球囊菌胁迫中华蜜蜂幼虫肠道过程中病原的转录组学研究

【目的】本研究利用RNA-seq技术对球囊菌胁迫的中华蜜蜂(中蜂)幼虫肠道进行深度测序,经趋势分析得到差异表达基因(DEGs)的显著表达模式,进而对胁迫过程中的球囊菌进行转录组学分析。【方法】利用Illumina HiSeq 2500平台对球囊菌胁迫的中蜂幼虫肠道进行深度测序,并利用相关软件进行了深入分析。最后,通过RT-qPCR对RNA-seq数据进行了验证。【结果】本研究共得到球囊菌的41133932条高质量clean reads。22865个DEGs共聚类为8个基因表达模式,其中,16769个DEGs聚类为2个显著上调趋势与2个显著下调趋势。GO富集分析结果显示,显著上调与显著下调趋势中的DEGs分别富集于40与37个GO term,基因富集数最多的为细胞进程(2486 unigenes)。KEGG代谢通路(pathway)富集分析结果显示,显著上调与显著下调趋势中的DEGs分别富集于119和112个pathway,基因富集数最多的分别是氨基酸生物合成(127 unigenes)与核糖体(98 unigenes)。进一步分析表明球囊菌在胁迫中蜂幼虫肠道的过程中通过提高物质合成促进其增殖,而宿主通过抑制球囊菌的蛋白合成抵御病原入侵。富集在MAPK信号通路的11个DEGs的表达水平随着胁迫时间的延长而逐渐下降,推测中蜂幼虫通过抑制该通路而阻遏球囊菌增殖。【结论】本研究不仅为揭示白垩病过程中的球囊菌-中蜂幼虫互作提供了重要信息,也为阐明不同抗性蜂种的球囊菌抗性差异奠定了基础。     

滇东南地区白背飞虱早期迁入种群的虫源地与降落机制

【目的】滇东南地区位置特殊,地形复杂,是白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)迁入云南的重要通道之一,早期迁入种群虫源及其降落机制的阐述将为白背飞虱的异地预测提供理论依据。【方法】(1)用HYSPLIT对滇东南地区富宁、麻栗坡、丘北和广南4个站点2008—2012年4—5月白背飞虱迁入高峰日做轨迹分析以阐明其虫源区分布。(2)用Gr ADS分析NCEP的再分析格点数据以形成各迁入峰期的风温场,阐释迁入峰得以形成的气象背景和降落机制。【结果】(1)滇东南白背飞虱早期迁入种群虫源地主要分布在越南和老挝北部,部分来自于缅甸中北部及掸邦高原、泰国北部、滇西和滇西南。其中,4月份以缅甸和金三角为主,5月份则主要来自越南和老挝北部。(2)影响白背飞虱降落的因子中,风切变、低温屏障、降雨和下沉气流分别占75.9%、56.5%、31.8%和25.2%。【结论】滇东南白背飞虱早期迁入虫源主要来自中南半岛,风切变、低温屏障、降雨和下沉气流四者共同作用形成了白背飞虱在滇东南的频繁迁入。     

长鳍篮子鱼消化道黏膜上皮的扫描电镜观察

采用扫描电镜观察了长鳍篮子鱼(Siganus canaliculatus)消化道黏膜上皮表面细微的结构特征。结果显示,长鳍篮子鱼食道黏膜为纵行黏膜褶皱,在褶皱上形成"V"字型次级褶皱,黏膜上皮表面具有许多分泌孔及较多腺体导管的开口,上皮细胞扁平,似鳞片状,连接紧密。胃黏膜褶皱呈绳状纵向排列,黏膜上皮表面有许多沟回,细胞之间有较多的胃小凹,在上皮表面可见有乳头状突起,未见有微绒毛;上皮细胞为五边形或六边形,无细胞间隙。肠黏膜分布着密集排列的肠绒毛,绒毛呈拇指状或扁平状,黏膜上皮表面呈脑回状,分布有许多分泌颗粒,细胞游离面分布着丰富的微绒毛,细胞为多边形、圆形、不规则形,有细胞间隙。幽门盲囊黏膜上皮的结构与肠道相似。本文探讨了黏膜上皮结构与功能的关系。     

日光温室黄瓜发育过程中主要芳香物质和脂肪酸含量的变化

以'新泰密刺'为试验材料,比较分析了日光温室条件下,不同月份黄瓜商品成熟果实及其发育过程中的主要芳香物质及亚麻酸、亚油酸含量差异.结果显示:(1)黄瓜果实中挥发性物质主要有2E,6Z-壬二烯醛、2E-壬烯醛、2E-己烯醛、2,6-壬二烯醇、正己醛、戊醛、2-戊烯醛和3,6-壬二烯醇.其中2E,6Z-壬二烯醛相对含量以5月份最高,1月份其次,11月份最低;具有黄瓜香气的2,6-壬二烯醇和3,6-壬二烯醇,以及与黄瓜风味品质密切相关的2E,6Z-壬二烯醛/2E-壬烯醛比值以1月份最高,5月份其次,11月份最低.(2)1月份黄瓜果实的亚麻酸和亚油酸含量显著大于5月份,说明低温弱光有利于不饱和脂肪酸的形成和积累.(3)随着果实发育天数的增加,黄瓜2E,6Z-壬二烯醛、2,6-壬二烯醇和3,6-壬二烯醇相对含量,2E,6Z-壬二烯醛/2E-壬烯醛比值均较大幅度升高,商品成熟期达到高峰,若延迟采收,上述指标多趋于下降;2E-壬烯醛、2E-己烯醛、正己醛、戊醛等的相对含量多随果实发育而降低,商品成熟期2E-壬烯醛、2E-己烯醛和正己醛降到最低,之后快速升高.研究表明,果实发育过程中亚麻酸和亚油酸含量及二者的比例与2E,6Z-壬二烯醛和2E-壬烯醛相对含量及其比值的变化规律基本相似,说明黄瓜风味品质与其亚麻酸和亚油酸含量有一定相关性.     

外源H_2S通过减轻低温光抑制增强黄瓜幼苗耐冷性

以‘津优3号’黄瓜(Cucumis sativus)为试材,叶面喷施硫化氢(H_2S)供体硫氢化钠(NaHS)、H_2S合成抑制剂氨氧基乙酸(AOA)、清除剂次牛磺酸(HT)或去离子水(对照),研究H_2S对低温下黄瓜幼苗光合作用和抗氧化系统的影响。结果表明:低温胁迫初期,黄瓜幼苗叶片的内源H_2S与L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(L/DCD)活性快速升高,4或6 h后降低。随着低温胁迫时间的延长,黄瓜幼苗的丙二醛(MDA)含量、电解质渗漏率(EL)和冷害指数逐渐增加,NaHS处理的增加幅度明显小于对照,而AOA和HT处理的与对照差异不显著。低温下黄瓜幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、光下光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))和暗下PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m),以及核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)和果糖-1,6-二磷酸酯酶(FBPase)活性逐渐降低,胞间CO_2浓度(C_i)和初始荧光(F_o)趋于升高。与对照相比,NaHS处理的P_n、G_s、T_r、RuBPCase和FBPase活性,以及Φ_(PSⅡ)和F_v/F_m均较高,C_i和F_o较低,而AOA和HT处理的气体交换参数、光合酶活性及荧光参数多与对照差异不显著。随着低温胁迫时间的延长,黄瓜幼苗的过氧化物酶(POD)活性逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,以及还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量先升高,后降低。NaHS处理的SOD、POD、CAT、APX和GR活性及GSH和AsA含量明显高于对照,AOA和HT处理的低于对照或与对照差异不显著。由此可见,H_2S受低温胁迫诱导,外源H_2S可通过减轻低温光抑制增强黄瓜幼苗耐冷性。     

桂林小花苣苔离体快速繁殖技术

对抗结核植物桂林小花苣苔(Chiritopsis repanda var. guilinensis)进行离体培养与快速繁殖技术研究。结果表明: 桂林小花苣苔叶片外植体的最适初代诱导培养基为MS+0.5 mg·L^–16-BA+0.05 mg·L^–1IBA, pH8.0; 最适继代增殖培养基为 MS+0.1 mg·L^–16-BA+0.05 mg·L^–1IBA, pH6.0, 繁殖系数7.0/35天; 最适生根培养基为1/2MS+0.2 mg·L^–1NAA, pH6.0, 生根率为93.6%。模拟桂林小花苣苔自然生境, 在春季对生根试管苗进行大棚移栽, 成活率达90%。根据上述快繁技术, 理论上每株试管苗每年可繁殖桂林小花苣苔种苗46万株。     

黄瓜幼苗光合作用对高温胁迫的响应与适应

以‘津优35号’黄瓜幼苗为试材,研究高温(HT: 42 ℃/32 ℃)和亚高温(SHT: 35 ℃/25 ℃)胁迫对黄瓜幼苗光合作用及生长量的影响.结果表明: 高温、亚高温明显抑制幼苗生长.随着胁迫时间的延长,黄瓜幼苗叶片的光合速率(P_n)逐渐降低,胞间CO₂浓度(C_i)趋于升高,气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)、光呼吸速率(P_r)和暗呼吸速率(D_r)先上升后下降,高温、亚高温引起P_n降低的主要原因是非气孔限制.高温、亚高温可使黄瓜幼苗叶片的暗下光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)、光下实际光化学效率(Φ_PSII)、光化学猝灭系数(q_P)和电子传递效率(ETR)显著降低,初始荧光(F_o)和非化学猝灭系数(NPQ)逐渐升高.随着胁迫时间的延长,HT处理的RuBP羧化酶(RuBPCase)和Rubisco活化酶(RCA)活性及其mRNA表达量逐渐降低,而SHT处理的胁迫初期变化不大,3 d后趋于降低;HT和SHT处理的景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性与mRNA表达均呈先升高后降低趋势.可见,适宜光强下短时亚高温处理黄瓜幼苗不会产生明显光抑制,高温胁迫会对其PSⅡ反应中心造成严重损伤;光合酶受高温胁迫诱导,但其诱导效应与温度升高幅度和高温持续时间有关.     

甘肃金水湖国家湿地公园景观自然性的时空异质性

景观自然性体现了各景观要素的时空分布格局,对提高生态系统的整体性和稳定性有重要意义.通过解译2003年、2009年和2015年3个时相的遥感影像,利用GIS和层次分析法,研究了甘肃金川金水湖国家湿地公园景观自然性变化规律.结果表明:随着时间的变化,景观结构中景观多样性指数、均匀度指数、斑块丰富度呈增加趋势,景观优势度、景观分离度呈减小趋势;提供栖息地、植物群落维持功能、面积加权平均斑块分维数、植被覆盖度等生态功能指标呈增大趋势;人工干扰指数、人工景观平均面积等生态学干扰指标呈减小趋势,湿地公园的景观自然性指数由2003年的0.4761增加至2015年的0.7485.湿地公园保育和恢复工程的实施改变了土地覆被结构,增强了生态系统的稳定性、生态弹性和服务价值,较大程度上提高了金水湖国家湿地公园的景观自然性.