我国主要类型昆虫对CO_2升高响应的研究进展

大气CO2浓度增加已经受到国内外的极大关注。自2002年以来,在自行设计、组装的一系列密闭式动态CO2气室和开顶式CO2浓度控制箱基础上,研究了我国主要类型昆虫对CO2浓度升高响应的特征。结果显示,大气CO2浓度升高降低了棉铃虫Helicoverpa armigera的适合度和对棉花的危害作用,增加了棉花对棉铃虫为害的补偿作用,使以咀嚼式口器昆虫为代表的棉铃虫种群发生与危害下降;但大气CO2浓度升高改变了植物组织营养物质的组成与含量,提高了蚜虫Aphis gosypii对氨基酸营养的利用与补偿效率,降低了3种麦蚜的种间竞争,导致蚜虫种群发生与危害严重;而对烟粉虱Bemisia tabaci的种群特征影响较少。大气CO2浓度升高对天敌昆虫的影响存在种的特异性,表现出种群上升、下降和变化不大等特征。未来大气CO2浓度升高下,由于作物生长发育加快,生物量增加,蚜虫种群增多,导致吡虫啉农药防治效果下降,由此未来大气CO2浓度升高下农民将被迫使用更多的化学农药防治蚜虫类害虫,进而加重环境污染。     

佐剂增强的肿瘤细胞裂解物疫苗抗小鼠H22肝癌作用

以鼠源肝癌H22全细胞裂解物为抗原,通过化学偶联白喉毒素(DT)和串联重复的T辅助表位mH-SP70407-426肽段,混合OK432(链球菌A群)制成肿瘤全细胞疫苗H22-DT-M2-OK432(HDTMOK)。治疗性免疫结果显示,疫苗激发的免疫应答对H22肿瘤起到了有效的抑制作用。为进一步提高该疫苗的抗肿瘤效果,用偶联的疫苗制备免疫刺激复合物(ISCOM),并验证其抑瘤效果。治疗性免疫结果显示,与PBS组相比,ISCOM疫苗组平均瘤重和瘤体积显著降低(P<0.01),同时有效地抑制了小鼠皮内肿瘤模型中的血管新生(P<0.01);ELISA法从血清中检测到高滴度的抗体。且与HDTMOK疫苗相比,ISCOM疫苗抑瘤作用提升显著(P<0.05)。HDTMOK能有效抑制小鼠肝癌实体瘤生长,佐剂配伍后的疫苗对H22的抑制更为显著,能够有效提升肿瘤全细胞疫苗的抗肿瘤能力。     

大肠杆菌代谢工程改造合成L-高丝氨酸及其衍生物研究进展

l-高丝氨酸及其衍生物(O-琥珀酰-l-高丝氨酸和O-乙酰-l-高丝氨酸)是生物合成l-甲硫氨酸的前体,同时也是合成多种C4化合物(异丁醇、g-丁内酯、1,4-丁二醇、2,4-二羟基丁酸等)和l-草铵膦等的平台化合物。因此,发酵法生产l-高丝氨酸及其衍生物成为近年内研究的热点。然而,利用生物法合成l-高丝氨酸及其衍生物仍存在一些不足之处,如发酵产量不高或糖酸转化率过低等。此外,对l-高丝氨酸及其衍生物合成的总体代谢和调控机制鲜有报道。本文综述了大肠杆菌代谢工程改造合成l-高丝氨酸及其衍生物O-琥珀酰-l-高丝氨酸和O-乙酰-l-高丝氨酸的研究进展,从底物摄取、关键节点碳流分配改造、辅酶NADPH的循环供应以及目标产物的外运输出等方面,系统分析了大肠杆菌全发酵法生产l-高丝氨酸及其衍生物的代谢途径及改造策略,为其后续代谢改造及生物法生产提供一定的研究思路。     

微藻源生物刺激剂的制备及在设施农业中的应用

化肥和农药的过量使用导致的农业面源污染已经成为我国环境污染的重要组成部分,对农业绿色高效安全生产及设施农业带来了巨大挑战。寻找新型的传统化肥替代品、提高化肥使用效率及保护生态环境是亟待解决的重大问题。生物刺激剂是具有调控植物生长作用的成分和(或)微生物的统称,用于农业生产,可改善土壤理化性质与群落微生物,能促进作物的代谢与生长,增强对营养物质的吸收和利用,提升作物抗逆能力及提高作物产量与产品品质。微藻体内具有结构新颖、功能独特的天然活性物质,是制备新型生物刺激剂的理想来源。微藻用于环境治理的同时,可获得足量的微藻生物质来制备生物刺激剂,从而达到治理环境、降低成本及提质增效的目的。就微藻源生物刺激剂的定义及功能、微藻全细胞和天然活性物质生物刺激剂的制备、应用效果及对植物和土壤的作用原理进行综述,以期为微藻源强效生物刺激剂的规模化制备及农业生产应用奠定理论基础和提供生产实践指导。     

毛竹和雷竹地下系统结构及生物力学性质

利用植物稳定山体边坡是一种环保、经济、可持续的生物工程措施,符合生态文明建设新理念。以亚热带典型散生竹种毛竹和雷竹地下系统结构为研究对象,描述毛竹和雷竹根系在土壤中的空间分布状况,探究影响毛竹和雷竹地下系统生物力学性质的因素。结果表明:随着土层的深入,3个径级的毛竹和雷竹根系长度和体积所占比重均表现出逐渐减少的趋势,0—40 cm土层中集中了80%以上的根系。毛竹和雷竹径级D≤1 mm根系占全部根系长度的比重均为最大,大小依次为雷竹鞭根(83.62%)>雷竹竹根(80.46%)>毛竹鞭根(75.70%)>毛竹竹根(70.45%),毛竹径级D≥2mm根系体积所占比重最大,分别为竹根78.73%和鞭根70.23%,雷竹径级D≥2mm(43.60%)和D=1—2mm(39.76%)竹根体积比例相当,径级D=1—2mm鞭根体积为最大(50.78%);毛竹和雷竹不同生长阶段竹鞭抗拉强度和弹性模量之间均存在显著差异,中龄竹鞭抗拉强度显著高于幼龄和老龄,而中龄竹鞭的弹性模量显著低于幼龄和老龄,说明生长阶段是影响竹鞭抗拉强度和弹性模量的因素;饱和含水率条件下,毛竹和雷竹根系抗拉强度与...     

人乳头瘤病毒特异性T细胞系细胞冻存后细胞的存活率及功能

研究人乳头瘤病毒特异性T细胞系细胞冻存后细胞的存活率及功能。应用包含10%二甲基亚砜、90%小牛血清的冻存液冻存6个T细胞系(5个CD4 T细胞系,1个CD8 T细胞系)细胞,液氮中冻存32~54个月后复苏,台盼蓝染色法检测复苏后T细胞系细胞的存活率,用酶联免疫斑点法(enzyme-linked immunospot assay,ELISPOT)检测复苏后T细胞系细胞的功能。结果显示,6个T细胞系细胞液氮冻存解冻后细胞的存活率为24.7%~93.5%,过夜培养后细胞的存活率为2.5%~72.2%。CD8 T细胞系细胞的存活率高于CD4 T细胞系细胞。6个复苏后的T细胞系细胞在PHA诱导后均能分泌IFN-γ。人乳头瘤病毒特异性T细胞系细胞冻存复苏后能够保持较好的存活率和功能。     

奶牛γ干扰素基因的高效表达及活性测定

经刀豆素(conA)刺激诱导奶牛外周血淋巴细胞,应用RT-PCR方法从其总RNA中对奶牛γ干扰素基因cDNA进行扩增,然后将特异性片段连接到pMD18-T载体,测序结果表明,与已知序列同源性为100%.然后将特异性片段连在pRLC载体上进行表达,经SDS-PAGE分析,原核表达产物为16kDa的重组蛋白,占菌体总蛋白的42%,表达产物以包涵体形式存在.经7mol/L盐酸胍的变性液溶解及0.5mol/L盐酸胍复性液处理,表达产物进行脱盐、凝胶层析纯化,细胞病变抑制法结果表明,重组牛IFN-γ具有较高的干扰素活性,约为6.0×105U/mg.     

Dynamic micro-geographic and temporal genetic diversity in vertebrates: the case of lake-spawning populations of brown trout (Salmo trutta)

Conservation of species should be based on knowledge of effective population sizes and understanding of how breeding tactics and selection of recruitment habitats lead to genetic structuring. In the stream‐spawning and genetically diverse brown trout, spawning and rearing areas may be restricted source habitats. Spatio–temporal genetic variability patterns were studied in brown trout occupying three lakes characterized by restricted stream habitat but high recruitment levels. This suggested non‐typical lake‐spawning, potentially representing additional spatio–temporal genetic variation in continuous habitats. Three years of sampling documented presence of young‐of‐the‐year cohorts in littoral lake areas with groundwater inflow, confirming lake‐spawning trout in all three lakes. Nine microsatellite markers assayed across 901 young‐of‐the‐year individuals indicated overall substantial genetic differentiation in space and time. Nested gene diversity analyses revealed highly significant (≤P = 0.002) differentiation on all hierarchical levels, represented by regional lakes (F_LT = 0.281), stream vs. lake habitat within regional lakes (F_HL = 0.045), sample site within habitats (F_SH = 0.010), and cohorts within sample sites (F_CS = 0.016). Genetic structuring was, however, different among lakes. It was more pronounced in a natural lake, which exhibited temporally stable structuring both between two lake‐spawning populations and between lake‐ and stream spawners. Hence, it is demonstrated that lake‐spawning brown trout form genetically distinct populations and may significantly contribute to genetic diversity. In another lake, differentiation was substantial between stream‐ and lake‐spawning populations but not within habitat. In the third lake, there was less apparent spatial or temporal genetic structuring. Calculation of effective population sizes suggested small spawning populations in general, both within streams and lakes, and indicates that the presence of lake‐spawning populations tended to reduce genetic drift in the total (meta‐) population of the lake.     

基于Illumina HiSeq测序技术研究吡虫啉对意大利蜜蜂雄蜂的影响

[目的]雄蜂对蜂群繁衍有着非常重要的作用.本研究旨在探究吡虫啉对意大利蜜蜂Apis mellifera Ligustica雄蜂生长发育和基因表达产生的影响.[方法]以意大利蜜蜂雄蜂为研究对象,分别以0.00001、0.0001和0.001 μg/μL浓度的吡虫啉对雄蜂幼虫进行连续饲喂处理.每天观察并记录幼虫的发育形态及死亡率,在雄蜂幼虫后期(移虫后6d)测量幼虫体重.利用Illumina HiSeq测序技术对经吡虫啉处理的雄蜂进行转录组测序,进而对差异表达基因进行深入分析.[结果]取食吡虫啉后的雄蜂幼虫,体重低于正常雄蜂,当浓度高于0.0001μg/μL时差异显著;雄蜂幼虫取食吡虫啉后出现死亡现象,且死亡率随吡虫啉浓度的升高而增大;差异表达基因分析结果上调与下调基因数量分别为390个和130个.GO富集分析结果上调基因共分布于55个GO条目,富集基因数量最多的是细胞进程、细胞、细胞组件、细胞膜、细胞膜组件、结合,下调基因共分布于48个GO条目,富集基因数量最多的是细胞进程、细胞、细胞组件.富集在有关生殖功能的差异表达基因中,上调基因数量为21个,下调基因数量为5个.KEGG代谢通路富集分析结果上调基因富集在159个通路上,其中富集基因数最多的是蛋白质消化吸收和神经活性配体-受体相互作用通路.下调基因富集在71个通路上,其中富集基因数最多的是溶酶体、胰液分泌、神经活性配体-受体相互作用通路.[结论]吡虫啉能抑制意大利蜜蜂雄蜂的生长发育,甚至造成幼虫死亡,同时,可以影响雄蜂的神经系统、代谢系统和生殖系统等.本研究结果为蜜蜂资源保护提供理论依据.     

益生菌辅助治疗牙周病的研究进展

牙周病是累及牙周支持组织的慢性感染性疾病。牙菌斑生物膜中的微生物及其代谢产物是其必不可少的始动因素,可导致口腔微生态失衡和宿主免疫反应,最终引起牙周病的发生发展。目前,牙周病的基础治疗主要是机械清除牙菌斑生物膜和牙石,但治疗效果具有局限性。益生菌通过产生抑菌物质、刺激局部免疫反应、与致病菌争夺黏膜受体和营养物质,从而改善口腔微生态平衡,促进牙周病的治疗。本文就近年来益生菌在牙周病治疗上的实验和临床研究、作用机制、安全性等进行综述,为将来益生菌辅助治疗牙周病的应用提供参考。