天山北麓典型水库细菌多样性分析

为了探讨天山北麓中段水库细菌的多样性及其功能,选取蘑菇湖水库（MGW）、奎屯/车排子水库（KCW）、安集海水库（AJW）和八一水库（BYW）为典型水库进行宏基因组学分析。多点采集水库水样,收集水样中的微生物,CTAB法提取总DNA,用细菌16S rDNA通用引物扩增V3-V4区,扩增产物进行高通量测序,使用BLAST、USEARCH、QIIME等软件和在线工具分析水库细菌的多样性,使用PICRUSt软件和KEGG数据库预测细菌功能基因组成。结果表明,水库细菌分属18个门、38个纲和181个属,其中AJW的操作分类单元（Operational taxonomic units,OTUs）数量和多样性指数较高。4个水库菌群组成有一定的共性,在门分类阶元上优势菌为变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）;在纲分类阶元上优势菌为黄杆菌纲（Flavobacteriia）;在属分类阶元上优势菌为黄杆菌属（Flavobacterium）。然而各水库菌群组成也存在较大差异,在变形菌门中,γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）的相对丰度在MGW和BYW较高,α-变形菌纲（Alphaproteobacterial）和β-变形菌纲（Betaproteobacteria）分别于AJW和KCW具有较高丰度;芽孢杆菌纲（Bacilli）在AJW和MGW具有较高丰度;相对丰度较高的菌属还包括AJW的动性杆菌属（Planomicrobium）、KCW的马赛菌属（Massilia）、MGW的不动杆菌属（Acinetobacter）和动性杆菌属以及BYW的假单胞菌属（Pseudomonas）和嗜冷杆菌属（Psychrobacter）;另外,AJW特有多种丰度较高的菌纲和菌属,其中微小杆菌属（Exiguobacterium）和CL500-29_marine_group均有利于水质和菌群多样性的维持。PICRUSt功能预测分析表明,4个水库菌群的多种代谢以及遗传信息处理、信号传递和细胞生长相关功能基因丰度较高,并含有环境异生物降解代谢相关基因,其中苯甲酸、氨基苯甲酸酯、氯烷烃和氯烯烃以及萘降解相关基因的相对丰度较高。以上结果提示,天山北麓中段不同水库菌群组成存在差异,其与水源、周边环境和人类活动等因素相关。水库菌群含有芳香族和有机氯等化合物降解相关基因,其可在污染物的降解和生物修复中发挥作用。     

青藏高原春小麦叶片光合作用的光抑制及PSII反应中心光化学效率的恢复分析

在青海省都兰县香日德镇东盛村, 以中国科学院西北高原生物研究所培育的春小麦(Triticum aestivum)品种为材料, 主要采用调制叶绿素荧光分析手段, 研究了抽穗期旗叶光合作用的光抑制现象, 并分析了非光化学猝灭组分的光诱导和非光诱导耗散的量子产量变化。结果表明, 高原春小麦各品种间旗叶光合色素含量和比叶重存在差异; 全晴天3个典型时段准确暗适应20 min后的PSII最大光化学效率(F_v/F_m)的比较分析证实, 高原春小麦存在着光合作用的光抑制现象, F_v/F_m的降低是由于PSII反应中心的可逆失活; 稳态作用光下PSII有效光化学效率(F_v′/F_m′)易受持续强光胁迫的影响, 而PSII实际光化学效率(Φ_PSII)在各春小麦品种间的差异略为明显; 上下午间4个春小麦品种的光化学猝灭系数(q_P)和非光化学猝灭系数(NPQ)呈较一致的变化趋势, 显然q_P和NPQ既属品种的内禀特性, 又与强太阳光胁迫的累积密切相关; 非光化学猝灭组分中光诱导的PSII调节性能量耗散的量子产量(Φ_NPQ)所占比例较大, 下午时分Φ_NPQ的上调反映了高原春小麦对青藏高原持续强光胁迫的驯化适应。     

蛋白质组学技术在布鲁氏菌病研究中的应用及发展

布鲁氏菌病是由布鲁氏菌引起的重大人畜共患病之一,给我国养殖业发展和公共安全带来严重危害。有效控制和逐步消灭布鲁氏菌病对于公共卫生安全和养殖业的发展具有重要意义。然而,由于布鲁氏菌为胞内寄生菌且结构复杂,其致病机制和相关毒力因子仍不十分清楚;加之我国现有的布鲁氏菌疫苗均为光滑型疫苗,其诱导产生的抗体与自然感染在临床诊断上存在着干扰,给种群净化带来严重困难。虽然已有许多研究通过多种技术尝试解决上述问题,但进展多较为缓慢。蛋白质组学作为研究蛋白质组成和变化规律的新兴学科,随着其研究手段的逐步发展和完善,通过蛋白质组学的手段揭示布鲁氏菌的致病机理、免疫机制等的研究逐渐增多,对于解决布鲁氏菌带来的上述问题提供了崭新的思路。本文结合实验室自身研究,主要从蛋白质组学对布鲁氏菌特异性蛋白的挖掘和对鉴别诊断的意义等方面做一简要阐述。     

利用叶绿素荧光评估草原植物羊草缺磷缺氮状况

羊草(Leymus chinensis)是北方草原的重要牧草。准确评估其营养状况,对维护羊草草原的生产力具有重要意义。以羊草幼苗为材料,利用能同时表征2个光系统光化学活性的叶绿素荧光检测技术,对缺氮和缺磷处理下的叶片光化学活性进行分析。结果表明,缺氮处理20天后羊草叶片叶绿素含量降低近50%。同期缺磷及缺氮处理对PSⅡ功能的影响总体大于PSⅠ。与对照相比,缺氮叶片的Φ(Ⅱ)和Φ(Ⅰ)分别比对照降低了30.3%与38.5%;ETR(Ⅱ)与ETR(Ⅰ)分别降低30.8%和28.9%。缺磷处理组Φ(Ⅱ)和ETR(Ⅱ)的降低幅度约为缺氮的1/2。这些定量研究结果对及时有效地诊断和区分羊草植物氮磷缺乏状况具有重要的参考价值。     

酪氨酸激酶EphB2受体N端球状结构域的表达及纯化

根据酪氨酸激酶ＥｐｈＢ２受体的碱基序列,用ＰＣＲ方法扩增其结合配体的关键结构域Ｎ端球状区,定向克隆到融合表达质粒载体ｒＲＳＥＴ Ａ中,转化大肠杆菌ＪＭ１０９（ＤＥ３）。阳性克隆经ＩＰＴＧ诱导,由Ｔ７启动子调控表达了氨基端带６个连续组氨酸残基的融合蛋白。电泳分析表明,表达的融合蛋白主要以包含体的形式存在,约占细菌总蛋白的１４％。Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹确证,利用Ｎｉ－ＮＴＡ金属螯合亲和色谱法在变性条件下对     

马立克氏病病毒meq基因敲除株感染性克隆的免疫效果评价

【目的】比较和评价了敲除meq基因的MDV感染性克隆作为新型DNA疫苗的免疫保护效果。【方法】将1日龄SPF鸡饲养于正压过滤空气的SPF动物饲养隔离罩内。1日龄时,将SPF鸡以10μg/只的剂量通过大腿肌肉注射的方式接种溶解于PBS缓冲液中的敲除meq基因的MDV感染性克隆GX0101 Δmeq-BAC,分别在免疫后5天或12天以500PFU/只的剂量接种超强毒rMd5。饲养90天,观察死亡情况,对每一只鸡剖检并取心脏与肝脏做石蜡切片,进行病理观察。【结果】免疫5天后攻毒,CVI988/Rispens对超强毒rMd5的保护指数可达到87%,GX0101 Δmeq-BAC对rMd5的保护指数仅达33%;而免疫12天后对rMd5的保护指数为53%。【结论】相对于细胞结合疫苗CVI988/Rispens,DNA疫苗在机体内的病毒拯救是使其获得保护力的前提条件,因此有一定的免疫空当期。以GX0101 Δmeq-BAC作为疫苗免疫不仅能使雏鸡在受到超强毒感染时发病延迟,而且还能提供较好的免疫保护效果。     

TFAR19基因对MEL细胞在小鼠体内流变学特性和致病性的影响

将依托泊甙(etopside, VP16)、MEL细胞和MEL-TF19细胞注射到小鼠体内, 观测4周 时间内小鼠的血象、肝脏和脾脏的组织学, 以及血液流变学指标变化. 结果表明: 注射MEL细胞使小鼠发生了类似于红白血病的病征, 表现为肝脾组织受损、骨髓和脾脏细胞涂片出现大量的原红、早幼和中幼红细胞, 红细胞的变形和取向能力明显下降; 而携带了TFAR19基因的MEL-TF19细胞对小鼠的致病性明显小于MEL细胞, 并且在化疗药物诱导凋亡的作用下, MEL-TF19细胞完全失去了原本较弱的致病性. 动物实验的结果提示, TFAR19基因可以抑制MEL细胞对小鼠的致病性, 并且在化疗药物VP16的协同下可发挥更好的作用.     

转病毒来源发夹RNA小麦表现对大麦黄矮病毒的抗性

将大麦黄矮病毒GPV株系的复制酶基因片段和CP基因片段构建成可在植物细胞内表达含有双链复制酶RNA(茎)和反义CP RNA(环)的复合发夹RNA结构, 希望能够诱发植物体针对病毒的RNA干扰作用, 从而达到抗病毒目的。利用基因枪法将该结构导入小麦幼胚愈伤组织细胞后, 通过在幼苗再生阶段进行以叶片为模板的快速PCR来加速阳性植株的筛选过程, 最终共获得基因组整合有外源基因的小麦再生植株21株。对再生植株接种不同剂量的病毒, 其中9株对BYDV-GPV有低度抗性, 表现在低接毒量时无症状, 接毒量提高时发病且严重; 6株具中度抗性, 表现在低接毒量时无症状, 接毒量提高时局部有不严重症状; 6株具高度抗性, 两种情况下均无症状。抗性实验结果表明, hpRNA介导对BYDV的抗性可能受到BYDV含量的影响, 具有剂量效应的特点。     

青藏高原强UV-B辐射对美丽风毛菊光合作用和色素含量的影响

以青藏高原矮嵩草草甸的主要伴随种美丽风毛菊为材料,通过滤除太阳辐射光谱中UV-B成分的模拟试验,研究了强太阳UV-B辐射对高山植物光合作用、光合色素和紫外吸收物质的影响.结果表明：与对照相比,弱UV-B处理能促使美丽风毛菊叶片净光合速率增加和提高稳态PSⅡ光化学效率;对照中叶片厚度的相对增加能弥补单位叶面积光合色素的光氧化损失,是高山植物对强UV B辐射的一种适应方式.短期滤除UV-B辐射处理时紫外吸收物质含量几乎没有变化,说明高山植物叶表皮层中该类物质受环境波动的影响较小.强UV-B环境下光合色素的相对增加是一种表象,而青藏高原强太阳UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊的光合生理过程仍具有潜在的负影响.     

须根自然腐解对滇重楼根际土壤理化性质的影响

目的：研究滇重楼须根在自然腐解条件下对其根际土壤养分、微生物数量和土壤酶活性的影响。方法：以四年生和五年生滇重楼幼苗为试验材料,在供试土壤中加入不同剂量的滇重楼须根,研究它们腐解对根际土壤理化性质、微生物数量和土壤酶活性的影响。结果：滇重楼须根自然腐解会抑制根系活力、丛枝菌根真菌侵染强度以及总提取球囊霉素和易提取球囊霉素含量,降低根际土壤pH值、速效氮（AN）、速效磷（AP）和有机质（OM）含量以及磷酸酶和脲酶活性,减少细菌、放线菌和总微生物数量,增加真菌数量和蔗糖酶活性,随着须根施用量的增加,上述指标的减少或增加幅度逐渐增加。相关分析发现,脲酶活性与土壤pH、AN、AP和OM含量之间均呈显著正相关,这说明其活性可作为表征滇重楼连作土壤理化性质变化的重要指标。结论：人工种植滇重楼过程中遗留须根自然腐解显著改变滇重楼根际土壤理化性质可能是造成连作障碍的重要因素之一,实际生产中避免须根遗留是保障滇重楼生长发育及品质形成的有效措施。