沙葱萤叶甲海藻糖酶基因GdTre1的克隆、分子特性和表达分析

【目的】海藻糖酶(trehalase,Tre)作为昆虫体内海藻糖代谢的关键性酶,在昆虫能量调节和生长发育中具有重要作用。本研究旨在克隆获得沙葱萤叶甲Galeruca daurica海藻糖酶基因,并对其表达模式进行定量分析,以期探究海藻糖酶在沙葱萤叶甲生长发育和成虫夏滞育中的作用。【方法】根据沙葱萤叶甲转录组数据,采用RACE技术,克隆得到Tre基因的c DNA全长,并进行生物信息学分析;应用实时荧光定量PCR(RT-q PCR)技术检测其在沙葱萤叶甲不同发育阶段[卵、1-3龄幼虫、预蛹、蛹、成虫(羽化后3,7,10,15,25,40,60,80和100 d)]、成虫不同组织(头、胸和腹)以及3日龄成虫在不同温度(15,20,25,30,35和40℃)胁迫下的表达水平;采用3,5-二硝基水杨酸法测定不同日龄成虫体内海藻糖酶活性。【结果】克隆获得了沙葱萤叶甲可溶性海藻糖酶基因,并命名为Gd Tre1(Gen Bank登录号:KY697913),该基因全长1 933 bp,开放阅读框1 704bp,编码567个氨基酸;蛋白预测分子量为66.56 k D,等电点为6.62;编码蛋白具有海藻糖酶超基因家族典型的功能结构域,包含1条信号肽,不具有跨膜结构。同源序列比对和系统发育分析表明,Gd Tre1与马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata Tre1b的同源性最高,氨基酸序列一致性达70.25%。RT-q PCR检测结果表明,Gd Tre1在沙葱萤叶甲各发育阶段均有表达,其中在卵期和成虫滞育期间高表达,而在幼虫、预蛹、蛹及成虫滞育前低表达;在成虫不同组织中,通常在腹部中表达量最高,其次为胸部,最低为头部;Gd Tre1表达量随着温度升高而上升,30℃达最高值,而后随温度升高略有下降。沙葱萤叶甲不同日龄成虫体内Gd Tre1表达量及Tre活性存在显著差异,且Gd Tre1表达量与Tre活性变化趋势一致。【结论】海藻糖酶与沙葱萤叶甲生长发育和成虫夏滞育有密切的关系。该结果为进一步揭示该虫的夏滞育分子机理提供了必要的基础。     

云南的冬虫夏草初步研究

本文初步研究了云南冬虫夏草及其寄主昆虫的区域分布和生态地理分布特征。以及环境因子对其生长发育的影响,并定量描述了该虫草的外部形态特征。结果认为,冬虫夏草的分布呈明显的地带性及垂直分布规律,集中分布在4000—4600m海拔范围,虫草及其寄主的垂直分布相一致。最适生长温度是8—12℃,最适相对湿度是80—98%。分布坡向对其生长亦有一定影响。以6月份采集的虫草品质最优。     

维吾尔医异常黑胆质证大鼠模型的尿液代谢组研究

目的用外部特征观察与尿液代谢组研究相结合的方式,对维吾尔医异常黑胆质证大鼠模型进行生物学标志评价与讨论。方法采用维吾尔医异常黑胆质理论建立大鼠动物模型,并对其各项外部指标如毛发、舌象、睡眠、粪便、情绪、体重增长率等进行观察和评分,采用核磁共振氢谱(~1H-nuclear magnetic resonance,~1HNMR)对其尿液进行检测与分析。结果异常黑胆质证模型组大鼠与对照组相比较外部特征发生了明显的变化,包括粪便干燥且硬,尿量减少且颜色加深,皮毛干燥,舌苔暗紫并有瘀斑,体重增长率降低等;尿液代谢物中23种代谢物含量明显降低包括丙酸酯、乳酸、丙氨酸、丙酮酸、乙酸、乙酰胺、糖蛋白、丙酮、甲胍、肌氨酸、鸟氨酸、甘氨酸、肌酸、肌酸酐、肌胺酸酐、β-半乳糖、尿刊酸酯、酪氨酸、苯丙氨酸、马尿酸、氨基马尿酸、甲酸和赖氨酸等,而尿素、柠檬酸、尿囊素和α-酮戊二酸等4种代谢物含量明显升高。结论模型组大鼠在异常黑胆质证发生发展过程中不但外在表形发生明显变化,而且也发生了内在多种代谢通路的明显变化,尿液代谢产物的明显异常可能与异常黑胆质证的生物学机制有关。     

半个世纪来江苏省丹阳县儿童生长的长期趋势

本文对江苏省丹阳县儿童1936、1956及1985年的生长发育资料进行了对比分析。观察到,半个世纪来,该县7—14岁男女儿童身高分别增长了9.3、11.4厘米,体重平均增长了3.9、4.0公斤,坐高平均增长了4.2、5.0厘米,表现出明显的生长长期加速趋势。1956—1985年阶段的身高每10年增长值显著大于1936—1956年阶段(P<0.01),而体重每10年增长值在两个阶段间无明显差异(P>0.05)。以1985年实测体重均数与估计体重均数比较,女童明显地表现出体重增长相对不足,体型向细长型发展。本文还将丹阳县儿童生长长期趋势与南京市、上海市及日本国同时期、同年龄儿童的生长长期趋势进行了比较。     

“环境工程微生物学”课程的教学改革探索与实践

"环境工程微生物学"是环境科学专业的核心基础课程,如何在教学过程中以学生为中心,注重学生能力培养,是"环境工程微生物学"课程教学改革的重要环节。本文从与实践结合、教学与科研有机结合、构建课程思维导图、挖掘与融入"课程思政"元素等多样化教学方法进行理论教学的改进。实践证明,"环境工程微生物学"课程的教学改革激发了学生的学习兴趣,提高了学生对知识的应用及理解能力。     

新疆阜康绿洲不同生境土壤动物群落多样性及其季节动态

为了查明阜康绿洲不同生境土壤动物群落多样性特征及其变化动态,2010年4、7、9及11月中旬分别以该绿洲的用材林、防护林、苗圃、耕地、盐碱地、灌木林及荒草地生境为研究对象,采用手捡法、改良干漏斗法和湿漏斗法分离0～20 cm土层中的土壤动物,并分析了不同生境土壤动物的群落结构、分布特征及季节动态.共获得土壤动物1 1098只,共35类,其中线虫类、轮虫类和弹尾类为优势类群.在7种不同生境土壤动物类群、个体数和多样性以及不同季节之间均存在显著差异(P＜0.05),其中Shannon多样性指数依次为用材林＞防护林＞灌木林＞耕地＞盐碱地＞苗圃＞荒草地;时空分布调查发现,不同生境土壤动物群落分布具有明显的表聚性特征,并在不同土层及季节间均有显著性差异(P＜0.05),季节动态变化依次为秋季最多、其次春季和冬季,夏季最少;不同生境土壤动物群落间的Jaccard相似性指数属于中等不相似(处于0.25～0.50).不同生境组间聚类和排序结果表明,将7种不同生境分为人工林生境型、人为干扰生境型、灌木生境型及荒漠生境型4大类型.结果表明,阜康绿洲不同生境土壤动物群落组成和多样性具有明显的生境和季节差异特征.     

大豆根际土壤中氢氧化细菌的分离、筛选和基本特征

土壤中的氢氧化细菌能够利用土壤中的H2为能源并同化CO2,增加其种群数量并促进作物生长.采用气体循环培养体系(持续通氢气装置),通过电解水的方式产生H2,与通入的空气混合,形成流速为280ml.min-1、含H2量为41.6～125μmol.L-1的混合气体.采用矿质盐固体培养基,在适当的H2、O2和CO2下以H2作为唯一能源分离氢氧化细菌.采用此方法从大豆根际土壤样品中分离出40余株细菌,对其进行耗氢能力测定表明,有20株菌具有氧化氢功能和自养生长能力,初步判断这20株菌为氢氧化细菌,并测定了菌落形态及生理生化特征.     

固定化细胞膜反应器生产6－APA的研究

将青霉素酰化酶基因工程菌大肠杆菌A56(pPA22)通过交联截留固定化在由中空纤维膜或平板膜构成的膜反应器内,提高了单位体积反应器的酶活,实现了高浓度青霉素的裂解。采用反冲模式操作的中空纤维膜反应器裂解7．8％医用青霉素钠盐50批,产品6－APA的平均重量收率达到90．1％,纯度达98．6％,50批反应操作后,膜反应器内剩余酶活力仍在80％以上。     

新型可移动RND家族外排泵TMexCD-TOprJ的研究进展

抗生素被认为是现代医学的基石之一，但包括抗生素在内抗菌药物的滥用也加速了可抵抗多种抗菌药物“超级细菌”的出现。耐药基因是导致细菌产生耐药性的关键因素，可通过质粒、转座子(transposon, Tn)、插入序列(insertion sequence, IS)等可移动元件(mobile genetic elements, MGEs)进行水平转移，严重威胁公共卫生安全。近年来，面对碳青霉烯类药物和多黏菌素耐药性的暴发，替加环素被视为人类面临多重耐药细菌感染的最后一道防线。近期发现了一种主要存在于质粒上的新型可移动外排泵基因簇tmexCD-toprJ，可编码耐药结节细胞分化家族(resistance-nodulation-cell division, RND)外排泵，排出菌体内包括替加环素在内的多种抗生素，大幅提升了细菌的耐药性。tmexCD-toprJ基因簇可以随质粒等可移动元件进行水平转移，已经传播至人、动物和环境中，给公共卫生健康造成了严重威胁。然而，目前人们对于其具体结构和功能作用机制等研究仍不透彻。本文系统总结tmexCD-toprJ耐药基因的分布特征、传播机制及外排泵结构等研究现状，并基于同一健康(One Health)理念提出了阻遏其扩散的措施，为减缓tmexCD-toprJ传播提供科学依据。