嗜盐耐盐微生物抗盐胁迫相关离子转运蛋白研究进展

离子转运蛋白在维持细胞内pH稳态、离子动态平衡等方面发挥着重要作用。钠离子转运体和钾离子转运体在嗜盐耐盐微生物中广泛存在,其"保钾排钠"机制是微生物抗盐胁迫的两大策略之一。近年来,嗜盐耐盐微生物中许多新型钠、钾离子转运体被陆续发现,如RDD蛋白、UPF0118蛋白、DUF蛋白和KimA蛋白等;Fe³⁺、Mg²⁺等其他金属离子的转运蛋白也被证实可通过影响微生物胞内相容性溶质的合成起到渗透调节的作用。本文综述了嗜盐耐盐微生物中抗盐胁迫相关的各类离子转运蛋白,分析其分子结构和工作机理,并对这些蛋白在农业方面的应用进行了展望。继续发现新的离子转运蛋白,探究抗盐胁迫相关离子转运蛋白的结构和机理,解析各转运系统的协同作用及分子调控机制,将进一步加深对嗜盐耐盐微生物抗盐胁迫调控的认识,并为盐碱地农作物的改良等提供新的思路。     

苹果柠檬酸合酶3基因家族成员鉴定及表达分析

柠檬酸合酶(citrate synthase 3, CS3)是细胞代谢途径中的关键酶之一,其活性调节着生物体的物质和能量代谢过程。本研究旨在从苹果全基因组中鉴定CS3基因家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果CS3基因的潜在功能提供理论基础。利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果CS3家族成员,通过Pfam、SMART、MEGA5.0、clustalx.exe、ExPASy Proteomics Server、MEGAX、SOPMA、MEME和WoLF PSORT等软件分析CS3蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况。利用酸含量的测定和实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术检测苹果6个CS3的组织表达和诱导表达特性。苹果CS3基因家族包含6个成员,这些CS3蛋白包括473−608个不等的氨基酸残基,等电点分布在7.21−8.82。亚细胞定位结果显示CS3蛋白分别定位在线粒体和叶绿体。系统进化分析可将其分为3类,各亚家族基因数量分别为2个。染色体定位结果显示,CS3基因分布在苹果不同的染色体上。蛋白二级结构以a-螺旋为主,其次是无规则卷曲,b-转角所占比例最小。筛选的6个家族成员在不同苹果组织中均有表达,整体表达趋势从高到低依次为MdCS3.4相对表达含量最高,MdCS3.6次之,其他家族成员相对表达量依次为MdCS3.3>MdCS3.2>MdCS3.1>MdCS3.5。qRT-PCR结果显示,MdCS3.1和MdCS3.3基因在酸含量较低的‘成纪1号’果肉中相对表达量最高,酸含量较高的‘艾斯达’果肉中MdCS3.2和MdCS3.3基因相对表达量最高。因此,本研究对不同苹果品种中CS3基因相对表达量进行了检测,并分析了其在苹果果实酸合成过程中的作用。结果表明,CS3基因在不同苹果品种中的相对表达量存在差异,为后续研究苹果品质形成机制提供了参考。     

椰心叶甲啮小蜂复眼和触角在交配中的作用及其超微结构的扫描电镜观察

对寄生蜂交配行为的了解将有助于发展对其行为调控的技术,提高寄生蜂对害虫控制的效能。为探讨椰心叶甲啮小蜂Tetrastichus brontispae Ferrière的复眼和触角在交配中的作用,用水溶性黑色素和液体石蜡分别涂抹该蜂复眼和触角后观察其交配行为,并利用扫描电镜（SEM）观察其复眼和触角的超微结构,分析雌、雄蜂触角感器的分布与数量差异。结果表明：椰心叶甲啮小蜂雄蜂的复眼在交配过程中起重要作用,雌蜂复眼作用不显著。在椰心叶甲啮小蜂求偶识别和接受过程中,雄蜂触角柄节部位起主要作用,其次是棒节部位,再次是鞭节的索亚节部位,而雌蜂触角鞭节索亚节部位起主要作用,然后是棒节部位,最后是柄节部位。扫描电镜观察表明椰心叶甲啮小蜂触角上共有8种感器,其中毛形感器和板形感器是主要感器,雌、雄蜂触角有明显的性二型现象,表现为触角大小不同及触角感器类型、大小、数量、分布不同。     

利用同源重组构建蓝藻集胞藻6803ndhO基因突变株及其分子鉴定

蓝藻NADPH脱氢酶(NDH-1)是一种重要的光合膜蛋白复合体,参与CO2吸收、围绕光系统I的循环电子传递和细胞呼吸。迄今为止,人们在蓝藻细胞中已鉴定出15种NDH-1复合体亚基(NdhA-NdhO)。然而,人们对NdhO亚基的研究尚不够,至今未见有反向遗传学等方面的研究。在通过构建同源重组载体、自然转化和多次继代筛选后,对转化子进行了PCR和蛋白免疫印迹鉴定。结果表明,卡那霉素基因已成功地插入到ndhO基因的保守区域,并完全破坏了ndhO基因的蛋白表达,从而获得了ndhO基因缺失的突变株,为进一步研究NdhO亚基对NDH-1复合体的稳定性和生理功能等奠定了实验基础。     

京津冀城市群区域产业协同的政策格局及评价

产业协同发展是京津冀区域协同发展的三个重点领域之一,科学合理的产业协同政策是加快实现这一发展目标的重要保障。通过对京津冀城市群区域产业协同政策事件的系统梳理,从区域、省际和城际3个尺度解读了产业协同政策的格局及其演进过程,并从新区域主义的管治视角进行了评价。研究认为:(1)京津冀产业协同发展进入了快速发展的机遇期,协同政策极大地推动了区域内跨地产业合作和城市间产业联系,有助于提高城市群整体竞争力;(2)不同空间尺度的产业协同政策关注的重点、发展的方向、演化的特征不同,当前城市间的产业协同政策与区域协同发展目标的关系不明确,产业协同对生态环境的改善尚不显著,亟需加强研究和统筹协调;(3)受城市行政区等级关系和竞争关系的影响,京津冀产业协同政策与市场调节无法实现高度契合统一,与新区域主义的管治理念并不相符,影响科学合理协同政策的制定与实施。研究对当前京津冀区域产业协同发展推进及其政策制定有重要的参考意义。     

粘虫不同发育期体内储存蛋白的检测及苦皮藤素Ⅴ对其含量的影响

采用PAGE和SDS-PAGE以及Western blot 的方法,分析了粘虫Mythimna separata幼虫、蛹及成虫体内的储存蛋白。结果表明,粘虫体内存在两种储存蛋白,其中一种为SP-1,即幼虫特异性储存蛋白,从6龄粘虫幼虫的2日龄开始出现在血淋巴中,到末日龄时达到峰值,停止取食后从血淋巴中消失;另一种为SP-3,在化蛹时开始出现在脂肪体中,一直到成虫期仍可持续表达,因此属于持续性储存蛋白。SP-1为分子量约94 kD和100 kD的2种亚基组成的蛋白质,而SP-3为分子量约94 kD的1种亚基组成的蛋白质。SP-1含8.16%的芳香类氨基酸,3.06%的甲硫氨酸。经苦皮藤素Ⅴ亚致死剂量处理5龄粘虫幼虫后的6龄2、3、4日龄粘虫幼虫体内储存蛋白的含量明显低于对照组,对5日龄后粘虫处理组和对照组体内储存蛋白的含量及雌性成虫产卵量没有明显影响。     

基于生态位模型的番荔枝实蝇潜在适生性分布预测

番荔枝实蝇Ceratitis artortoe(Graham)是一种重要的外来人侵性检疫害虫.在广东口岸,其幼虫连续从入境旅客所携带的水果中被榆出.目前关于番荔枝实蝇潜在适生性分布的研究进行得很少,但对于我国的生物生态安全却有重要意义.本研究中,我们使用3种牛态位模型(ENFA模型,马氏典型性模型和Maxent模型)对番荔枝实蝇在中斟以及全球范尉内的潜在适生性分布区域进行了预测分析.结果显示:Maxent模型拥有最好的预测精确度,马氏典型件模型次之,而ENFA模型的预测精确度最差;Maxent模型和马氏典型性模型的预测精确度无显著性差异;根据Maxent模型的预测结果,番荔枝实蝇在中国的潜在适生区主要是广西、广东、海南以及云南的少部分地区.分析结果显示,番荔枝实蝇从境外传人中国南部地区并最终在上述地区定殖的风险可能性存在,但风险较小.另外,折刀法(Jackknife)分析显示,6种环境因子,例如地面霜冻频率、年平均降雨量、十月降雨量、四月降雨量、年最低温度以及蒸气压,对于番荔枝实蝇在全球和局部地区的分布模式有显著的影响.