西兰花CYP83A1基因的克隆及序列分析

为深入研究西兰花4-甲基亚磺酰丁基芥子油苷的合成代谢途径,对关键合成酶基因CYP83A1进行了克隆与生物信息学分析。根据前期西兰花转录组测序工作中获得的序列数据,同时参照Gen Bank数据库中拟南芥、小白菜和油菜等7种植物的CYP83A1基因CDS序列与西兰花进行比对,确定西兰花CYP83A1基因(Bo CYP83A1)的CDS序列。采用RT-PCR技术对其进行了克隆,获得Bo CYP83A1基因的CDS区序列,其全长为1 509 bp,编码502个氨基酸。预测该蛋白质的分子量为57.47 k D,理论等电点为7.1,包含2个跨膜结构域,且整个序列中不含信号肽,具有一个典型的P450结构域。氨基酸同源性分析表明,西兰花与油菜、大白菜的CYP83A1的相似性较高,均为98%。首次获得Bo CYP83A1的CDS序列,其登录号为KM111290。     

硅素分期施用对镉污染水稻光合特性及物质积累的影响

硅(Si)可有效提高水稻对镉(Cd)的抗性,但关于优化硅肥管理对水稻耐Cd性、光合及物质积累等响应机制尚不明晰。采用受污染的农田土壤,通过盆栽试验研究移栽期施Si(T)、拔节期施Si(J)、移栽和拔节期等量分期施Si(TJ)对Cd污染水稻光合作用及物质积累的影响,以不施Si(CK)为对照。结果表明：施Si可明显提高Cd污染下水稻净光合速率,延长叶片光合功能,促进叶片Si沉积,增加Cd在叶中的固定,减少其向籽粒转移。与CK相比,TJ处理在全生育期具有较高的光合速率,产量显著高于其他处理。T、TJ、J处理叶片细胞壁Cd的固持量分别增加11.45%、24.16%和30.15%,且叶片Cd更多以惰性形态(包括果胶和蛋白质结合态Cd、不溶解性磷酸Cd和残渣态Cd)存在,导致叶片Cd转移系数降低,T、TJ、J较CK分别降低33.91%、56.67%和52.16%。此外,主成分分析结果表明,3种Si处理对水稻耐Cd性和光合特性的综合影响大小为TJ>J>T。综合考虑Si调控光合作用、产量、叶片和籽粒Cd浓度的效应,推荐Si素于移栽期与拔节期分期施用。     

不同氮素添加量对大兴安岭冻土区泥炭地植物细根形态的影响模拟研究

为探讨氮素营养环境变化对冻土区泥炭地植物细根形态的影响,在大兴安岭泥炭地开展了不同浓度氮素添加模拟试验,添加量分别为0 g N m^-2 a^-1（CK）、6 g N m^-2 a^-1（N1）、12 g N m^-2 a^-1（N2）和24 g N m^-2 a^-1（N3）。在2020年8月和9月,利用微根管技术观测泥炭地不同深度（0-20 cm、20-40 cm）土壤中的植物细根形态,应用WinRHIZO图像分析软件分析根系特征。结果表明,在表层土壤（0-20 cm）中植物细根的总根长、总表面积、总体积和根长密度随施氮量增加而增加,其中8月份N3处理下细根总根长、总表面积、总体积和根长密度显著高于其他处理（P< 0.05）,N2处理下细根总表面积、总体积显著高于对照组和N1处理;9月份N3处理下细根总根长和根长密度显著高于对照组,总表面积和总体积显著高于对照组和N1处理。说明高浓度氮素添加在一定程度上缓解了植物氮素限制,能够显著促进表层土壤（0-20 cm）中植物细根的生长,但对亚表层土壤（20-40 cm）中细根的影响幅度小于表层土壤。     

脂肪族芥子油苷侧链修饰酶基因FMOGS-OX4表达模式分析

芥子油苷是一类由氨基酸衍生而来的、在植物抗生物胁迫防御性反应中起重要作用的次生代谢产物,其生物活性与侧链结构密切相关。拟南芥中有5个黄素单氧化酶FMO_GS-OX1-5具有催化芥子油苷侧链上硫原子氧化的活性,使甲基硫烷芥子油苷转变为甲基亚磺酰烷芥子油苷。前期研究工作表明,在5个FMO_GS-OX基因缺失突变体中,除了fmo_gs-ox4外均表现出芥子油苷侧链结构变化的表型。为了深入揭示FMO_GS-OX4的表达特性和它对芥子油苷侧链的修饰作用,利用GFP和GUS为报告基因,系统地分析了FMO_GS-OX4在不同组织中的表达情况。结果表明FMO_GS-OX4主要在花梗、叶片及角果的维管组织中表达,在正常生长条件下,FMO_GS-OX4表达的空间位置与芥子油苷的分布不重叠,因而,酶与底物的分离可能是fmo_gs-ox4没有明显表型的主要原因。     

天祝白牦牛退行期毛囊细胞亚群鉴定以及特征基因生物信息学分析

从单细胞水平解析天祝白牦牛退行期毛囊发育过程主要细胞类型,旨在对主要细胞类群特异表达基因进行生物功能预测与生物信息学分析,探索退行期毛囊发育调控机制。采用单细胞转录组测序对退行期毛囊进行异质性分析,利用已知标记分子对细胞类群进行筛选鉴定,并对鉴定得到的主要细胞类群进行GO和KEGG分析,同时对毛囊形态发生过程中涉及的关键分子进行免疫组织分析。结果表明,天祝白牦牛退行期涉及IFE-DC细胞、表皮细胞系、黑色素细胞、INFU细胞等细胞类群。其特征基因主要参与表皮发育、上皮细胞分化、超纤维组织发育、组织形态发生以及细胞形态学发生等生物过程。KEGG富集分析发现,特征基因主要富集在黏附连接、细胞周期、RNA转运等与毛囊发育相关的通路中。涉及的不同细胞类型拥有GJA1、FKBP4、KRT1、KRT80、FGFR2等28个共同基因。该研究成功鉴定出天祝白牦牛退行期主要细胞类群,获得了特征基因富集通路,揭示了退行期毛囊发育机制。     

碳源对玫烟色虫草菌丝生长、芽生孢子产生及其耐热性的影响

提高虫生真菌孢子应对热胁迫的能力是生防菌应用研究的关键,为研究菌丝培养阶段碳源对玫烟色虫草Cordyceps fumosorosea IF-1106耐热性的影响,选择了麦芽糖、可溶性淀粉、蔗糖、葡萄糖、果糖、海藻糖为碳源的培养基对玫烟色虫草IF-1106进行液体培养,评估了不同碳源条件下菌丝的生长、产孢及所产芽生孢子的耐热性。结果表明,在菌株培养阶段,培养基中碳源的种类及浓度对菌丝产量、产孢量及所产芽生孢子的耐热性有显著影响,其中蔗糖为碳源时,所产芽生孢子的耐热性强,45 ℃热胁迫条件下LT₅₀为1.65 h;蔗糖浓度为40 g/L时,可产生大量耐热芽生孢子,液体培养3 d后产孢量可达3.43×10⁷个孢子/mL。为探索不同培养条件下所产芽生孢子耐热性不同的原因,提取了孢子内的海藻糖并采用离子色谱法对其进行了定量分析,发现耐热性高的芽生孢子胞内海藻糖含量普遍较低,可见海藻糖是与芽生孢子耐热性密切相关的内源物质。综上所述,选择适宜的培养基是调控孢子耐热性的有效途径,本研究为生产高耐热的玫烟色虫草生防制剂提供了有益的指导。     

右美托咪定对腰硬联合麻醉下子宫肌瘤切除术患者术中的镇静效果及综合评价

目的:评价右美托咪定对硬腰联合麻醉下子宫肌瘤切除手术患者术中的镇静效果的影响。方法:选择2013年1月至2016年8月在我院行子宫肌瘤切除术的患者60例,随机分为两组,每组30例。对照组患者静脉注入丙泊酚60μg/kg·h,观察组患者静脉注入右美托咪定0.4μg/kg·h。分别记录患者术前、术中30 min以及术后的Ramsay评分、BIS评分、MAP、HR以及Sp O2等生命指征和术后不良反应发生的情况。结果:实验组患者术中30 min的镇静效果优于对照组,其中Ramsay评分显著高于对照组(P0.05),且BIS评分显著低于对照组(P0.05)。实验组患者术中30 min HR显著低于对照组(P0.05),但是两组之间MAP以及Sp O2却没有明显差异(P0.05)。比较两组患者术后不良反应发生的情况发现两者差异没有明显的统计学意义(P0.05)。结论:右美托咪定在硬腰联合麻醉下子宫肌瘤切除术患者术中可以显著改善镇静作用,值得临床上进一步推广应用。     

大兴安岭北部多年冻土区河岸森林湿地土壤性质和微生物呼吸活性特征

多年冻土区河岸森林湿地是水文、生态和生物化学过程的关键区域。本研究以河岸森林湿地及其与泥炭地的交错带土壤为对象,分析了腐殖质层和不同深度土壤理化性质、生态化学计量和微生物呼吸活性( 微生物生物量碳、基础呼吸、微生物熵和代谢熵)特征。结果表明: 与大兴安岭多年冻土区泥炭地和河岸森林湿地的交错带相比,河岸森林湿地土壤理化性质主要分异在20 cm土层以下,其总碳、总氮含量和碳磷比、氮磷比显著降低,生态化学计量特征的变化主要是由于氮含量变化引起的,说明河岸森林湿地土壤氮转移相对较快,存在氮限制;交错带湿地土壤中钠、镁、钾和钙含量主要在30 cm土层发生分异,而河岸森林湿地土壤中钠、镁、钾和钙含量主要在20 cm土层发生分异,其镁含量与土壤总碳、总氮和总磷含量显著相关,说明土壤镁含量是大兴安岭河岸森林湿地的重要营养元素;河岸森林湿地和交错带腐殖质层微生物呼吸活性高于其他层土壤,说明其易分解的碳组分含量高;河岸森林湿地和交错带土壤微生物呼吸活性与土壤理化性质、生态化学计量特征及营养元素的相关性存在差异,而河岸森林湿地土壤总氮含量与微生物呼吸活性显著相关,说明大兴安岭河岸带湿地土壤微生物活性受氮的限制。