荻草谷网蚜唾液蛋白SmHMp1的基因克隆及基于HIGS技术的功能分析

【目的】荻草谷网蚜Sitobion miscanthi是我国农业生产中的重大害虫之一，其唾液中存在许多功能各异的效应蛋白，在取食过程中参与蚜虫-植物互作。本研究旨在探索荻草谷网蚜唾液蛋白SmHMp1在该蚜虫取食和繁殖过程中的功能，探索其作为沉默靶标用于防治荻草谷网蚜的可行性。【方法】基于荻草谷网蚜唾液腺转录组数据，克隆荻草谷网蚜SmHMp1的cDNA全长序列，并进行生物信息学分析；以RT-qPCR技术测定荻草谷网蚜不同发育阶段(1-4龄若虫以及无翅成蚜)、无翅成蚜不同组织(唾液腺、头、胸、腹、胚胎以及整虫)、不同翅型成蚜(有翅成蚜和无翅成蚜)以及取食不同饲料(人工饲料和小麦苗)的无翅成蚜中SmHMp1基因表达量；以农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的烟草瞬时表达确定SmHMp1蛋白的亚细胞定位；构建大麦条纹花叶病毒(barley stripe mosaic virus, BSMV)重组病毒载体，利用寄主诱导的基因沉默技术(host-induced gene silencing, HIGS)沉默荻草谷网蚜SmHMp1基因后，通过解剖、生命表和刺探电位(elect...     

麦长管蚜的低温适应性及陕西杨凌小麦田春季虫源分析

【目的】本研究旨在探明低温条件下麦长管蚜Sitobion avenae的存活率和快速冷驯化反应,以期为该虫耐寒性的研究和准确预测预报提供依据。【方法】测定麦长管蚜实验室种群各发育阶段的过冷却点和结冰点;测定1龄若蚜和未产仔成蚜分别在-7.0～-11.0℃极端低温下暴露3 h和在0℃冷驯化1～5 h后暴露于致死温度3 h,再转移至15℃72 h后的存活率;调查自然条件下陕西杨凌小麦整个生育期麦长管蚜的种群动态。【结果】麦长管蚜1龄和2龄若蚜的过冷却点波动范围较小,分别为-27.4～-19.2℃和-27.3～-18.3℃;3龄若蚜、4龄若蚜和成蚜的过冷却点波动范围较大,分别为-27.4～-10.7℃,-26.7～-12.5℃和-26.7～-11.2℃。麦长管蚜的过冷却点和结冰点随龄期增加均显著升高,其中成蚜的过冷却点显著高于1龄和2龄若蚜。3龄若蚜、4龄若蚜和成蚜的过冷却点在不同翅型之间不存在显著性差异。低温存活率分析表明,麦长管蚜1龄若蚜和无翅成蚜的致死温度(80%死亡率)分别在-10.5℃和-8.1℃左右。0℃快速冷驯化显著提高了麦长管蚜1龄若蚜和无翅成蚜在极端低温下的存活率,其中冷驯...     

胡萝卜微管蚜孤雌蚜虫龄特征及鉴别

【目的】明确胡萝卜微管蚜Semiaphis heraclei孤雌蚜虫龄的鉴别特征,实现快速和准确识别虫龄的目的。【方法】采用显微成像技术,测量胡萝卜微管蚜孤雌世代无翅型与有翅型不同虫龄的体长、体宽、头壳宽、触角长、中胸宽、腹管长、尾片长和后足胫节长8项指标,采用LSD多重比较方法对8项指标的测量值进行虫龄间方差分析,并将测量值与虫龄数进行线性回归分析。【结果】胡萝卜微管蚜的8个形态特征指标在虫龄间均存在显著差异（P <0.01）,触角长和后足胫节长在无翅型和有翅型的各龄间均无重叠,可作为该种虫龄识别的主要指标;尾片长在无翅型3龄与4龄若蚜间、有翅型4龄若蚜与成蚜间有部分重叠,可作为识别虫龄的的次要指标。根据触角节数可以区分1龄和其它虫龄,尾片发达程度可以区分若蚜和成蚜,中胸膨大具翅芽是有翅型3-4龄若蚜的典型特征。【结论】利用外部形态可以对胡萝卜微管蚜进行龄期鉴别,以触角长和后足胫节长为主要指标,结合尾片长、触角节数、翅芽有无及尾片发达程度等指标可实现对胡萝卜微管蚜孤雌蚜不同翅型虫龄的快速识别。     

小麦品种(系)对不同地理种群荻草谷网蚜的抗性

采用田间成株期自然感蚜法和室内苗期接虫法,鉴定12个小麦品种(系)对5个不同地区荻草谷网蚜Sitobion miscanthi(Takahashi)种群的抗性。结果表明,小麦品种(系)室内苗期的抗性表现与田间成株期基本一致;Amigo、KOK、北京837、铭贤169和红芒红对5个地理种群荻草谷网蚜的抗性表现相同,丰产3、中4无芒、JP①、晋麦31、L1、885479-2和小白冬麦对5个地理种群荻草谷网蚜种群的抗性表现则存在差异。研究表明我国荻草谷网蚜对抗蚜作物品种具有致害性分化。     

Resistance of wheat varieties (lines) to the different geographic populations of Sitobion miscanthi

采用田间成株期自然感蚜法和室内苗期接虫法,鉴定12个小麦品种(系)对5个不同地区荻草谷网蚜Sitobion miscanthi (Takahashi)种群的抗性.结果表明,小麦品种(系)室内苗期的抗性表现与田间成株期基本一致;Amigo、KOK、北京837、铭贤169和红芒红对5个地理种群荻草谷网蚜的抗性表现相同,丰产3、中4无芒、JP①、晋麦31、L1、885479-2和小白冬麦对5个地理种群荻草谷网蚜种群的抗性表现则存在差异.研究表明我国荻草谷网蚜对抗蚜作物品种具有致害性分化.     

荻草谷网蚜唾液蛋白基因Sm13498的克隆及功能分析

【目的】荻草谷网蚜Sitobion miscanthi为我国小麦Triticum aestivum主产区麦蚜优势种;Sm13498蛋白是在荻草谷网蚜唾液腺中特异表达的唾液蛋白。本研究旨在探析荻草谷网蚜功能未知的Sm13498在调节植物防御反应中的潜在作用。【方法】基于荻草谷网蚜唾液腺转录组测序数据,PCR克隆Sm13498的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析;采用RT-qPCR测定Sm13498在取食小麦叶片不同时间的荻草谷网蚜无翅成蚜中的表达动态;通过酵母分泌系统验证Sm13498蛋白信号肽的分泌功能;利用根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导在本氏烟Nicotiana benthamiana中瞬时表达技术鉴定Sm13498蛋白功能及亚细胞定位。【结果】克隆获得了荻草谷网蚜Sm13498 cDNA全长序列(GenBank登录号：MW346655),开放阅读框(ORF)全长783 bp,编码260个氨基酸,预测蛋白分子量28.01 kD,第1-22位氨基酸为N端信号肽。系统进化树显示,Sm13498与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum的功能未知蛋白LOC100159087precursor(GenBank登录号: NP_001313548.1)亲缘关系最近(氨基酸序列一致性为71.7%)。RT-qPCR结果表明,Sm13498在荻草谷网蚜无翅成蚜取食小麦叶片12 h时表达水平达到最高。含有Sm13498信号肽片段的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae YTK12可在YPRAA培养基正常生长,并可将无色2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)还原为不可溶的暗红色的氯化三苯基四氮唑(TTF),证实其信号肽具有分泌活性。经根癌农杆菌介导在本氏烟瞬时表达Sm13498蛋白可抑制Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein, BAX)及病原菌激发子INF1诱导的程序性细胞死亡。亚细胞定位结果表明,Sm13498-GFP融合蛋白定位于本氏烟叶片细胞膜。【结论】结果说明荻草谷网蚜唾液蛋白Sm13498可抑制植物防御反应。本研究为发掘荻草谷网蚜唾液中效应子, 深入解析麦蚜对小麦品种强适应性奠定了基础。     

本期重点推介

正Sm13498蛋白是在荻草谷网蚜Sitobion miscanthi唾液腺中特异表达的唾液蛋白。为了明确Sm13498在荻草谷网蚜与植物互作中的潜在功能,中国农业科学院植物保护研究所付裕、张勇和陈巨莲等对荻草谷网蚜Sm13498的c DNA全长序列进行了克隆、测序和生物信息学分析,再采用RT-q PCR测定了Sm13498在取食小麦Triticum aestivum叶片不同时间该虫无翅成蚜中的表达动态,并通过酵母分泌系统验证Sm13498蛋白信号肽的分泌功能,最后利用根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导在本氏烟Nicotiana benthamiana中瞬时表达技术鉴定Sm13498蛋白功能及亚细胞定位,结果表明本氏烟瞬时表达的Sm13498蛋白可抑制Bcl-2相关X蛋白(BAX)及病原菌激发子INF1诱导的程序性细胞死亡,提示其具有抑制植物防御反应的作用(pp. 1009-1019)。     

温度对麦双尾蚜发育、存活和繁殖的影响

实验室内测定麦双尾蚜Diuraphis noxia (Mordvilko) 在9个恒温下取食小麦叶片时的生长发育数据。麦双尾蚜发育起点温度为3.27℃,发育适温区为15～20℃,有效积温为152.55日·度。在较低温度下 (7.5℃、10℃、15℃) 各发育阶段的总存活率较高,说明低温对麦双尾蚜生长有利,但1～2龄若蚜的存活率略低于3～4龄,说明低龄若蚜的抗逆性稍差。在15～24℃下麦双尾蚜单雌产仔量高,为繁殖最适温区。     

有翅和无翅豌豆蚜中翅型分化信号通路相关微小RNA及其靶基因的表达差异

【目的】前期研究发现麦长管蚜Sitobion avenae孤雌蚜有翅和无翅个体中存在很多差异表达的微小RNA(microRNA, miRNA),本研究旨在进一步明确这些miRNA在豌豆蚜Acyrthosiphon pisum中发挥作用的发育阶段,探索miRNA调控孤雌蚜翅两型性分化的机制。【方法】选择在麦长管蚜有翅蚜和无翅蚜中显著差异表达,且靶基因为蜕皮激素、胰岛素信号通路及翅型发育关键基因的5个miRNA(Let-7,miR-92a, miR-92b, miR-92a-1-p5和miR-277),利用qPCR检测这些miRNA及其靶标基因在豌豆蚜3-4龄若蚜和成虫有翅和无翅个体中的表达谱;同时利用双荧光素酶活性检测法对上述miRNA的靶基因进行验证。【结果】表达谱分析发现,这5个miRNA在豌豆蚜成虫中表达量均高于其在若蚜中的表达量,而其预测的靶基因在4龄若蚜中的表达量均高于其在成虫中的表达量,表明miRNA对其靶基因的调控作用可能集中在成虫阶段。分析豌豆蚜有翅和无翅个体中5个miRNA的表达情况发现,在成虫有翅个体中5个miRNA的表达量均高于无翅个体中的,其中miR-277表达差异最显著,成虫有翅个体中的表达量是无翅个体中表达量的7.5倍;其次为Let-7,表达差异达3倍。而Let-7在3龄有翅若蚜和无翅若蚜中表达差异最显著,有翅个体中的表达量是无翅个体中的37.8倍;其次为miR-277,表达差异达7.6倍。比较5个miRNA与其靶基因在豌豆蚜3-4龄若蚜及成虫有翅和无翅个体中的表达发现,miRNA Let-7和miR-92b的表达趋势分别与其靶基因abrupt和Foxo的基本相反。荧光素酶活性检测结果显示,Let-7的真实靶标为abrupt,共转染Let-7模拟物后与对照相比,荧光素酶活性下降53%,达极显著水平。其他miRNA与靶标基因的互作不显著。【结论】首次发现miRNA对豌豆蚜孤雌蚜翅型分化相关基因的调控可能发生在成虫阶段。Let-7可能通过调控abrupt基因参与孤雌蚜翅型分化。该研究为进一步探索miRNA参与孤雌蚜翅两型性分化的机制奠定了基础。     

麦拟根蚜生物学的研究

麦拟根蚜Paracletus cimiciformis von Heyden中国新纪录.本文记述该蚜的无翅孤雌蚜和有翅孤雌蚜的形态特征.对该蚜的生物学和田间蚜量消长作了研究, 以无翅孤雌蚜和有翅孤雌蚜成虫和若虫在20—87厘米深土内嗜糖小蚁(Monomorium glyciphilum Smith)巢中越冬, 在10—20厘米蚁巢中度过盛夏.有翅蚜在6月上中旬和10月上旬大量发生.作者等创用了玻管麦芽单饲根蚜与嗜糖小蚁共养法, 对该蚜生活史作了观察.该蚜每年在山东发生9代, 若蚜有5龄期.发育起点温度为3.98℃, 每世代有效积温为356.8日度.每头孤雌蚜一生最多可胎生若蚜38头, 平均19头.     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义。综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义.综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望.     

国内双歧杆菌制剂预防小儿继发性腹泻临床疗效的Meta分析

目的系统评价国内双歧杆菌制剂临床预防小儿继发性腹泻的效果。方法按照系统评价的要求检索CBMd isc、VIP、CNK I以及万方数据库等,获得18篇符合纳入标准的文献,共计患儿4050例,对其进行M eta分析,并评价M eta分析结果的稳定性和发表偏倚。结果异质性检验χ^2=34.60,P=0.007〈0.05,采用随机效应模型进行M eta分析,合并RR=0.41,95%C I为0.35～0.49,总体效应检验,Z=10.39,P〈0.00001,差异具有非常显著性,固定效应模型RR值和95%C I与随机效应模型完全一致,剔除小样本报道后的合并RR=0.42,95%C I为0.35～0.50,与剔除前的结果基本一致,且本研究的发表偏倚得到了很好地控制。结论从现有的临床证据来看,双歧杆菌制剂能降低小儿继发性腹泻的发生率,对预防小儿继发性腹泻起到了满意的效果。     

右美托咪啶用于SICU镇静时血流动力学效应与年龄的关系

目的：以心率（HR）、心指数（CI）、体循环阻力（SVR）作为效应指标,明确右美托咪啶（Dex）用于SICU 镇静时年龄和血流动 力学效应的关系。方法：选择2014 年3 月~7 月间在我院SICU 接受普胸或者普外科手术后需要短期镇静患者38 例,各年龄段分 布相对均匀。在病人术后Ramsay评分≤ 3 分时给予右旋美托咪啶6.0 ug/kg/h,连续静脉输注10 min 后停药,应用脉搏指示连续 心输出量监测技术(PICCO)记录用药前及用药后3 min、5 min、8 min、10 min、15 min、20 min、30 min、45 min、60 min、90 min、120 min 的11 个时间点的HR、CI 和SVR。结果：HR、CI 和SVR 的EMAX 随着年龄的增加而增大,可以通过数学模型表示：E= （P<0.05）。结论：右美托咪啶用于SICU 镇静时,患者HR、CI和SVR的EMAX 呈 年龄依赖性变化。     

我国蝴蝶产业发展中亟待解决的几个问题

本文简略介绍了我国目前蝴蝶产业的背景情况和发展现状,着重阐述了该产业发展中亟待解决的目标与思路、政策与法律、科研与技术、人才与培养等一系列问题,并针地性提出了相应解决意见。     

Studies of in vivo mutations in rpsL transgene in UVB-irradiated epidermis of XPA-deficient mice

We have established xeroderma pigmentosum group A (XPA) gene-knockout mice with nucleotide excision repair (NER) deficiency, which rapidly developed skin tumors when exposed to a low dose of chronic UV like XP-A patients, confirming that the NER process plays an important role in preventing UVB-induced skin cancer. To examine the in vivo mutation in the UVB-irradiated epidermis, we established XPA (−/−), (+/−) and (+/+) mice carrying the Escherichia coli rpsL transgene with which the mutation frequencies and spectra in the UVB-irradiated epidermal tissue can be examined conveniently. The XPA (−/−) mice showed a higher frequency of UVB-induced mutation in the rpsL transgene with a low dose (150 J/m²) of UVB-irradiation than the XPA (+/−) and (+/+) mice, while, at a high dose (900 J/m²) they showed almost the same frequency of mutation as the XPA (+/−) and (+/+) mice, probably because of cell death in the epidermis of the XPA (−/−) mice. However, CC→TT tandem transition, a hallmark of UV-induced mutation, was detected at higher frequency in the XPA (−/−) mice than the XPA (+/−) and (+/+) mice at both doses of UVB. This rpsL/XPA mouse system will be useful for further analyzing the role of NER in the mutagenesis and carcinogenesis induced by various carcinogens.     

细胞分裂素对植物衰老的延缓作用

细胞分裂素是一类重要的植物激素,它可在一定程度上延缓植物的衰老。主要从3个方面综述了细胞分裂素与植物衰老之间的关系,即:(1)植物衰老过程中内源细胞分裂素含量变化;(2)外源细胞分裂素的影响;(3)转入与细胞分裂素的合成、降解相关的基因对植物衰老产生的影响。此外,还从细胞分裂素与糖、与脂质氧化反应以及与其它植物激素的关系方面探讨了细胞分裂素在延缓植物衰老中的作用机理。     

Application of in vitro techniques in mutation breeding of chrysanthemum

Rooted cuttings of Chrysanthemum morifolium cv. Maghi, a small flowered, late blooming cultivar, were treated with different doses of gamma rays. Somatic mutations in flower colour (light mauve, white, light yellow and dark yellow) and chlorophyll variegation in leaves were detected as chimeras in treated populations. Attempts were made to standardize a microtechnique for plant regeneration from mutated tissues of stem node, stem internode, shoot tip and ray floret. All these explants were cultured on Murashige and Skoog's medium with 3% sucrose, 0.8% agar and different concentrations and combinations of growth regulators. Plant regeneration was successful from all of the mutated tissues. Plants with chlorophyll variegation in leaves and two new flower colours (light mauve and white) were isolated in pure form with 64% and 100% efficiency of mutant recovery, respectively. Attempts are being made to use this technique to establish new varieties from chimeric tissues to meet the increasing demand of the floriculture trade.     

Role of Telomerase in Reactivation of Macrophage Nuclei in Heterokaryons

It was shown that the duration of stay of macrophages in the peritoneal cavity of mice and method of their isolation did not affect markedly their capacity for resumption of DNA synthesis in heterokaryons. This means that mouse macrophage undergo such changes during differentiation that reactivation of DNA synthesis in their nuclei is only possible after interaction of telomeres with telomerase, since it was already shown that telomerase was involved in reactivation of DNA synthesis in the macrophage nuclei. The results of experiments did not reveal differences in the length of telomeres in mouse macrophages and other somatic cells. This could depend on the significant length of mouse telomeres and, as a result, their shortening, sufficient for the inhibition of proliferation, is beyond the limits of sensitivity of the current methods. It is also possible that changes in DNA properties in the macrophages occurring during their differentiation depend on changes in the conformation of the telomere complex in these cells. Testing of this suggestion is relevant with respect to recent data that cell hybridization, specifically in the form of heterokaryons, may be essential in realization of the therapeutic effect caused by the introduction of cells during cell therapy.