毛竹APX基因系统进化与表达分析

抗坏血酸过氧化物酶(aseorbate peroxidase, APX)是植物活性氧代谢中重要的抗氧化酶之一,尤其是叶绿体中清除H₂O₂的关键酶,也是维生素C代谢的主要酶类。该文基于生物信息学方法,利用毛竹的基因组及转录组数据鉴定毛竹中的APX基因家族成员,并对其编码的蛋白基本理化性质、基因结构、启动子元件、系统进化及共线性关系、重复串联基因、GO注释及表达模式进行综合分析,共鉴定出21种编码APX的基因。结果表明:(1)PeAPX基因家族成员多为不稳定疏水蛋白,基因结构、基序及结构域相对较为保守,大多数APX基因具有高度保守的内含子模式。(2)系统进化关系显示毛竹APX基因与水稻APX基因有着较高的同源性关系,PeAPX具有较高的进化保守性。(3)Ka/Ks分析表明PeAPX基因都经历了纯化选择压力,此外在每个APX基因的启动子序列中发现有许多与应激反应和植物激素相关的顺式作用元件,结合表达量分析,表明毛竹APX基因在毛竹生长发育中起着正向促进作用。该研究为进一步了解毛竹APX基因家族基本功能及其抗氧化机制提供了一定的参考,为毛竹APX基因功能的深层次鉴定提供了重要依据。     

隆水蚤科多样性与生态学研究进展

隆水蚤科以其丰富的个体数和多样性成为海洋水体生态系统中极为重要的小型桡足类, 但其分类学和多样性研究仍有较大不足, 其生态功能及在生态系统中的地位存在被低估的可能。为了提升对隆水蚤科的认识, 本文对国际隆水蚤科分类学和物种多样性研究进展、隆水蚤科的物种多样性研究难点和技术发展趋势、隆水蚤科的分布和生态等方面研究进行概述。19世纪末Giesbrecht创建隆水蚤科, 随后该科的新物种不断被发现和描述, 目前已描述115种。中国海仅记录到隆水蚤科物种11种, 相关生态学研究较薄弱。隆水蚤科由于个体小, 许多物种间具有高度的形态相似性, 并且包含很多姐妹种及种内分型, 因此许多研究将传统分类鉴定手段与分子生物学技术相结合, 以提高物种的发现和描述效率。随着研究的不断深入, 有关隆水蚤科物种的分布特征、食性特征、种群特征和行为学特征等均得到不同程度的关注, 这都将提高隆水蚤科研究的广度和深度。随着研究技术的迅速发展以及许多设备先进的科学考察船和载人潜水器被用于海洋研究, 从近海、边缘海到深远海研究的协同发展, 海洋生物样品资源不断丰富, 这将带动我国分类和多样性研究快速发展, 使隆水蚤科的分类学研究不断深入。     

阔叶百里香鲜、干茎叶精油成分及其抑菌效果

采用水蒸气蒸馏法和气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析阔叶百里香(Thymus pulegioides)鲜、干茎叶精油含油率、化学组成及其相对含量的差异,并比较精油对链格孢(Alternaria alternata)、粉红单端孢(Trichothecium roseum)和意大利青霉(Penicillium italicum)的抑制效果。鲜、干茎叶含精油率分别为0.53%、0.37%,分别鉴定出35、40种化合物,其主要化学成分相同,均含有百里香酚(鲜样31.30%,干样26.82%)、麝香草酚甲醚、右旋龙脑和邻伞花烃等,只是相对含量略有差异;在抑菌实验中,百里香精油对链格孢菌的抑制作用最为明显,其次是意大利青霉和粉红单端孢。鲜、干阔叶百里香精油的组分较为接近,相对含量略有差异;阔叶百里香精油对3种真菌具有较好的抑制效果,且鲜样精油的抑菌效果好于干样精油。     

爪哇棒束孢侵染美国白蛾过程及抗氧化酶活性变化

[目的]爪哇棒束孢Isaria javanica是一种重要的虫生真菌,已广泛应用于多种害虫的防治.本研究从美国白蛾Hyphantria cunea僵虫尸体中分离出对美国白蛾具有致病作用的爪哇棒束孢BE01菌株,为了解该菌株对美国白蛾的侵染过程,并通过研究宿主体内抗氧化酶系对爪哇棒束孢BE01菌株入侵的响应,评价该菌的杀虫作用,为爪哇棒束孢BE01防治美国白蛾提供依据.[方法]采用扫描电镜技术,观察爪哇棒束孢BE01分生孢子侵染的美国白蛾3龄幼虫,并测定美国白蛾接菌后体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)含量的变化.[结果]爪哇棒束孢对美国白蛾侵染过程包括:分生孢子粘附在美国白蛾的角质层上,接种后6h孢子开始萌发,24h产生附着胞,48 h菌丝在体表继续生长,96h菌丝从虫体内长出并产分身孢子,120 h菌丝覆盖整个虫体.在受到爪哇棒束孢BE01侵染后,美国白蛾幼虫体内的3种抗氧化酶SOD、POD、CAT酶活性明显升高,并在侵染48 h时达到峰值.随着侵染时间的增加,48 h后3种酶的活性开始下降, 60 h后酶活性均低于对照组.[结论]爪哇棒束孢BE01孢子活力高、萌发速率快,导致美国白蛾体内的保护酶系难以发挥保护作用.爪哇棒束孢BE01菌株能够快速侵染美国白蛾幼虫,具有开发成新的高效生物防治菌株的潜能.     

抗虫和感虫大豆混播对产量及害虫种群发生和昆虫群落多样性影响

[目的]利用大豆高抗虫和高感虫品种混播,明确有效控害保产的最优比例,以实现大豆生产中有效的害虫生态防控和提高大豆产量.[方法]本研究选取高抗(Lamar;R)和与高感(JLNMH;S)斜纹夜蛾Spodoptera litura的大豆品种,进行不同比例的种子混播种植(即R、S单作,90％R和10％S(9R1S)、80％R和20％S(8R2S)、70％R和30％S(7R3S)、50％R和50％S(5R5S)混播),探究对大豆产量和主要害虫种群发生及昆虫群落多样性的影响.[结果]不同比例混播处理间斜纹夜蛾和筛豆龟蝽Megacopta cribraria的百株虫量无显著差异,但均显著低于S单作.混播处理8R2S和9R 1S以及R单作下昆虫群落多样性指数(H)和均匀度指数(E)显著高于其他试验处理,而优势度指数(C)显著低于其他试验处理.此外,昆虫群落丰富度指数(D)随着高感虫大豆混播比例的增加而降低;其中,混播处理8R2S和9R1S,以及R单作都显著高于S单作.对于大豆产量,混播处理显著影响大豆百株籽粒重,但对千粒重的影响不明显.其中,R单作和9R1S混播方式下大豆百株籽粒重最高,且有随着高抗虫品种(R)混播比例的增加而提高的趋势.[结论]高抗虫和高感虫品种混播可有效降低大豆主要害虫发生,且R混播比例≥80％能有效提高昆虫群落多样性、均匀度和丰富度,并对大豆产量提高有利.大豆生产中,建议采用80％以上的高抗虫品种与高感虫品种混播以实现大豆控害保产的生态防控效果.     

蓝光对保护地蔬菜烟粉虱的控制作用

[目的]研究蓝光开灯时段、蓝光光强对烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)的驱避作用,以及蓝光照射对保护地辣椒和黄瓜上烟粉虱的控制作用,为利用驱虫灯实施对蔬菜烟粉虱的绿色防控提供科学依据.[方法]在蔬菜上用蓝光(波长为470 nm)照射,设置照射时间段17:00-18:00、18:00-19:00、19:00-20:00、20:00-21:00和21:00-22:005个处理、光照强度1、2、6、8、10、20、30、70、1501x9个处理,分别研究不同开灯时段和光强对烟粉虱的驱避作用,以不用蓝光处理为对照;分别在保护地黄瓜和辣椒上放置蓝色灯带,每天18:00-20:00开灯,每3d一次,分别调查黄瓜和辣椒上烟粉虱的虫量.[结果]18:00-19:00时间段蓝光照射对蔬菜烟粉虱的驱避作用最强,虫口减退率占试验总时段的50.94％;17:00-18:00次之,占22.29％;烟粉虱的虫口减退率与光照强度呈正相关(P＜0.05),其回归方程为)y=3.0297x+ 12.508 (R2=0.981).蓝光对保护地辣椒和黄瓜上烟粉虱有较好的驱避作用,辣椒上蓝光处理10d后烟粉虱的虫口减退率达到85.73％,上部叶片和中部叶片上虫口减退率之间没有显著差异(P＞0.05);蓝光处理黄瓜12d后烟粉虱的虫口减退率达90.33％,在光照的前期上部叶片的虫口减退率高于中部叶片,处理9d后上部叶片和中部叶片上虫口减退率之间没有显著差异(P＞0.05).[结论]蓝光对蔬菜烟粉虱具有较强的驱避作用,在18:00-19:00使用蓝光对保护地蔬菜上的烟粉虱的控制效果较好.     

蕨菜乙醇提取物的Ames试验研究

目的：研究蕨菜乙醇提取物的致突变作用,为蕨菜的开发利用提供一定依据;方法：制备蕨菜乙醇提取物,采用Ames试验方法,以50μg/皿敌克松作为诱变剂,分别添加提取物50、100、200、400、800μg/皿,统计回变菌落数;结果：受试物各剂量组回变菌落数均未超过自发回变菌落数的2倍,且无剂量-反应关系;结论：在本实验条件下,蕨菜乙醇提取物无致突变作用.     

20个品种枣树叶面积回归方程的建立

以延川县20个枣树品种的成熟叶片为材料,采用扫描叶片并结合Image-Pro Plus 6.0程序的数字图像处理技术测定枣叶的长、宽及面积。运用SPSS17.0统计软件对测量数据进行回归分析,建立了枣树估算叶面积的一元回归方程、二元回归方程、三元回归方程和总的三元回归方程。结果表明,建立的各品种枣树叶面积估算的三元回归方程,是估算其叶面积的最佳回归方程,估算的平均误差率仅为2.06%(1.79%～2.5%);建立的总的枣树叶面积估算的三元回归方程(y6=-0.023x1-0.335x2+0.674 x3+1.145),可以作为估算所有枣树叶面积的优化回归方程,对20个品种枣树叶面积估测的平均误差率只有3.03%(2.5%～3.53%)。该研究结果为枣树叶面积的快速测定提供了一个科学有效的方法,在枣树科学研究和生产实践中有较好的应用价值。     

小麦族植物的分类现状及主要存在的问题

小麦族(Triticeae)是禾本科、早熟禾亚科中一个有重要经济价值、以多年生植物占优势的族,族内绝大多数种类是重要的粮食作物和畜牧业上的优良牧草,饲用价值极高,有些种类具有耐寒、耐旱、耐碱等特性,是农牧业上良种繁育、牧草利用的重要基因资源。但该族同时又是分类学上的一个疑难族,各学者对族内系统分类意见不一、争议颇大,尤其在族的界限、族下类群划分以及类群演化关系上问题较多,至今尚未解决。查阅了国内外分类学文献,探讨其分类差异以及存在问题,为充分开发利用中国丰富的小麦族植物资源提供理论依据。     

基因表达谱中信号通路基因集分析方法进展

微阵列技术是生物技术变革的核心,允许研究者同时监测成千上万个基的表达水平,已广泛应用医学研究.如何挖掘海量基表达信息中的有用信息并进行生物学专业解释,是基表达谱数据分析领所面临的一个重要挑战.生物信号通路研究已成为基芯片中不同表型差异表达研究的主要方法,其是以整个信号通路作为一个整体作为研究对象,此得出的研究结果更加科学和准确.在本文中我们简要描述了近10年来信号通路基集富集分析方法的发展情况,将其分为三个阶段,对每个阶段方法的基础和特点做了一些简单的总结和阐述.