中国南部地区蜘蛛兰上朱顶红褪绿环斑病毒RNAL序列分析

朱顶红褪绿环斑病毒(Hippeastrum chlorotic ringspot virus,HCRV)流行和扩张速度极快,严重危害多种蔬菜和花卉产业,造成严重的经济损失,己上升成为中国南部地区正番茄斑萎病毒属(Orthotospovirus)优势种.对不同地区HCRV分离株进行克隆,研究其在不同地区快速扩张和进化的机制对农业发展具有重要意义.本研究对2013-2015年在云南、广东、广西、福建和海南等5个中国南部地区采集的疑似感染Orthoto-spovirus属病毒的蜘蛛兰样本,采用RT-PCR技术鉴定、分离,得到10份HCRV新分离株,对其L序列进行克隆、测序.结合现有分离株,利用DNAMAN 7.0和MEGA 7.0进行分子多样性、系统发育和重组分析.结果显示,本研究的10份HCRV L分离株,包括1个最早报道的HCRV HLS1-2L分离株,可分为2个不同来源的类群.结合10份分离株采集地的环境信息,对比可看出其气候、温度、降水等差异很大,推测HCRV在中国南部地区的广泛分布与不同地区多态的气候类型有关,在它们的进化过程中,突变和重组发挥作用.RdRp是参与HCRV在细胞内的复制和转录的重要蛋白,对RdRp序列的分析,可为后续研究HCRV RdRp的遗传变异对HCRV侵染能力的影响提供理论基础,也为HCRV的防治提供思路.     

昆虫性别决定级联的研究进展

性别决定是发育和进化生物学研究的一个重大问题。已知大多数昆虫的性别决定级联为：初级信号因子→性别决定关键基因→双性基因→性别分化基因。尽管遵循这样的模式,但不同昆虫的性别决定基因和调控机制各不相同,特别是性别决定初级信号因子存在较大分歧。自黑腹果蝇Drosophila melanogaster的初级信号被发现以来,人们陆续确定了蚊子、蜜蜂、丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis、家蚕Bombyx mori等模式昆虫的初级信号。初级信号的种类复杂多样,包括性染色体的剂量、雄性化因子(male-determining factors, M factors)、等位基因的杂合度、母代印记等,这在一定程度上增加了非模式昆虫的研究难度。尽管如此,昆虫性别决定级联的下游调控机制仍相对保守,特别是transformer(tra)+transformer2(tra2)→doublesex(dsx)/fruitless(fru)的调控模式在大多数昆虫中存在共性。tra通过感知初级信号而发生选择性可变剪接,并在tra2的帮助下实现其对自身及下游dsx和fru的剪接调控,从而维持性别发育。dsx...     

植物病毒适应性机制研究进展

植物病毒是一类专性寄生生物,其生存和繁衍依赖于宿主植物和传播介体.植物病毒通过适应性进化来对抗宿主的防御系统,响应环境的变化,确保病毒的顺利传播和扩大种群数量,其适应性机制的研究不仅有助于我们对病毒的变异和进化、病毒与宿主及传播介体间的互作有更深刻的理解,更重要的是为植物病毒病的防治提供了新的思路和途径.主要从RNA沉默抑制子、快速进化、病毒的传播3个方面,就近年来在植物病毒适应性机制研究领域的一些进展进行概述.     

植物病原细菌Pseudomonas syringae pv. tomato基因组中的信号肽分析

应用SignalP 3.0 对植物病原细菌Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000菌株基因组中的全部5 615个ORFs进行了分析,确定其中679个ORFs所编码蛋白质的N-端有信号肽序列,其中已经命名并有注释的有107个ORFs。信号肽的长度以19 ~31 个氨基酸居多,其中最多的是23 个氨基酸的信号肽。具有信号肽的ORFs编码蛋白的长度大多为101~400 个氨基酸之间。同时,对组成信号肽的氨基酸种类作了系统的分析,发现组成信号肽的氨基酸中非极性氨基酸占48.54%,极性氨基酸占18.67%,带负电荷氨基酸占24.54%,带正电荷氨基酸仅占8.00%,出现最多的3种氨基酸依次为亮氨酸、丙氨酸和丝氨酸,最少的氨基酸是异亮氨酸,在切割位点-1端的氨基酸中83.211%均为丙氨酸,在切割位点后3位的氨基酸中最多的氨基酸也是丙氨酸。通过分析确定628个分泌类信号肽,36个信号肽具有RR-motif的保守区段,15个脂蛋白类信号肽,未发现Prepilin-like 信号肽和Bacteriocin and Pheromone信号肽。     

甘蓝型油菜与芝麻菜体的细胞杂交

为拓宽油菜育种的基因资源库, 改良油菜品种, 以甘蓝型油菜(Brassica napus)花油3号下胚轴和芝麻菜(Eruca sativa)下胚轴为材料分离制备原生质体; 然后采用PEG-高Ca2+-高pH法进行原生质体融合, 当PEG浓度为35%, 原生质体融合密度为5×105个/mL时, 融合25 min时, 融合率可达18.2%。融合后在培养密度为1×105个/mL时, 以附加1.0 mg/L 2,4-D +0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+ 200 mg/L肌醇+300 mg/L水解酪蛋白的改良的KM8p为融合体培养基, 以0.1 mol/L 蔗糖+0.2 mol/L葡萄糖+0.2 mol/L甘露醇作渗透稳定剂进行液体浅层培养, 效果较好, 愈伤组织再生率最高为6.8%。将融合体再生的小愈伤组织转移至培养基(B5无机盐+0.087 mol/L蔗糖+0.2 mg/L 2, 4-D+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L 6-BA+ 0.5% Agar, pH 5.8)上增殖培养, 待愈伤组织长至直径为3~5 mm时, 及时将其转至分化培养基(MS无机盐+0.087 mol/L 蔗糖+0.1 mg/L IAA+0.8 mg/L 6-BA+0.8% Agar, pH 5.8)中诱导不定芽再生, 芽分化率为35.7%。当不定芽长为2~3 cm时, 将其切下转入附加0.5 mg/L IBA+0.2 mg/L 6-BA的1/2MS生根培养基中诱导生根, 14 d左右即可形成再生植株, 生根率可达88%。同时, 以紫外线(60 μW/cm2)照射芝麻菜原生质体, 进行不对称融合, 照射2 min的获得了愈伤组织和再生植株, 照射4 min的只获得愈伤组织, 而照射5 min以上的没有获得愈伤组织, 但其愈伤组织再生、增殖及植株再生均不如对称融合。从细胞学鉴定的21块杂种愈伤组织上再生出16株杂种植株。     

小菜蛾不同地理种群遗传多样性的ISSR标记研究

为阐明小菜蛾Plutella xylostella不同地理种群的遗传多样性, 应用ISSR技术对我国小菜蛾8个地理种群的遗传多样性进行了研究分析。15条引物扩增出395条ISSR条带, 其中多态性条带占89.11%, 全部个体显示了各自独特的ISSR图谱。ISSR标记的遗传多样性分析结果表明： 小菜蛾无论在物种水平上（P=89.11%, H=0.2706, I=0.4286）, 还是在种群水平上（P=88.80%, H=0.2759, I=0.4349）都表现出较高的遗传多样性。其中, 北京南口种群内遗传变异最大, 海南海口和甘肃兰州种群内遗传变异最小, 南方地区（云南、 湖北）小菜蛾种群遗传多样性明显高于北方地区（北京、 天津、 山东、 黑龙江、 甘肃）种群。据种群变异来源分析, 有5.66%的遗传变异来自种群间, 94.34%的变异来源于种群内（N_m=8.3399）, 不同地理种群间没有明显的遗传分化。本文有关小菜蛾不同地理种群基因流动和遗传变异的研究为小菜蛾抗药性的控制及田间种群的综合防治提供了有价值的分子生物学依据。     

昆虫性别决定机制研究进展

阐述昆虫的性别决定机制是理解昆虫性别分化调控的理论基础,也为人类有效控制害虫开辟了新方向。昆虫性别决定机制存在复杂性和多样性,但主要是内因即性别决定基因级联互作调控的结果。本文对近年来基于性别决定基因级联互作的昆虫性别决定机制研究进行了综述,主要包括性别决定基因概况和重要性别决定相关基因的分子级联互作关系。目前发现昆虫重要性别决定相关基因主要集中在常染色体上,且部分基因之间存在紧密的级联互作,如Sxl,tra,dsx,csd和fem等。在这些基因中,tra/fem→dsx的调控模式在已报道的昆虫中存在共性,即tra和dsx相对较保守且tra通过性特异剪切来调控下游dsx的转录形式。目前大多数昆虫的性别决定机制还不清楚,但近年来模式昆虫性别决定机制取得了一定进展,对非模式昆虫的研究还处于起步阶段但却越来越受到重视。     

基于投入产出分析的北京市虚拟水核算

城市化进程的加快与工农业的迅速发展使城市水消耗量日趋增加。水资源短缺不仅会造成居民生活质量下降,还会制约社会经济的可持续发展。从贸易和消费的角度核算虚拟水可为研究城市水资源管理提供新的视角。通过投入产出分析了构建了城市系统虚拟水核算模型,利用虚拟水直接和完全用水系数、虚拟水消费量等指标分析城市虚拟水消耗和虚拟水进出口特征。以北京市为例,利用2012年北京市投入产出表和部门的水资源消耗数据核算不同部门的用水系数、最终消费虚拟水量、虚拟水进出口贸易量及部门间虚拟水流转量。结果表明:北京市为虚拟水净进口城市,净进口虚拟水量6.77×10~9m~3,相当于北京市虚拟水用水总量(8.25×10~9m~3)的82%,农业和制造业为主要虚拟水进口部门;北京市虚拟水出口结构存在不合理之处,经济投入产出表中各部门出口总额占最终消费的79.9%,但出口产品消耗的虚拟水占了最终消费隐含虚拟水的85.04%,其中农产品消耗6.7%虚拟水但经济收益仅占1%,说明北京市出口以较大的虚拟水消耗量换取了较少的经济收益,需要减少虚拟水含量较大但经济价值不高的产品出口(如农产品);识别出的主要虚拟水流出-流入关系部门包括农业-制造业,农业-服务业和制造业-建筑业等部门的关联关系,可成为减少间接水消耗的关键路径。     

甘蓝型油菜与芝麻菜体的细胞杂交

为拓宽油菜育种的基因资源库, 改良油菜品种, 以甘蓝型油菜(Brassica napus)花油3号下胚轴和芝麻菜(Eruca sativa)下胚轴为材料分离制备原生质体; 然后采用PEG-高Ca2+-高pH法进行原生质体融合, 当PEG浓度为35%, 原生质体融合密度为5×105个/mL时, 融合25 min时, 融合率可达18.2%。融合后在培养密度为1×105个/mL时, 以附加1.0 mg/L 2,4-D +0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+ 200 mg/L肌醇+300 mg/L水解酪蛋白的改良的KM8p为融合体培养基, 以0.1 mol/L 蔗糖+0.2 mol/L葡萄糖+0.2 mol/L甘露醇作渗透稳定剂进行液体浅层培养, 效果较好, 愈伤组织再生率最高为6.8%。将融合体再生的小愈伤组织转移至培养基(B5无机盐+0.087 mol/L蔗糖+0.2 mg/L 2, 4-D+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L 6-BA+ 0.5% Agar, pH 5.8)上增殖培养, 待愈伤组织长至直径为3~5 mm时, 及时将其转至分化培养基(MS无机盐+0.087 mol/L 蔗糖+0.1 mg/L IAA+0.8 mg/L 6-BA+0.8% Agar, pH 5.8)中诱导不定芽再生, 芽分化率为35.7%。当不定芽长为2~3 cm时, 将其切下转入附加0.5 mg/L IBA+0.2 mg/L 6-BA的1/2MS生根培养基中诱导生根, 14 d左右即可形成再生植株, 生根率可达88%。同时, 以紫外线(60 μW/cm2)照射芝麻菜原生质体, 进行不对称融合, 照射2 min的获得了愈伤组织和再生植株, 照射4 min的只获得愈伤组织, 而照射5 min以上的没有获得愈伤组织, 但其愈伤组织再生、增殖及植株再生均不如对称融合。从细胞学鉴定的21块杂种愈伤组织上再生出16株杂种植株。