基于新一代测序方法的小鼠睾丸出生后发育的转录组研究

哺乳动物睾丸的发育是一个高度复杂而精密的过程.为了从转录组水平研究睾丸正常发育过程中的动态变化,本实验选取了出生后6日龄、4周龄和10周龄的3组小鼠,分别代表其幼年期、青春期以及成年期.应用超高通量的新一代测序技术(RNA-seq),获得了2.11亿条长度为35bp的序列,鉴定出18837个基因,并且发现表达量最高的基因均与精子发生相关.同时,也发现6日龄小鼠睾丸的基因表达谱明显有别于4和10周龄,表明4周龄小鼠已进入性发育期.本文分析了睾丸发育过程中大量与精子发生和体细胞发育相关的基因,找到了MAPK,Hedgehog和Wnt等信号通路在睾丸不同发育阶段中所起的重要作用.这些研究结果加深了对睾丸发育的分子调控机制的认识.本研究也表明新一代测序技术在转录组研究中具有很大优势.     

太白红杉小孢子的发生和雄配子体的发育

太白红杉(Larix chinensis Beissn)的雄球花7月初开始分化。小孢子囊壁一般包括5～6层细胞：表皮、药室内壁、2～3层中层和绒毡层。绒毡层属于周原质团型。造孢细胞在7月下旬形成,8月上旬形成小孢子母细胞,8月下旬开始减数分裂,于10月上旬进入双线期,并以双线期渡过休眠。翌年3月下旬解除休眠继续进行减数分裂,4月中旬形成四分体,4月下旬到5月初小孢子从四分体内释放出来,小孢子经过连续4次有丝分裂后,于5月中旬形成5-细胞型的成熟花粉粒(雄配子体)并开始散粉。小孢子母细胞发育表现出不同步现象,部分小孢子母细胞在发育过程中出现退化,在小孢子囊内形成空腔。     

寒冷诱导产热时大鼠棕色脂肪能量代谢相关蛋白谱的变化

棕色脂肪组织(BAT)的生理作用与白色脂肪显著不同,它以产热的形式释放能量而不是将能量以ATP的形式储存．线粒体是在能量代谢和维持细胞稳态中具有重要功能的细胞器．为了更好地了解棕色脂肪中的能量代谢过程,运用双向电泳及质谱相结合的技术,分离了大鼠白色和棕色脂肪线粒体,对其差异蛋白质谱进行了系统分析和鉴定．参与脂肪和氨基酸代谢、三羧酸循环及线粒体呼吸链的蛋白质在棕色脂肪线粒体中的表达明显高于白色脂肪线粒体,在寒冷诱导下这些蛋白质的表达进一步上调．此外,参与辅酶Q合成的一系列COQ 基因在棕色脂肪中经寒冷适应后表达明显上调．该研究表明,辅 酶Q合成的增高在非颤栗性产热中具有重要作用,为进一步了解棕色脂肪特异性的能量代谢提供了新的思路．     

太白红杉雌配子体的形成、受精、胚胎发育及其系统学意义

太白红杉(Iarix chinensis Beissn)雌球花于7月中下旬开始分化,9月上旬至9月中旬形成大孢子母细咆,10月中旬,大孢子母细胞进入休眠期。翌年4月底至5月初解除休眠,大孢子母细胞进行减数分裂,于5月10日左右形成直列四分体,随后珠孔端的3个大孢子退化,合点端的1个大孢子进一步发育,成熟卵细胞于7月初受精;花粉管将内含物释放入卵细胞后在尾部形成浓密物质沉淀;受精后,合子被染色较深的新细胞质所包围,并发现存在多精入卵的现象。合子经过两次连续有丝分裂,产生4个游离核后伴随新细胞质一起移至合点端,接着同时进行一次有丝分裂产生8个核,并分成上下两层后形成细胞壁,但上层细胞顶部不形成细胞壁。原胚发育属于松型。在幼胚阶段,我们发现部分胚珠发育异常,其雌配子体有的变为半透明状,有的则干瘪萎缩。太白红杉具简单多胚和莲座胚。9月中旬,成熟胚形成,成熟胚具5～6枚子叶。太白红杉从雌球花花芽分化到胚胎成熟历时14个月。     

太白红杉小孢子的发生和雄配子体的发育

太白红杉(Larix chinensis Beissn)的雄球花7月初开始分化。小孢子囊壁一般包括5～6层细胞：表皮、药室内壁、2～3层中层和绒毡层。绒毡层属于周原质团型。造孢细胞在7月下旬形成,8月上旬形成小孢子母细胞,8月下旬开始减数分裂,于10月上旬进入双线期,并以双线期渡过休眠。翌年3月下旬解除休眠继续进行减数分裂,4月中旬形成四分体,4月下旬到5月初小孢子从四分体内释放出来,小孢子经过连续4次有丝分裂后,于5月中旬形成5-细胞型的成熟花粉粒（雄配子体）并开始散粉。小孢子母细胞发育表现出不同步现象,部分小孢子母细胞在发育过程中出现退化,在小孢子囊内形成空腔。     

种植模式和坡位对茶园土壤细菌群落结构及功能类群的影响

茶树（Camellia sinensis L.）种植是亚热带丘陵山区主要的土地利用类型,茶园种植模式是影响土壤细菌群落结构的主要人为因素。为揭示种植模式和坡位对土壤细菌群落结构和功能的影响,选取两种不同种植模式（常规和有机种植模式）和3个坡位（上、中、下坡位）表层土壤（0-20cm）为对象,采用野外调查、Illumina Miseq高通量测序和PICRUSt2功能预测相结合的研究方法,研究不同种植模式和坡位下土壤细菌群落结构和功能特征,阐明土壤理化性质对土壤细菌群落结构的影响,预测土壤细菌功能特征。研究结果表明：（1）与常规种植模式相比,有机种植模式茶园土壤细菌Alpha多样性有所降低,其中中坡位常规茶园土壤细菌Sobs和Simpson指数显著高于有机茶园（P<0.05）;从坡面尺度看,两种种植模式下土壤细菌Alpha多样性指标均以中坡位最高,其中常规茶园中坡位土壤细菌Ace和Simpson指数均显著高于下坡位（P<0.05）。（2）各样地茶园土壤细菌共获得29个门82个纲190个目316个科517个属929个种,主要细菌优势门为绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacterita）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）。土壤细菌群落优势属以AD3、热酸菌属（Acidothermus）、norank_f__norank_o__Elsterales和norank_f__Xanthobacteraceae为主。（3）主坐标分析（PCoA）显示,不同种植模式的茶园土壤细菌群落结构存在明显差异,常规种植模式下不同坡位之间的土壤细菌群落结构有显著差异（P<0.05）,有机种植下不同坡位之间的土壤细菌群落结构无显著差异。置换多元方差分析（PERMANOVA）结果表明不同种植模式的土壤细菌群落结构差异显著（P<0.05）,而不同坡位土壤细菌群落结构无显著差异（P>0.05）,说明种植模式对茶园土壤细菌群落结构的影响更大。组间群落差异分析（LEfSe）表明,57个差异物种对种植模式非常敏感,不同种植模式富集了不同的细菌类群。（4） PICRUSt2功能预测共获得6个一级功能层和46个二级功能层,表现出功能上的丰富性,土壤细菌群落在代谢、遗传信息处理和环境信息方面功能活跃。有机种植模式提高了土壤细菌碳水化合物代谢、氨基酸代谢、膜运输、信号转导、脂质代谢及外源生物降解与代谢功能。（5）相关分析和冗余分析结果表明,土壤碱解氮、速效磷、全磷、全钾和pH是影响土壤细菌群落丰度和多样性的主要影响因子。总体而言,有机种植模式改变了茶园土壤细菌群落结构和代谢功能,增加土壤有益细菌的数量,有利于保持茶园土壤可持续的生态环境。