基于PacBio测序数据的蜜蜂球囊菌转录因子、融合基因及RNA编辑事件的鉴定

【目的】本研究旨在利用已获得的PacBio单分子实时(single molecule real-time, SMRT)测序数据对蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis菌丝(AaM)和孢子(AaS)中的转录因子(TF)、融合基因和RNA编辑事件进行鉴定和分析,以期丰富蜜蜂球囊菌的相关信息,并为进一步探究它们的功能提供理论依据。【方法】利用BLASTx工具将AaM和AaS的全长转录本序列比对到Nr, Swiss-Prot和KEGG数据库以获得一致性最高的蛋白序列,再利用hmmscan软件将上述蛋白序列比对到Plant TFdb数据库以获得TF的分类及注释信息。采用TOFU软件中的fusion_finder.py程序进行融合基因的预测,进而分析融合基因的序列和位置信息。使用SAMtools预测AaM和AaS中的RNA编辑事件,再利用ANNOVAR软件对RNA编辑事件进行注释,进而采用相关生物信息学软件对RNA编辑位点基因进行GO功能和KEGG通路注释。【结果】在AaS中共鉴定到17个TF家族的213个TF,其中C2H2家族包含的TF成员最多。在AaM和AaS中分别鉴定到921和510个融合基因,二者共有的融合基因为510个,特有的融合基因分别为411和0个。在AaM和AaS中分别鉴定到547和191次RNA编辑事件,其中AaM中同义单核苷酸突变的数量最多,AaS中非同义单核苷酸突变的数量最多。此外,在AaM中鉴定到12种碱基替换类型,其中发生C->T的RNA编辑事件数量最多,达到158次;在AaS中鉴定到9种碱基替换类型,其中发生C->T和G->T的RNA编辑事件数量最多,均有42次。AaM和AaS中RNA编辑位点基因分别涉及19和24个GO功能条目;此外还能注释到11和20条KEGG通路。【结论】蜜蜂球囊菌的菌丝和孢子中含有丰富的TF、融合基因和RNA编辑位点;转录因子C2H2家族与蜜蜂球囊菌菌丝和孢子的生长发育和细胞活动具有潜在关联;RNA编辑事件的碱基替换类型在蜜蜂球囊菌和其他物种中具有物种特异性;RNA编辑可能在蜜蜂球囊菌菌丝和孢子的生长和代谢中发挥作用。     

锦鲫的摄食代谢与运动代谢及其相互影响

为了探讨锦鲫(Carassius auratus)幼鱼摄食后特殊动力作用(SDA)的变化特征及运动代谢与摄食代谢之间的相互影响,实验首先灌喂锦鲫4%体重的饲料和等体积的纤维素(湿重),测定灌喂前后的耗氧率;另设灌喂饲料、灌喂纤维素、空腹组(对照组)3个组,测定3组的临界游泳速度(Ucrit)和运动耗氧率(MO2);然后在70%、0%临界游泳速度下,分别测定饱足摄食组和空腹组的耗氧率。结果显示:1灌喂饲料后代谢率快速上升,达到峰值后又迅速下降,代谢时间较短,没有一个相对稳定的平台期,灌喂纤维素后代谢率没有显著性变化(P0.05)。提示锦鲫幼鱼的特殊动力作用功率曲线为一个典型的"三角型"模型,且在特殊动力作用总耗能中,生化特殊动力作用占特殊动力作用总耗能的绝大部分,而机械特殊动力作用只占特殊动力作用的极少部分。2锦鲫幼鱼在摄食后临界游泳速度显著下降(P0.05),代谢率显著升高(P0.05)。摄食后的运动过程中,代谢率从摄食开始到代谢率回落至空腹组代谢的标准误范围内的首个数据所对应的时间长度均为6.5 h,且摄食代谢无显著性差异。提示,对锦鲫幼鱼来说,摄食代谢降低了其运动能力,而运动代谢并没有影响摄食代谢。     

齐口裂腹鱼血细胞的发生

为了探讨齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)血细胞发生发育的模式,采用Wright’s、碘酸雪夫氏(PAS)和苏丹黑B(SBB)染色方法对齐口裂腹鱼的头肾、中肾、脾和肝组织印片进行染色,了解其发生的具体组织和发育的一般过程。结果表明:齐口裂腹鱼血细胞可分为红细胞系、淋巴细胞系、单核细胞系、粒细胞系和其他细胞,且这些细胞系的发育均经过3个阶段,即原始阶段、幼稚阶段、成熟阶段。通过观察和统计不同阶段各种血细胞的形态、大小、比例及染色特征,发现原始阶段的血细胞体积较大,其中原始单核细胞最大,大小为(18.90±1.59)μm×(16.32±0.70)μm,在4种组织中原始阶段的红细胞和单核细胞在头肾中所占比例最大,分别为0.64%和0.59%,原粒细胞和原淋巴细胞分别在中肾和脾中比例最大,在肝中少量存在,此外在各组织印片中均发现血栓细胞的存在,在肝中发现巨噬细胞。因此头肾、中肾和脾是齐口裂腹鱼的主要造血组织,少量细胞在肝中产生。粒细胞发育过程中,除原始粒细胞PAS染色阴性外,其他阶段均呈阳性,且阳性随不断成熟逐渐增强;单核细胞从原单核细胞到成熟的单核细胞,PAS阳性逐渐增强;而SBB染色发现,粒细胞、淋巴细胞及单核细胞均呈阳性,未成熟的细胞染色程度不一致,成熟的细胞阳性染色最为强烈。在红细胞系发育过程中经历了细胞由大变小再变大的过程,而粒细胞和淋巴细胞发育过程仅出现由大变小的过程,在红细胞的发育过程中还出现了染色质固缩和血红蛋白增加。     

番茄黄化曲叶病毒对温室白粉虱适合度的影响

【目的】温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum(Westwood)是为害北方地区花卉蔬菜的主要粉虱种类,烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)则在近些年逐渐频繁的花卉贸易活动中扩散至黑龙江省部分地区并取代了白粉虱成为当地温室害虫的优势物种,番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)是烟粉虱传播的一种重要双生病毒,对作物的危害十分严重,然而该病毒对本地白粉虱的影响及对烟粉虱与白粉虱种间竞争关系的影响尚待研究。【方法】本研究观察记录感染番茄黄化曲叶病毒的番茄植株上温室白粉虱和烟粉虱的种群动态及番茄形态和部分生理指标的变化。【结果】结果表明:1)有烟粉虱滋生的番茄植株矮小,根系发达;2)有白粉虱滋生的番茄略微矮粗,影响较小;3)感染病毒的番茄矮粗或矮小,根部无明显变化;4)染毒带虫相对于带虫处理而言,在白粉虱试验中,番茄植株矮小,根系生物量也骤减;与此相反,在烟粉虱试验中,番茄的反应相对缓和;5)此外,不同酶类对植株染毒的响应不同:Ach E酶活高不利于植株,而GST酶活高则有利于植株。【结论】总体而言:烟粉虱单独作用很不利于苗期番茄,白粉虱对苗期番茄没有明显的直接影响;而感染病毒会缓解烟粉虱对番茄的强烈刺激,而加重白粉虱对番茄的作用,即染毒使带白粉虱的苗期番茄生长发育受到明显抑制。与番茄变化情况相对应的是,染毒番茄上烟粉虱产卵较少,但在发育前期(从卵到伪蛹)存活率较高;染毒番茄上白粉虱产卵较多,但在前期存活率较低。本研究可为高纬度地区粉虱综合防控提供参考。     

暗示性运动加工的认知神经机制

暗示性运动是指个体观看静止图片时从中知觉到的运动.研究者采用高低认知水平两类暗示性运动刺激材料,借助"冻结帧"、直接观看、运动后效和f MRI适应等任务范式,探讨了注意和意识在暗示性运动加工中的作用及其记忆特点;并借助脑成像等技术,考察了颞中区、颞上皮层区、颞上沟、镜像神经元系统等脑区在暗示性运动加工中的作用.但由于暗示性运动加工涉及"视觉腹侧通路与背侧通路功能的分离与整合"问题,目前对相关研究结果和解释还存在争议,暗示性运动加工的认知神经机制仍有待于进一步研究.     

贵州山区3种木本植物无机碳利用特性的比较

以生长在喀斯特高原地区玉舍国家森林公园内的成熟银鹊树(Tapiscia sinensis)、白栎(Quercus fabri)和亮叶桦(Betula luminifera)为实验材料,通过对光合作用、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、羧化效率(CE)、呼吸速率(Resp)、碳酸酐酶活性(WA)以及稳定碳同位素组成(δ13 C)等指标的测定,分析3种植物不同的无机碳利用特性,为该区生态环境修复选择合适的建群植物种提供依据。结果显示:(1)银鹊树、白栎和亮叶桦分布都较为广泛,银鹊树生长的最佳土壤pH是4.5~5.5,而白栎更倾向于中性到弱酸性土壤,肥沃的酸性土壤则更有益亮叶桦生长;白栎和亮叶桦都能忍受干旱和贫瘠,但是银鹊树不能忍受干旱和高温。(2)银鹊树叶片的Pn、Tr和Gs显著大于白栎和亮叶桦,亮叶桦和白栎的Pn、Tr和Gs分别是银鹊树的69.5%、48.2%、66.7%和28.6%、21.7%、22.2%;亮叶桦叶绿素含量均为银鹊树和白栎的2倍,但3种植物间的WUE则无显著差异。(3)3个树种叶片净光合速率均随着CO2浓度升高呈持续上升的趋势,但它们之间的CO2补偿点和饱和点明显不同。其中,银鹊树和亮叶桦的CO2补偿点均低于50μmol·mol-1,而白栎的则在250~300μmol·mol-1之间;银鹊树的CO2饱和点在1 200μmol·mol-1左右,亮叶桦则在2 300μmol·mol-1左右,而白栎的CO2饱和点明显高于2 300μmol·mol-1。(4)3个树种的CE、Resp和WA均为银鹊树>亮叶桦>白栎;而δ13 C值则以银鹊树最低,亮叶桦和白栎较高。其中,白栎和亮叶桦的CE、Resp、WA分别为银鹊树的5.1%、25.7%、4.0%和45.3%、54.6%、6.8%,且树种间差异显著;白栎和亮叶桦的δ13 C值显著高于银鹊树。研究表明,银鹊树能够吸收大气中的CO2或者在高活性碳酸酐酶作用下转化利用细胞内的HCO3-,它拥有较高的CO2利用能力及无机碳同化效率,因而能够拥有较高的产能;亮叶桦只能获取大气中的CO2作为无机碳源,但它对CO2的利用能力也较高,其产能仅次于银鹊树;白栎同样只能获取大气中的CO2作为无机碳源,同时它对大气中CO2的捕获、利用能力均低于银鹊树和亮叶桦,因而白栎生长非常缓慢,造成其本身对无机碳的需求也最低,所以其产能最低。     

酵母多糖影响人朗格汉斯细胞C型凝集素受体的研究

探究酵母多糖（Zymosan）对人朗格汉斯细胞（Langerhans cells, LCs）C型凝集素受体（C-type lectin receptors, CLRs）的影响。收集健康志愿者血液样本,Ficoll淋巴细胞分离液分离外周血单个核细胞,CD14磁珠分选CD14⁺细胞,用含有GM-CSF（1 000 U/mL）、IL-4（1 000 U/mL）、TGFβ-1（10 ng/mL）的培养液诱导培养LCs, Zymosan刺激LCs,8、24 h后收集细胞。提取Zymosan实验组和对照组细胞RNA,实时RT PCR分析5种CLRs（Dectin-1、Dectin-2、DC-SIGN、Mincle、MRC-2） mRNA的水平,扩增产物测序鉴定。共检测10个个体来源LCs在酵母多糖刺激后其CLRs mRNA变化的情况。在10组样本中,有6组Dectin 2受体mRNA较对照组增加（变化倍数≥2）,其中3组增加明显（变化倍数≥5）,最大增加倍数为20.91;有5组Mincle受体mRNA较对照组增加（变化倍数≥2）,其中4组增加明显（变化倍数≥5）,最大增加倍数为19.98;有1组MRC-2受体mRNA较对照组明显增加（变化倍数≥5）。Dectin-1和DC-SIGN受体mRNA没有增加。Zymosan能增加部分个体来源LCs内Dectin-2、Mincle和MRC-2受体mRNA的水平,而对Dectin-1和DC-SIGN受体mRNA的水平没有影响。本研究结果完善了Zymosan调节机体免疫功能的作用机制。     

基于四个线粒体基因片段的银鱼科鱼类系统发育

银鱼科鱼类是我国重要的经济鱼类,但其属间系统发育关系与属、种的界定尚存争议。研究使用线粒体12S/16S核糖体RNA、细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因部分序列以及NADH脱氢酶亚基1全长序列重建银鱼科属间的系统发育。结果显示银鱼科鱼类是单系群,白肌银鱼属在银鱼系统发育的基部,"大银鱼属+新银鱼属"、"间银鱼属+银鱼属"形成两个单系亚群,但日本银鱼属的位置没有很好解决。基于COI基因序列计算的"短吻-陈氏-太湖-近太湖新银鱼复合群"种间遗传距离为0—0.19%、"乔氏-寡齿新银鱼复合群"种间遗传距离为0%。整合研究结果与前人形态、分子证据,详细地讨论了银鱼的属、种分类。     

牙鲆变态中IGF-I基因表达及甲状腺激素对其的调节作用

胰岛素样生长因子(Insulin-like growth factors,IGFs)是一类具有胰岛素样代谢和促有丝分裂功能的蛋白质,参与脊椎动物的胚胎发育、生长和生殖。IGF系统包括两个配体(IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ)、IGF受体(IGF-I receptor,IGF-I R;IGF-II receptor,IGF-ⅡR)以及IGF结合蛋白(IGF binding