MatriX Generator （MG）：一个基于DNA片段的0／1矩阵生成程序

分子群体遗传学研究的特点是取样量人——存在于群体样本中的遗传变异必须要充分代表该群体和该物种的遗传变异量及分析的位点数多——位点样本必须恰当代表基因组。大样本的群体取样和位点取样产生大量的原始数据,使原始数据人工处理非常困难甚至不可能,从而迫切需要原始数据处理的自动化。目前一些大公司提供的凝胶图像收集仪器和配套的软件已经使原始数据的获取基本上自动化或半自动化。获得DNA片段分子量数据后,必须把这些分子量数据转变成可反映操作单位(样本)之间关系的数据矩阵,原来用于计算分子量的那些软件已不实用或派不上用场。目前,除了用于fAFLP的Binthere弥补了部分不足外,还没有此类软件。Binthere存在固定栏宽(Bin)的缺陷,也就是将分子量最大值与最小值之间等分的方法来归纳不同操作单位(OUT)之间的异同,使得分子量绝对值差很小的数据可能被归入不同的栏,导致结果不正确。为了解决这类问题,我们设计编写了一个新的软件,取名为Matrix Generator (MG)。与同类软件相比,MG具有两个主要优点：(1)采用动态栏宽和智能归并算法,克服了固定栏宽可能造成的错误：(2)可用于非荧光标记的分子标记技术。MG的基本思路是：分子量差异越小的片段,越可能是同缘片段,越应该处于相同的栏内。为此,我们采用绝对对应的动态过程。也就是说,从最小分子量到最大分子量之间的栏目数不是事先确定,而是由所分析的所有样品的特点和所使用的凝胶的分辨率(用户根据凝胶的特点给出数值)决定的。当两片段的差异小于凝胶所能达到的分辨率时,两片段被认为是同缘片段而归入相同的栏内。归并的过程从差异最小值开始,直至任意两片段的差异都大于凝胶的分辨率为止。这样就排除了同缘片段被隔离或者非同缘片段被合并的错误,从而使最可能同缘的片段归结在同一位点。MG第一版(v1．0,DOS版)集中体现了实用和易用的优点而没有包含同类软件所具有的一些功能,所以MG必须与其他软件结合使用。对于非荧光标记的分子标记技术,如RAPD、RFLP、AFLP等,可用Quantity One等软件得到分子量,用Excel生成样品与(分子量数据代表的)DNA片段矩阵,然后用MG处理。对于荧光标记的分子标记技术,如fAFIP、fSSR等,除可以用Excel牛成矩阵外,可直接用Binthere和Genotyper等生成分子量矩阵,然后用MG处理。MG输出的矩阵经过适当编辑后,就可用后续的软件如Paup、Ntsys、Philip等运算。为了检验MG的有效性,我们用六道木属(Abelia)的AFIJP分析数据进行检验,14个样品的DNA片段分别用Binthere和MG进行处理。前者得到295个含信息的位点,后者得到210个含信息的位点。用Nei and Li (1979)的算法分别计算距离矩阵并对两距离矩阵作Mantel检验。结果,两矩阵之间存在一定的差别,但相似性系数高达0．941 63,说明两种方法总体上会得到相似的结果,但局部会有所不同。用Paup对两矩阵作进一步分析,生成两个Neighbor-joining (NJ)树。结果表明,MG生成的数据更符合实际情况,而且分辨率高。     

RIG-Ⅰ信号转导途径在机体抗病毒中的作用

在真核生物体内,除了能够识别入侵机体的病毒RNA的TOLL样受体外,近年来发现了另一种能够识别病毒RNA的细胞质内受体--RIG-I.RIG-I能够识别病毒的RNA组分,并通过自身的CARD与下游信号分子MAVS的CARD相互作用来传递信号,激活细胞转录因子IRF-3和NF-κB,使其进入细胞核内,诱导β干扰素的表达,从而启动固有免疫应答和调节随后的获得性免疫应答,增强机体抵抗病毒的能力.另外,近年来的研究还发现了两个与RIG-I任序列、功能上都有很大相似性的病毒RNA识别蛋白质:MDA5和LGP2.     

横断山地区蝗虫的新属和新种(直翅目,蝗总科)

记述采自云南省西北部及四川省西部横断山地区蝗虫1新属2新种,即瘤锥蝗科的乡城湄公蝗Mekongiana xiangchengensis sp.nov.,斑腿蝗科的香格里拉蝗属Xiangelilacris gen.nov.及中甸香格里拉蝗Xiangelilacris zhongdianensis sp.nov.。模式标本保存于陕西师范大学动物研究所昆虫标本室。     

黑曲霉W3350脯氨酰内肽酶在大肠杆菌中的表达

目的：构建pET-PEP重组原核表达载体,并对表达产物进行鉴定。方法：采用RT-PCR技术从黑曲霉（Aspergillus niger）W3350中扩增出脯氨酰内肽酶（PEP）的基因,插入表达载体pET-22b（＋）,经EcoRⅠ和HindⅢ双酶切和DNA序列测定验证,将正确的重组质粒转入大肠杆菌BL21（DE3）中,IPTG（终浓度1mmol/L）诱导获得表达。结果：表达产物进行超声破碎,经SDS-PAGE电泳检测,PEP分子质量大约为57kDa,与理论值相符,通过酶活方法测定脯氨酰内肽酶酶活为0.656U/ml,约是出发菌株的5倍。结论：首次成功构建表达载体pET-PEP并在原核细胞中表达,为进一步研究PEP的生物学功能奠定了基础。     

布鲁氏菌粗糙型RA343株与光滑型A19株免疫小鼠后特异性T细胞和抗体动态变化分析

【背景】布鲁氏菌病（简称布病）严重威胁着人类健康和畜牧业的发展,使用毒力弱、免疫原性好、不干扰血清学诊断的疫苗是防控布病的有效措施。【目的】比较布鲁氏菌粗糙型RA343株与光滑型A19株免疫小鼠后机体特异性T细胞和抗体的动态变化,评价粗糙型RA343株的免疫效果。【方法】采用6周龄雌性BALB/c小鼠,共分为3组,RA343株免疫组和A19株免疫组各15只小鼠,空白对照组5只小鼠。免疫组的每只小鼠经腹股沟皮下注射0.1 mL （含菌量为1×10⁸ CFU）菌液。免疫后1、2和3周各免疫组及空白对照组分别剖杀5只小鼠,无菌取脾脏,一部分脾脏研磨分离淋巴细胞,用流式细胞术检测小鼠布鲁氏菌特异性CD4⁺T细胞与CD8⁺T细胞所占比例的变化趋势;另一部分脾脏称重后分离布鲁氏菌RA343株和A19株,评估RA343株和A19株在小鼠脾脏中的定殖情况。在剖杀小鼠的同时取外周血分离血清,用ELISA方法检测免疫后小鼠血清中IgM和IgG抗体的消长规律。采用GraphPad Prism 8.0软件作图并进行统计学分析。【结果】与A19免...     

新冠疫情对全球生物多样性热点地区森林面积的影响

森林是维持生物多样性的重要保障,森林面积的损失常常会导致区域生物多样性的降低或丧失。为探讨新冠疫情对全球生物多样性的影响,该文利用Image J软件筛选出全球生物多样性热点地区占国土面积超60%的国家作为研究对象,以全球生物多样性热点地区的森林损失面积、生物多样性完整性数据、年度(2020年和2021年)新冠疫情感染数据、国内生产总值(GDP)为研究对象,进行关联分析、线性混合效应模型构建和回归预测。结果表明:虽然新冠病毒的每百万人口感染数量与森林损失面积表现为显著负相关,具体表现为新冠疫情显著减少了因城市和农业大规模扩张而导致的森林损失面积,但在新冠疫情暴发的2年(2020年和2021年)期间,全球生物多样性热点地区的森林损失总量仍然持续上升,主要原因是新冠疫情间接加速了人工林和天然林的采伐。回归模型预测显示,新冠疫情期间,全球生物多样性热点地区的森林损失面积在2020年和2021年分别增加了5.83%和21.78%。综上表明,虽然新冠疫情对生物多样性热点地区的森林损失具有一定的抑制作用,但森林损失面积仍然在增加。该研究结果为制定生物多样性的保护措施提供了数据支撑。     

基于植物DNA条形码rbcLa序列的日本条螽食谱分析

日本条螽Ducetia japonica广泛分布于我国绝大部分区域,并在城区绿地大量发生。据此假设其食物谱可能具有较高的物种多样性,但目前对其在自然环境下取食的植物种类仍缺乏了解。本研究对来自河北保定城区绿地和城郊荒地两种生境共计75头日本条螽肠道内容物进行DNA提取、rbcLa基因片段扩增及测序,并利用BOLD和NCBI数据库进行分类鉴定。结果显示：日本条螽在野外至少取食10科、13种植物。在城区绿地和城郊荒地两种生境中,取食频率最高的植物分别是卫矛科冬青卫矛Euonymus japonicus(47.37%)和大麻科葎草Humulus scandens(81.08%)。只有1条rbcLa基因序列未鉴定至种级水平,表明利用植物DNA条形码rbcLa基因序列可对植食性昆虫取食的植物种类进行快速鉴定。同时,研究结果也初步证实日本条螽的食物谱包含较高的物种多样性,为城市绿地螽斯类鸣虫保护和繁育提供依据。     

基于DNA条形码技术构建王朗国家级自然保护区陆生脊椎动物遗传资源数据库及物种鉴定

DNA条形码(DNA barcode)是基因组中较短的、种内变异相对稳定的基因序列,已经成为生物多样性保护研究中物种鉴定、生物多样性评估的有力手段之一。四川王朗国家级自然保护区地处青藏高原东缘,属于世界生物多样性热点地区,具有丰富的生物资源,在我国珍稀动物保护领域具有重要地位。目前保护区已累积了大量的陆生脊椎动物监测数据,但缺乏遗传资源本底调查和基础的遗传资源数据库。本研究基于DNA条形码技术,以四川王朗国家级自然保护区为主要研究区域,基于样线法和博物馆标本调研,对所采集的314份样品进行DNA条形码分析,共鉴定兽类、鸟类、两栖类18目35科74种,首次获得了王朗齿突蟾(Scutigerwanglangensis)的线粒体基因(COI、12S-16S、16S、Cytb)及核基因(RAG1)的条形码序列信息,并通过比较不同监测方法说明了DNA条形码技术在动物多样性调查中的应用前景。本研究基于DNA条形码技术最终获得了216份DNA条形码数据,初步建立了保护区陆生脊椎动物遗传资源数据库,该数据库将为评估保护区生物多样性提供基础信息,为动物保护和管理工作提供技术支持。     

常见棕榈科植物在园林绿化中的应用

棕榈科植物形状优美,在园林绿化中应用广泛,可以作为道路、公园的风景树,也可用于庭院、厂区的绿化,又能盆栽观赏。本文对进一步开展棕榈科植物应用途径的研究作了探讨。     

极度濒危植物-云南蓝果树的种子形态和不同处理条件对种子萌发的影响

观察了云南蓝果树(Nyssa yunnanensis)种子的形态,并初步研究了萌发基质、光照、人工破坏内果皮和pH梯度碱液处理对云南蓝果树种子萌发的影响。结果表明:云南蓝果树种子(带内果皮)平均大小为0.94cm×0.52cm×0.17cm(长×宽×厚),千粒重约234.3g,有萌发瓣;红土/腐殖土/泥炭土(v/v/v,1∶1∶1)为云南蓝果树种子萌发的适宜基质;种子在光、暗条件下都能萌发;人工破坏内果皮能明显地提高种子的萌发率;碱液处理对云南蓝果树种子的萌发有抑制作用,但对中国蓝果树(N.sinensis)种子的萌发有促进作用。本文还对云南蓝果树的致濒原因进行了讨论。