榆树叶片形成虫瘿过程中转录组学分析

榆瘿蚜取食侵染榆树叶片形成了榆树虫瘿,本研究采用新一代的高通量Illumina Hi Seq^TM 2000技术测序平台对榆瘿蚜取食刺激的榆树叶片进行转录组测序和功能注释,利用生物学方法对基因表达和功能进行研究。测序获得23.19 Gb碱基序列信息,通过对测序数据进行序列过滤、拼接和去冗余,共获得102 017个Unigenes,通过NR与BLAST等数据库比对,其中有37 899个(37.15%) Unigense被注释。利用KOG、GO、KEGG等数据库对榆树虫瘿叶片的Unigense进行比对,按功其能将匹配的Unigenes基因划分25大类;GO注释将信息归纳为基因的3大主类,57个亚类;以KEGG数据库为参考,将Unigene定位到110个不同的代谢通路,包括氧化应激防御、植物激素信号转导、碳水化合物以及次生物代谢等代谢相关的Unigenes通路。本研究通过二代高通量转录组测序技术研究榆瘿蚜侵染下榆树虫瘿的相关基因,为今后研究榆瘿蚜侵染榆树叶片形成虫瘿的分子机理提供了基础资料。     

瘿绵蚜科虫瘿的多样性研究

是否形成虫瘿及虫瘿的位置、形态等是蚜虫生物学的重要特征.本文在已有标本采集记录和资料的基础上,从形成虫瘿的寄主植物、虫瘿的类型、虫瘿着生的部位和虫瘿的形态结构4方面对瘿绵蚜的虫瘿多样性进行了系统研究.结果表明该科蚜虫的虫瘿在类型上有虫瘿和伪虫瘿之别;在着生部位上,有叶片、侧脉、主脉、叶柄、复叶总轴、嫩枝等不同部位;就虫瘿而言,在形状上有尖椒状、鸡冠状、袋状、球状、黄瓜状、枫叶状和倍花状之分,在结构上有单室和多室两类.同时,基于系统分类及虫瘿多样性研究的结果,初步探讨了瘿绵蚜科虫瘿的演化,为进一步从分子水平深入研究虫瘿演化奠定基础.     

烟草叶片衰老期过程中的蛋白质组学分析

大田烟叶生产过程中因打顶打叉的处理,改变了烟叶正常的衰老模式。为研究这一特殊的衰老机制,我们自旺长期开始,对‘云烟87’不同发育阶段烟株的中部叶片,进行形态观测、生理生化分析及蛋白质组学检测。结果显示：随着烟叶的逐渐成熟和衰老,烟草的叶色逐渐变黄,叶片逐渐变短、变窄,厚度减少;解剖结构清晰看到栅栏组织和海绵组织从最初的整齐排列到逐渐排列紊乱,组织细胞间轮廓不明显,细胞间隙明显增大;亚显微观测表明,淀粉粒在叶绿体中逐渐积累,类囊体片层结构被挤散,叶绿体膜被撑破。生理与生化分析表明衰老过程伴随着光合作用速率下降,光合色素降解加速,呼吸代谢的增加,这可能与衰老叶片中叶绿体逐渐崩塌和细胞膜透性增加相一致。iTRAQ标记方法共检测到不同发育阶段432个差异表达蛋白质,其中注释到308个与多种生命过程相关。蛋白差异富集分析表明,烟草叶片衰老过程中与光合作用等合成代谢相关蛋白多下调表达,而逆境反应及呼吸作用等分解代谢相关蛋白多上调表达。     

栗瘿蜂虫瘿形成及发育与发生量关系研究

板栗瘿蜂是我国板栗主要害虫,虫瘿是该害虫危害产物.在自然状态下,虫瘿的形成和发育性状在个体间差异显著.本文对栗瘿蜂在直观上容易识别和观测的虫瘿的形成及其形态、生物学指标进行检测,并对其与虫室数和虫量的相互关系进行定量分析,结果表明,单瘿质量近似正态分布,变异系数为0.1712,峰度系数1.3853,个体质量最大和最小相差15.5倍,体积相差6.4倍.虫瘿质量(X₁)、体积(X₂)与瘿内虫室数和虫数(Y)呈正相关关系,相关系数分别为R₁²=0.813,R₂²=0.874,达到显著水平.不同板栗品种对栗瘿蜂的抗性为处暑红>蜜蜂球>二水早.天敌主要是中华长尾小蜂,虫瘿寄生率72.7%,幼虫(虫室)寄生率24.06%.     

刺桐姬小蜂发生习性及其虫瘿形成分析

刺桐姬小蜂Quadrastichus erythrinaeKim是新发现的重要入侵害虫,在广东省深圳地区普遍发生且危害严重,受害植株超过10000株。寄主按受害程度依次为:杂色刺桐Erythrina variegata、金脉刺桐E.variegatevar.orientialis、鸡冠刺桐E.cristagalli和龙牙花E.corallodendron。移栽2年内的刺桐树受害严重。根据虫瘿形状,将其分为球形虫瘿、卷叶形虫瘿、肥厚叶虫瘿、分散虫瘿、粗柄形虫瘿、嫩枝肿大虫瘿、花蕾肿大虫瘿并对其形成过程进行分析。首次报道了刺桐姬小蜂为害鸡冠刺桐花蕾。刺桐姬小蜂在深圳无休眠和滞育现象,常年发生。     

果实成熟衰老过程中蛋白质组学研究进展

蛋白质组学已开始应用于果实成熟衰老研究,以明确蛋白差异表达与成熟衰老的关系和深入揭示果实成熟衰老过程的分子机制。本文综述了蛋白质组学在果实成熟衰老研究中的重要性、果实样品蛋白的提取制备方法,重点介绍了蛋白质组学在果实成熟衰老机制、果实抗病性机制、冷害机制以及采后处理对果实成熟调控研究中的应用,分析了蛋白质组学在果实成熟衰老研究中存在的不足,提出了今后研究的方向。     

精子发生过程中翻译后修饰的蛋白质组学研究进展

精子发生由一系列多阶段、复杂的生物学事件所组成,受到多因素的调控。精子发生过程存在翻译延迟的现象,因此转录和蛋白表达水平变化不完全一致。蛋白质的翻译后修饰作为蛋白质功能的重要调控方式,在精子发生过程中起着重要调控作用。近年来,蛋白质组学(proteomics)的发展促进了蛋白质翻译后修饰的解析和功能研究。本文综述了精子发生过程中多种翻译后修饰的蛋白质组学研究进展,并讨论了它们在精子发生、精子功能和男性生育能力中的作用以及它们在未来临床诊疗中的价值。     

iTRAQ技术及其在蛋白质组学中的应用

近年来随着蛋白质组学的迅速发展,其相应的方法学研究也取得了巨大的进步, 一系列新技术融入了蛋白质组学研究中,极大地促进了这门学科的发展.相对和绝对定量同位素标记(iTRAQ)技术与高度敏感性和准确性的串联质谱及多维液相色谱联用技术已成为蛋白质定性和定量研究的主要工具之一. 该技术可对复杂样本、细胞器、细 胞裂解液等样本进行相对和绝对定量研究,具有较好的定量效果、较高的重复性.由于其能够同时对多达8种样品进行标记分析,故在生命科学的各个领域得到了广泛的应用.本文对iTRAQ的原理、实验流程、优缺点及近几年的应用进展进行综述.     

磷酸化蛋白质组学分析和定量技术的研究进展

蛋白质的磷酸化是一种可逆性的蛋白质翻译后修饰,在生物体内起着极为重要的作用.近年来蛋白质翻译后修饰日益成为蛋白质组研究的热点之一.定量磷酸化蛋白质组学方法和技术的快速发展为研究蛋白质磷酸化时空动态变化,更好地了解生物学功能调节网络奠定了坚实的基础.作为蛋白质组学研究的一个重要组成部分,定量磷酸化蛋白质组学因其磷酸化蛋白质所具有的独特特征,在技术和方法研究方面将面临更为严峻的挑战.综述了磷酸化蛋白质组学定量的一些分析技术和方法的发展现状、优缺点以及未来的发展趋势.     

双峰驼卵泡发育过程中卵泡液差异蛋白质组学

为了比较双峰驼卵泡发育过程中卵泡液中差异表达的蛋白质,将卵泡按照直径分为6 类,运用双向电泳技术构建双峰驼卵泡液蛋白质二维凝胶电泳图谱,凝胶经考马斯亮蓝染色后用PDQuest 8. 0 检测差异蛋白,结果表明在6 类大小不同的卵泡中共检测到13 个差异蛋白点,这些蛋白点经LC -MS/ MS 鉴定出7 种不同的蛋白质,它们分别是:血红蛋白、toll-like 受体9、抗凝血酶、聚泛素、γ 纤维蛋白原、重组活化蛋白1 和跨膜与卷曲螺旋域3。基于这些蛋白的功能和表达模式,结合实验结果讨论了这些蛋白质在生殖中的功能,发现toll-like 受体9、聚泛素、γ 纤维蛋白原和重组活化蛋白1 可能与卵泡发育或卵母细胞的成熟有关。这些蛋白质的发现为了解双峰驼卵泡发育和卵母细胞成熟的生理机制奠定基础。     

Recent 5-year Findings and Technological Advances in the Proteomic Study of HIV-associated Disorders

Human immunodeficiency virus-1 (HIV-1) mainly relies on host factors to complete its life cycle. Hence, it is very important to identify HIV-regulated host proteins. Proteomics is an excellent technique for this purpose because of its high throughput and sensitivity. In this review, we summarized current technological advances in proteomics, including general isobaric tags for relative and absolute quantitation (iTRAQ) and stable isotope labeling by amino acids in cell culture (SILAC), as well as subcellular proteomics and investigation of posttranslational modifications. Furthermore, we reviewed the applications of proteomics in the discovery of HIV-related diseases and HIV infection mechanisms. Proteins identified by proteomic studies might offer new avenues for the diagnosis and treatment of HIV infection and the related diseases.     

油茶叶肿病子房瘿体和叶片瘿体的形态结构特征观察

采用光学显微镜观察了油茶叶肿病子房瘿体和叶片瘿体的形态特征和组织结构特点。结果表明:(1)油茶叶肿病瘿体是油茶的幼嫩子房和幼叶被细丽外担菌感染后所导致的组织增生而成的,细丽外担菌分布于成熟子房瘿体的外表面和叶片瘿体的表面。(2)子房瘿体由受感染的雌蕊子房增殖而来,成熟后表皮层脱落。(3)子房壁分两层,外层子房壁肉质肥厚,主要由大型薄壁细胞构成,是食用的主要部分,内层子房壁为较薄的心皮层,内外两层子房壁之间具有较大的空隙;心皮内有胚珠,胚珠着生在中轴胎座上,胚珠内部中空而没有育性。(4)叶片瘿体为受感染的幼嫩叶片增殖所致,由大型薄壁细胞构成,瘿体表面具表皮层,成熟后表皮脱落。(5)在正常叶片与叶片瘿体的过渡区内有维管束相通,瘿体侧的厚度比正常叶片厚度增加3～4倍,细胞体积增大5～10倍,但瘿体细胞内无叶绿体。     

杀菌剂敌磺钠及植物生长调节剂对茭白孕茭的影响

以‘龙茭二号’为研究对象,通过在茭白植株不同生长发育阶段分别喷施杀菌剂敌磺钠和植物生长调节剂,比较分析其对茭白结茭的促进效果。对6个不同处理组合及对照材料的株高、内源激素含量变化及结茭情况的统计分析发现：喷施一定浓度的敌磺钠对茭白结茭具有明显的促进作用,以敌磺钠（标准浓度）＋营养液和敌磺钠（标准浓度）对茭白结茭产量的提高最为明显。植物生长调节剂处理能明显促进茭白早期植株生长,但对最终株高影响不大。采用间接酶联免疫法对茭白茎部3种激素（IAA、ABA和GA3）含量进行的比较分析表明：敌磺钠处理能够明显降低ABA含量,但对IAA和GA3含量没有明显影响;茭白结茭前ABA含量的降低可能有助于茭白结茭。     

水稻瘤矮病毒P8蛋白的结构分析及其表达

为揭示水稻瘤矮病毒(RGDV)外层衣壳蛋白P8的结构特点及其在大肠杆菌中的表达特性。利用生物学软件和在线分析工具,对RGDV P8蛋白结构特征进行了生物信息学分析;同时将通过RT-PCR扩增的P8基因克隆到pGEX-4T-1上,构建pGP8转化大肠杆菌E.coli BL21(DE3),在IPTG诱导下表达。利用表达的融合蛋白免疫家兔,制备了抗血清,并以RGDV、水稻矮缩病毒(RDV)、水稻条纹病毒（RSV）、水稻锯齿叶矮缩病毒(RRSV)4种病毒作为供试材料进行特异性检测。分析显示P8蛋白在C端位置有一个典型的跨膜螺旋区,整个蛋白也具有Phytoreo P8家族共有的典型结构域Phytoreo P8 domain。SDSPAGE和蛋白印记分析表明,RGDV P8融合蛋白分子量约为73kDa,以包涵体的形式获得了高效表达。获得的效价高、特异性强的抗血清,为水稻瘤矮病毒的快速检测及P8蛋白的功能研究奠定了基础。     

Abundance of Gall Midges on Poulsenia armata (Moraceae): Importance of Host Plant Size and Light Environment in Tropical Rain Forests1

We studied the effects of contrasting light environments on the relationship between the host plant size of Poulsenia armata and the abundance of two gall midges in a tropical rain forest in Veracruz, Mexico. The number and density of two gall morphs (i.e., laminar and vein‐petiole galls) were positively correlated with plant size only in trees found in the forest but not in gaps. The availability of foliar area of P. armata trees was greater in forest gaps than in the forest. The foliar area was positively correlated with the abundance of laminar galls in trees in forest sites, but not with vein‐petiole galls. We concluded that the abundance of two morphs of gall midges on P. armata was associated with host plant size only in the forest trees. Larger plants had more galls than small plants, although this relationship was affected by local light environments.     

Proteomic analysis reveals cellular pathways regulating carbohydrate metabolism that are modulated in primary human skeletal muscle culture due to treatment with bioactives from Artemisia dracunculus L

Insulin resistance is a major pathophysiologic abnormality that characterizes metabolic syndrome and type 2 diabetes. A well characterized ethanolic extract of Artemisia dracunculus L., termed PMI 5011, has been shown to improve insulin action in vitro and in vivo, but the cellular mechanisms remain elusive. Using differential proteomics, we have studied mechanisms by which PMI 5011 enhances insulin action in primary human skeletal muscle culture obtained by biopsy from obese, insulin-resistant individuals. Using iTRAQ™ labeling and LC–MS/MS, we have identified over 200 differentially regulated proteins due to treatment with PMI 5011 and insulin stimulation. Bioinformatics analyses determined that several metabolic pathways related to glycolysis, glucose transport and cell signaling were highly represented and differentially regulated in the presence of PMI 5011 indicating that this extract affects several pathways modulating carbohydrate metabolism, including translocation of GLUT4 to the plasma membrane. These findings provide a molecular mechanism by which a botanical extract improves insulin stimulated glucose uptake, transport and metabolism at the cellular level resulting in enhanced whole body insulin sensitivity.     

Quantitative proteomic analysis by iTRAQ for identification of candidate biomarkers in plasma from acute respiratory distress syndrome patients

Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a major cause of morbidity and mortality in critical patients. Proteomic analysis of plasma from individuals with ARDS could elucidate new biomarkers for diagnosis and pathophysiology and identify potential ARDS treatment targets. In this study, we recruited 26 patients (15 controls, 11 ARDS). The ARDS group was subdivided into two groups depending on the type of injury: (1) direct lung injury (AD) and (2) indirect lung injury (AI). Using iTRAQ (isobaric tags for relative and absolute quantitation) analysis, we identified 2429 peptides representing 132 plasma proteins. Among these, 16 were differentially expressed in ARDS patients, including 11 overlapping proteins between the AI and AD group and 5 AI-specific proteins. Protein annotation revealed that lipid transport and complement activation were significantly enriched in the biological process category, and lipid transporter, transporter, and serine-type peptidase activities were significantly enriched in the molecular function category. IPA (Ingenuity Pathway Analysis) signaling pathways revealed that the overlapping proteins were involved in a variety of signaling pathways, including those underlying acute phase response; liver X receptor/retinoid X receptor (LXR/RXR) and farnesoid X (FXR)/RXR activation; clathrin-mediated endocytosis; atherosclerosis; interleukin (IL)-12; complement system; and cytokine, nitric oxide, and reactive oxygen species production in macrophages. We present the first proteomic analysis of ARDS plasma using the iTRAQ approach. Our data provide new biomarker candidates and shed light on potential pathological mechanisms underlying ARDS.