脊尾白虾血蓝蛋白大亚基基因的克隆及表达分析

应用RACE技术克隆脊尾白虾血蓝蛋白大亚基基因, 并通过攻毒实验揭示脊尾白虾血蓝蛋白基因的先天免疫防御作用, 为脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)的免疫防治研究提供依据和思路。研究成功克隆了脊尾白虾血蓝蛋白大亚基基因全长cDNA序列, 该大亚基cDNA全长 2192 bp, 开放式阅读框长 2034 bp, 5′非编码区长 21 bp, 3′非编码区长 137 bp, 将该基因命名为 EcHcL。EcHcL编码 667 个氨基酸, 前 21 个氨基酸组成信号肽, 推测成熟肽的分子量为 78.5 kD。Blast比对结果显示, 由脊尾白虾血蓝蛋白EcHcL序列推导的氨基酸序列与日本沼虾、凡纳滨对虾血蓝蛋白氨基酸序列的同源性分别达到 87%、73%, 其M结构域氨基酸序列与斑节对虾、日本对虾等物种同源性性高达 90% 左右, 由此推断该cDNA序列属于血蓝蛋白家族。组织表达分析结果显示, EcHcL基因在脊尾白虾鳃、卵巢、肝胰腺、心脏、肠、肌肉、胃、腹神经节、眼柄、血细胞中均有表达, 肝胰腺中相对表达量最高。Real-time PCR分析发现EcHcL基因在金黄色葡萄球菌、副溶血弧菌和对虾白斑综合征病毒(WSSV)感染后脊尾白虾肝胰腺和血细胞中的表达量显著增加, 并具有不同的时空表达模式, 推测脊尾白虾EcHcL基因在免疫防御中具有重要作用。     

基于生态安全格局的国土空间生态修复关键区域识别——以贺州市为例

国土空间生态修复是落实生态文明建设战略的重要举措。科学识别国土空间生态修复关键区域，合理布局全域生态修复空间是当前国土空间规划面临的难点之一。以广西壮族自治区贺州市为例，从生态保护重要性、景观连通性、生态功能重要区域和自然保护区四个方面识别生态源地，运用电路理论提取生态廊道，构建生态安全格局。通过电流密度诊断生态廊道中的生态"夹点"和生态障碍点，判定生态廊道宽度，识别国土空间生态保护修复关键区域，制定生态修复的空间布局策略。研究结果表明：（1）市域生态源地面积3656.89 km²，呈"东西重，中部轻"的空间分布特征；生态廊道总长度639.50 km，以中部分布为主，关键生态廊道133.96 km。（2）市域生态"夹点"共16处，面积124.24 km²，主要分布在钟山县，亟待保护修复的生态"夹点"8处，面积45.02 km²，零散分布于市域；生态障碍点共32处，面积426.56 km²，主要分布在市域东部和南部，需优先保护修复的生态障碍点6处，面积166.05 km²，集中在平桂区。通过综合分析国土生态修复关键区域土地利用现状和空间分布特征，制定了分级分类的生态修复措施，以期进一步优化生态安全格局，为国土空间生态修复区域识别和国土空间生态修复规划编制提供参考。     

脊尾白虾2种血蓝蛋白大亚基变体的克隆及功能分析

为了探究血蓝蛋白的分子多样性, 对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)血蓝蛋白大亚基变体进行了研究。基于脊尾白虾转录组文库血蓝蛋白大亚基变体EcHcL1和2序列, 利用RACE和生物信息学技术, 对2种变体进行全长cDNA扩增和序列分析。结果发现EcHcL1和2 cDNA 全长分别为2239和2132 bp, 编码685和676个氨基酸。EcHcL1和2氨基酸序列在进化上相对保守, 且均具有血蓝蛋白的典型结构域, 包括铜离子结合区域、保守His位点和Ig-like区等, 其中EcHcL1多了一个酪氨酸酶结构域, 推测可能与色素代谢及酚氧化酶活性有关。组织表达分布结果显示EcHcL1和2在血细胞、肝胰腺、肠、腹神经节、心脏、卵巢、眼柄、胃、鳃和肌肉等组织中均有表达, 且均在肝胰腺和血细胞中表达较高。采用Real-time PCR方法对病原感染后2种变体的mRNA表达情况进行分析。结果发现, EcHcL1在金黄色葡萄球菌、副溶血弧菌和白斑综合征病毒(WSSV)胁迫脊尾白虾12—48h中出现较高表达量, 最高表达量约为对照组的1.5—4倍; EcHcL2在胁迫后24—48h后, 与对照组相比, 表达量约上升2—9倍。由此说明, 脊尾白虾血蓝蛋白大亚基变体与免疫防御密切相关, 可能在抵抗病原微生物感染中发挥作用。     

三疣梭子蟹UHRF1基因在胚胎、幼体和性腺发育过程中的表达分析

为探讨泛素样含PHD和环指域蛋白1(UHRF1)基因在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)发育过程中的作用, 实验采用SMART RACE方法, 克隆了三疣梭子蟹UHRF1(PtUHRF1)基因。该基因cDNA全长为2849 bp, 开放阅读框(ORF)为2298 bp, 预测其编码1个含有765个氨基酸的蛋白质。结构域分析显示, 该蛋白质包含UBL、PHD、TTD、SRA、RING finger 5个功能结构域。同源分析表明, 三疣梭子蟹PtUHRF1的氨基酸序列与其他物种有较高的同源性。qRT-PCR结果显示, PtUHRF1基因在三疣梭子蟹所有组织中均有表达, 但在精巢中表达量显著高于其他组织。该基因在胚胎和幼体发育不同时期表达差异显著, 在受精卵中的表达量最高, 并显著高于胚胎发育其他时期, 是多细胞时期表达量的2.5倍。PtUHRF1基因在性腺发育不同时期表达存在显著差异, 在卵巢II期表达量达到峰值, 之后逐渐下降; 在精巢Ⅰ期的表达量最高, 随着精巢发育逐渐下降。实验结果表明, PtUHRF1参与了三疣梭子蟹胚胎、幼体和性腺发育调控, 为进一步深入研究该基因在三疣梭子蟹及甲壳动物生长发育中的作用提供参考。     

美洲斑潜蝇幼虫潜叶为害对几种作物光合作用的影响

使用CI-310便携式光合作用测定系统研究了美洲斑潜蝇幼虫为害对几种作物光合作用的影响。结果表明,随着叶面积受害级别的增高,蓖麻和菜豆的光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和气孔限制值（Ls）总体呈下降趋势,不同受害级别与胞间CO₂浓度（Ci）的变化呈正相关。美洲斑潜蝇幼虫潜食蓖麻和黄瓜叶片中的栅栏组织后,叶片中叶绿素a、b和叶绿素总量都较对照减少,并且随着潜食级别的增高,减少量逐渐增大。叶面积受害级别与叶片的叶绿素总量之间呈高度负相关,其相关系数分别为r =-0.93（蓖麻）和r=-0.95（黄瓜）。菜豆、黄瓜和丝瓜的叶肉被害后,不同受害级别叶片的鲜重变化无规律性。     

两种Ames试验方法在槲皮素致突变试验中灵敏度的研究

目的:通过传统Ames试验与改进彷徨试验对槲皮素的致突变试验结果,比较两种试验的灵敏度.方法:Ames试验方法采用平板掺入法,选择3.2、16、80、400、2000μg/mL 5个剂量组的槲皮素在有或无代谢话化条件下处理鼠伤寒沙门氏菌株TA98和TA 100 48小时后计数回复突变菌落数;改进彷徨试验采用96孔板法,选择0.128、0.64、3.2、16、80μg/mL 5个剂量组的槲皮素在有或无代谢活化条件下处理鼠伤寒沙门氏菌株TA98和TA100 24小时后计数变色孔数.结果:Ames试验结果显示槲皮素在80-2000μg/mL回复突变菌落数明显增加并超过对照2倍并有明显剂量反应关系,Ames试验结果阳性;改进彷徨试验结果显示槲皮素在0.64-80μg/mL变色孔数明显增加(P＜0.01),并有剂量反应关系,结果为阳性;而在0.64-16μg/mL剂量下,改进彷徨试验能检测出阳性结果,而Ames试验未检测出阳性结果.结论:在较低浓度时,改进彷徨试验能检测出Ames试验检测不出的阳性结果,表明改进彷徨试验灵敏度较Ames试验高.     

基于景观格局-服务的景观生态风险评价——以广州市为例

城市化对景观的结构和功能造成极大干扰,城市景观变化引起的生态风险受到城市生态建设的关注,但景观生态风险评价技术体系尚待深化,以促进风险防范决策。研究选取植被碳固定、土壤保持、水源涵养与提供和栖息地提供等景观服务改进景观脆弱度的评价方法,以广州市为案例研究区,评价了1990—2015年广州市城市景观生态风险及其时空变化特征。研究结果表明:(1)基于景观格局与服务的景观生态风险评价能够有效地评估城市景观生态风险的空间分布,但评价需要关注结果验证和辅助情景分析,方可为景观生态风险的预警和预测提供科学依据。(2)1990—2015年广州市的景观干扰度先增加后降低,2000年是景观干扰度变化的转折点;25年间,景观脆弱度不断增加,中脆弱度和高脆弱度比例之和维持在60%以上;2000年是景观生态风险的转折点,1990—2000年景观生态风险趋于增大,2000—2015年景观生态风险趋向降低;景观干扰度、脆弱度和生态风险在空间上呈现南部高于北部,西部高于东部的分布特征。(3)近25年,广州市景观生态风险与景观变化具有较好的空间一致性。维持低风险的比例为40.74%,基本都分布在北部山区,而维持高风险的比例为6.67%,由低风险向高风险的转变比例为32.28%,由高风险转变为低风险的比例为20.31%。     

芒果胶孢炭疽病菌应答菌丝机械损伤产生无性孢子的分子机制

胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)是引发芒果(Mangifera indica)炭疽病的主要病原体。室内平板培养胶孢炭疽菌不产生或产生很少分生孢子的情况时有发生, 但菌丝在机械损伤后24-48小时会产生大量分生孢子。胶孢炭疽菌应答机械损伤诱导产孢的核心基因及关键代谢通路尚未见报道。基于转录组测序(RNA-seq)技术检测了芒果胶孢炭疽菌菌丝在机械损伤处理后2小时内5个时间点的基因表达变化, 对差异表达基因进行GO富集和KEGG代谢通路富集分析, 并对菌丝响应胁迫的基因动态表达数据进行分析。基于常微分方程ODE模型结合变量选择技术, 构建了动态基因调控网络。结果表明, 有417个差异表达基因参与应答胶孢炭疽菌菌丝机械损伤, 分属12个聚类模块, 有4条通路存在显著富集, 分别是丙酮酸代谢、硫代谢、黄曲霉素合成途径和二萜合成途径。结合功能注释筛选出12个应答菌丝损伤胁迫的核心基因。研究结果为后续深入开展芒果胶孢炭疽菌产孢和致病机理研究奠定了重要基础。     

山莨菪植物体内4种莨菪烷类生物碱含量的变化

为了对山莨菪植物资源进行可持续利用,采用高效液相色谱（HPLC）技术对山莨菪植物体内4种莨菪烷类生物碱同时进行了定量测定,将4种生物碱很好地分离开来,大大缩短了出峰时间;并对这4种生物碱含量随着物候的变化进行了分析研究。研究结果表明：4种生物碱含量与物候的关系呈抛物线变化,樟柳碱在山莨菪植物体内含量最高,地上部分4种生物碱均在花盛期含量最高,地下部分不同的生物碱含量最高点则对应不同的物候期。