为例,对利用细菌体系生产dsRNA的方法进行了探究。将NlAKT构建进L4440载体后,将其转化到缺乏核酸酶（RNase Ⅲ）的大肠杆菌Escherichia coli HT115（DE3）中,进行了dsRNA生产条件的测试。结果表明：（1）当异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）工作浓度为0.1 mM或0.5 mM时dsRNA的产量没有明显变化,而当其工作浓度增加至1 mM时dsRNA产量明显减少;（2）在IPTG诱导时间为2~8 h范围内,添加IPTG后诱导6 h获得的dsRNA产量最多;（3）在实验室常规提取RNA方法中,增加低剂量溶菌酶预处理这一步骤可增加提取产物中dsRNA的含量。试验结果证明了采用工作浓度为0.1 mM的IPTG诱导6 h的生产条件,并在提取过程中增加溶菌酶的预处理步骤有助于获得较高的dsRNA含量。研究结果为RNA农药的生产条件提供了实验依据。     

果蝇翅原基发育分化的主要过程及分子机理

翅原基发育分化与昆虫的个体发育紧密联系, 对昆虫翅发育的研究有助于阐述昆虫的发育过程。另外, 翅的形成是一些农林害虫泛滥的主要原因之一, 研究翅发育分化有助于我们从翅发育的角度控制农林害虫。目前, 翅发育分化在果蝇Drosophila中研究已较为深入详细。果蝇翅发育分化主要包括4个阶段： 翅原基（wing disc）的确定, 前-后（antero-posterior, A-P）和背-腹（dorso-ventral, D-V）组织中心（organizing center）的建立, 翅区（wing region）的确定, 以及翅区的进一步分化。具有homeobox序列的基因（homeobox 基因）如Engrailed (En)、 Apterous (Ap)和Ultrabithorax (Ubx), 分泌蛋白如Wnt家族成员Wingless (Wg)及TGF-β超家族成员Decapentaplegic (Dpp)和Hedgehog (Hh), 以及翅原基特有的核蛋白编码基因Vestigial (Vg), 共同调控了翅原基的正常发育分化。本文综述了果蝇翅原基发育分化的过程及分子机理方面的研究发现, 为翅原基的研究提供了参考。     

Cloning and expression analysis of six small heat shock protein genes in the common cutworm, Spodoptera litura

Small heat shock proteins (sHsps) are probably the most diverse in structure and function among the various superfamilies of stress proteins. To explore the diverse functions of insect sHsps, six sHsp cDNAs were cloned from the midgut cDNA library of Spodoptera litura, and a phylogenetic tree was constructed based on the conserved α-crystalline domains. The expression patterns in different developmental stages and tissues, as well as in response to both thermal and 20-hydroxyecdysone (20E) induction, were studied by real-time quantitative PCR. Based on sequence characteristics and phylogenetic relationships, the six SlHsps were classified into three independent groups: BmHsp20.4 like proteins (SlHsp19.7, 20.4, 20.7, 20.8), BmHsp26.6 like protein (SlHsp20), and BmHsp21.4 like protein (SlHsp21.4). All the SlHsps showed highest expression in the Malpighian tubules. The four BmHsp20.4 like protein genes were up-regulated by thermal stress and showed expression variation with development. SlHsp20 exhibited lower expression levels in both egg and larval stages than in pupal and adult stages. SlHsp21.4 retained a constant expression level during all life stages. The expression of both SlHsp20.4 and SlHsp20.8 was significantly up-regulated by 20E. These results indicate that sHsps play diverse functions in S. litura: the BmHsp20.4 like proteins are involved in both thermal adaptation and development; SlHsp20 does not respond to temperature stress but possibly plays a role in metamorphosis; SlHsp21.4 may have no direct relationship with either thermal response or development.     

CfGST转基因拟南芥抗寒性和叶肉细胞超微结构研究

CfGST基因克隆于加拿大森林害虫云杉蚜虫的幼虫基因组.研究CfGST转基因拟南芥表型特征,以及低温条件下叶肉细胞超微结构与存活率.结果表明,与野生型拟南芥相比,CfGST转基因拟南芥的茎粗、叶宽,植株高度、分枝数、荚果数皆降低,生长速度减慢.低温(5±1)℃处理后,转基因拟南芥叶片的叶绿体和线粒体膜结构完整清晰,存活率提高25.14%.     

CfGST转基因拟南芥抗寒性和叶肉细胞超微结构研究

CfGST基因克隆于加拿大森林害虫云杉蚜虫的幼虫基因组.研究CfGST转基因拟南芥表型特征,以及低温条件下叶肉细胞超微结构与存活率.结果表明,与野生型拟南芥相比,CfGST转基因拟南芥的茎粗、叶宽,植株高度、分枝数、荚果数皆降低,生长速度减慢.低温(5±1)℃处理后,转基因拟南芥叶片的叶绿体和线粒体膜结构完整清晰,存活率提高25.14%.     

体温过高对大鼠脑干听觉诱发电位和中潜伏期反应的影响

目的 :探讨体温过高对大鼠脑干听觉诱发电位 (BAEP)和听觉中潜伏期反应 (MLR )的影响。方法 :诱发电位仪颅表记录大鼠BAEP和MLR ;体表物理升温法逐步升高麻醉大鼠体温 ,传感探头式数字体温计监测大鼠直肠体温 ;主要观察BAEP和MLR的波峰潜伏期 (PL)、波峰间潜伏期 (IPL)和波幅随体温升高而发生的变化及它们消失的临界体温。结果 :BAEP各波PL及Ⅰ Ⅱ、Ⅰ Ⅲ、Ⅰ ⅣIPL随体温升高 ( 3 7～ 41.5℃ )而逐步缩短 ,但当体温升高至 42℃和超过 42℃时各波PL及Ⅰ Ⅱ、Ⅰ ⅣIPL不再继续缩短 ,并略有反向延长 ;MLR各波PL和P1 P3、P2 P3IPL也随体温升高 ( 3 7～ 43℃ )而缩短。随体温升高 ,BAEP和MLR波幅的主要表现为降低 ,特别是在体温升高至42℃以后。BAEP和MLR在体温 ( 4 3 .1± 0 .5)℃时出现不可逆性消失 ,且两者同步消失。结论 :体温过高对大鼠BAEP和MLR有相似的显著影响 ,体温过高至一临界值时会造成BAEP和MLR的不可逆性损害。     

miR-305-3p和miR-71-5p通过调控谷胱甘肽代谢途径参与斜纹夜蛾应对植物次生物质

昆虫和植物在长期进化过程中形成相互作用的关系。其中植物次生物质是植物防御昆虫的主要机制,而昆虫则以解毒酶来应对。为了发现可用于害虫防治的miRNA,通过对农业害虫斜纹夜蛾Spodoptera litura进食芥菜Brassica juncea后中肠的测序分析,获得了一系列差异表达的miRNA。通过生物信息学分析,发现斜纹夜蛾miR-305-3p靶向了谷胱甘肽代谢中的谷氨酸半胱氨酸连接酶的催化亚基(Slgclc),这是一个谷胱甘肽从头合成的限速酶;而miR-71-5p靶向调控gclc和解毒酶表达的转录因子SlNrf2。用芥菜的次生物质吲哚-3-甲醇处理斜纹夜蛾Spli-221细胞株后,实时荧光定量PCR证明Slgclc和SlNrf2表达上调,miR-305-3p和miR-71-5p表达下调。分别在斜纹夜蛾Spli-221细胞中超表达miR-305-3p及miR-71-5p mimics,Slgclc或SlNrf2转录水平下调,并且miR-71-5p mimic处理抑制了SlNrf2下游基因Slgclc和解毒酶谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)的表达。结果表明:miR-305-3p和miR-71-5p响应植物次生物质而分别促进Slgclc和SlNrf2表达。然而双荧光素酶实验显示miR-305-3p并不与Slgclc直接结合,miR-71-5p也不与SlNrf2直接结合,推测miR-305-3p和miR-71-5p可能间接调控Slgclc和SlNrf2的表达。研究结果表明,斜纹夜蛾miR-305-3p和miR-71-5p通过调控解毒酶GSTs表达及其底物谷胱甘肽的生成,而参与昆虫抵抗植物次生物质。