植物子平台及中国数字植物标本馆(CVH)运维: 做法和经验

该文系统介绍了植物子平台所采取的以数字标本质量为导向的数字化技术规范和管理策略,以及CVH网站数据共享规则, 并指出存在的问题及今后努力方向。     

饲料脂肪水平对长养殖周期异育银鲫“中科3号”生长和脂代谢的影响

实验以初重为(11.33±0.03) g的异育银鲫(Carassius auratus gibelio)为研究对象,分别投喂脂肪水平为4%(L4)、8%(L8)、12% (L12)、16% (L16)和20% (L20)的5种等氮饲料进行为期340d的长养殖周期实验,以探究饲料脂肪水平对长养殖周期异育银鲫生长性能、消化酶活性和脂代谢的影响。期间共取样5次,生长阶段分为63d(D63,幼鱼期)、110d(D110,养成前期)、223d(D223,越冬期)、275d(D275,越冬后)和340d(D340,养成中后期)。实验结果显示,以增重率为评价指标,幼鱼期D63的异育银鲫适宜脂肪水平为8%,养成前期D110的异育银鲫适宜脂肪水平为12%,而其他生长阶段饲料脂水平对增重率无显著影响。饲料脂肪水平对幼鱼期异育银鲫肠道消化酶活性有显著影响,脂肪酶活性随脂肪水平的升高呈现先降低后升高的趋势,幼鱼期(D63)异育银鲫肠道胰蛋白酶和淀粉酶活性高于越冬期和养成中后期的异育银鲫,表明幼鱼期的异育银鲫对脂肪的利用较低。幼鱼期(D63)异育银鲫脂肪合成相关基因pparγ和fas的表达量饲料脂肪水平升高呈先升高后下降的趋势,且在L8组表达量最高,而脂解基因lpl和cpt1a的表达量在低脂组L4显著低于其他各组。pparγ和cpt1a在越冬后期(D275)的表达量随饲料脂肪水平的升高呈现先上升后下降,而fas表达量在L4组显著高于其他组,表明不同生长阶段异育银鲫对饲料脂肪摄入的响应策略不一致,摄入过高或过低均会导致代谢紊乱。适宜的脂水平(8%—12%)可促进幼鱼期和养成前期异育银鲫的生长,增强脂肪利用率和脂代谢能力,而较大规格的异育银鲫对脂肪的变化不敏感。     

基于转录组学的白扁豆总皂苷抑制前列腺癌细胞系PC-3细胞生长的机制研究

目的 白扁豆总皂苷是中药白扁豆经过提取分离纯化步骤制备得到,关于白扁豆的总皂苷成分如何影响前列腺癌细胞系PC-3细胞的生长情况缺少研究。因此,有必要探讨白扁豆总皂苷对前列腺癌细胞系PC-3细胞生长的机制研究。方法 本研究采用CCK8方法检测不同浓度的白扁豆总皂苷对前列腺癌细胞系PC-3细胞生长的影响。利用转录组学分析白扁豆总皂苷抑制前列腺癌细胞系PC-3细胞生长的分子机制,并且进一步通过实时定量PCR（qRT-PCR）和蛋白质免疫印迹（Western blot）实验对相关差异基因的表达进行验证。利用Western blot和CCK8检测白扁豆总皂苷处理过表达醛脱氢酶7家族成员A1（ALDH7A1）的PC-3细胞存活率。结果 随着白扁豆总皂苷浓度升高,前列腺癌细胞PC-3的存活率显著下降,白扁豆总皂苷的IC₅₀值为1 086 mg/L。转录组学测序结果显示,与对照组相比,白扁豆总皂苷处理的细胞中有2 360个差异表达基因,其中1 982个基因上调,378个基因下调。基因功能注释（GO）结果显示,差异表达基因显著富集到与有丝分裂纺锤体检查点（mitotic spindle checkpoint）、纺锤体组装检查点（spindle assembly checkpoint）等一系列跟癌症的发生发展密切相关的生物学过程。此外,基因组京都百科全书（KEGG）分析结果也显示,差异表达基因富集在肿瘤代谢等信号通路。进一步对其中的差异基因进行验证,结果显示,与对照组相比,白扁豆总皂苷处理的前列腺癌细胞中ALDH7A1、甘氨酸C-乙酰转移酶（GCAT）和磷酸甘油酸变位酶家族成员4（PGAM4）的蛋白质表达水平明显降低（P<0.05）,而二甲基甘氨酸脱氢酶（DMGDH）和胱硫醚β合成酶样（CBSL）的蛋白质表达水平显著升高（P<0.001）。体外细胞实验结果表明,白扁豆总皂苷通过下调前列腺癌细胞中ALDH7A1的表达抑制PC-3细胞生长。结论 白扁豆总皂苷可能通过下调ALDH7A1表达从而在体外抑制前列腺癌细胞的生长。     

陆地棉GhSDP1及其启动子的克隆与表达分析

三酰基甘油脂肪酶(SDP1)是催化三酰甘油降解的关键酶,在植物油脂代谢调控中起着重要作用。克隆棉花SDP1并研究其在3种胁迫下的表达分析,为解析棉花SDP1的生物学功能提供依据。以陆地棉品种冀丰1271为试材,克隆GhSDP1编码序列和上游启动子序列;利用PlantCARE分析GhSDP1启动子区顺式作用元件;qRT-PCR检测逆境胁迫下GhSDP1的表达谱;通过烟草瞬时表达pGhSDP1启动子+GUS载体检测启动子活性。结果表明,GhSDP1的编码序列为2 541 bp,其在盐、低温和干旱胁迫下呈差异表达模式。pGhSDP1除具有启动子所必需的TATA-box和CAAT-box等基本顺式作用元件外,还含有多个与光响应、激素响应及逆境应答等相关的顺式作用元件。棉花pGhSDP1启动子能驱动GUS蛋白高效表达,具有较强的启动子活性。研究揭示了棉花GhSDP1参与胁迫应答的新功能。     

取食施硅水稻对褐飞虱成虫体内保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】本研究旨在明确褐飞虱Nilaparvata lugens成虫取食施硅水稻对其体内保护酶及解毒酶活性的影响,为硅介导的水稻抗虫性的应用提供证据。【方法】以TN1(感虫品种)为供试水稻品种,采用营养液添加Na₂SiO₃·9H₂O的方法设置112 mg Si/L(Si+)和0 mg Si/L(Si-)2种施硅水平,通过酶活性分析测定取食Si+或Si-水稻植株24, 48, 72和96 h后褐飞虱成虫体内保护酶[过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和超氧化物歧化酶(superoxide, SOD)]以及解毒酶[谷胱甘肽S-转移酶(glutathione-S-transferase, GST)、羧酸酯酶(carboxylesterase, CarE)和多功能氧化酶(mixed-functional oxidase, MFO)]活性的动态变化。【结果】与取食Si-水稻植株的褐飞虱成虫相比,取食Si+水稻植株24和48 h时,褐飞虱成虫POD活性分别显著增加101.2%和55....     

外源保幼激素对异色瓢虫卵巢发育及生殖相关基因转录水平的影响

【目的】本研究旨在明确外源保幼激素(juvenile hormone, JH)对异色瓢虫Harmonia axyridis成虫卵巢发育以及生殖信号通路中关键基因转录水平的影响。【方法】以萝卜蚜Lipaphis erysimi饲喂的异色瓢虫雌成虫为空白对照组,以点滴同体积丙酮的雌成虫为溶剂对照组,对人工饲料饲喂的羽化后第2天的雌成虫点滴不同剂量(80, 120和160 ng/头)JHⅢ1, 3, 5, 7和9 d后,解剖成虫卵巢,拍照并测量卵巢长度及其第一卵室的长度和宽度。利用qPCR分析在最适JHⅢ剂量(120 ng/头)处理后1, 5和9 d的异色瓢虫雌成虫生殖信号通路中关键基因JH受体methoprene-tolerant (Met)基因、krüppel homolog 1 (Kr-h1)基因、卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)基因(Vg1和Vg2)和卵黄原蛋白受体(vitellogenin receptor, VgR)基因表达水平。【结果】与溶剂对照组相比,点滴80和120 ng/头剂量JHⅢ可促进异色瓢虫成虫卵巢发育,其中120 ng/头剂量JHⅢ处理羽化后第2天雌...     

农杆菌介导的抗菌肽A基因转入沙田柚影响因素研究

以沙田柚上胚轴为对象,进行了农杆菌介导的抗菌肽shivaA基因转入沙田柚影响因素研究。研究结果表明转化中抑菌抗菌素以羧苄青霉素为首选,最佳转化条件为菌液稀释至OD6000.5,浸泡时间10min,共培养3d,卡那霉素起始选择浓度50μg/mL。农杆菌再悬浮液与共培养基中加入150μmol/L阿魏酸可提高转化频率。PCR与Southern杂交证明,外源基因已转入沙田柚基因组中。     

2种中草药对福寿螺的杀灭效果及对肝脏影响

【目的】有效控制福寿螺产生的危害,为实现中草药的资源化利用提供依据。【方法】以甘草、陈皮为植物源灭螺剂,进行不同浓度梯度(0、0.5、1.5、3.0、4.5、6.0 g·L^-1)提取液浸泡下的灭螺活性探究。【结果】甘草组、陈皮组处理下福寿螺死亡率随时间的增长在不同浓度下毒杀效果明显。对48 h时福寿螺死亡率数据进行概率单位法回归分析,发现甘草组(LC₂₅、LC₅₀、LC₇₅)<陈皮组(LC₂₅、LC₅₀、LC₇₅),说明福寿螺对甘草更敏感。为进一步探究福寿螺死亡原因,在前期研究的基础上深入探讨甘草、陈皮提取液对福寿螺的肝脏的影响,在亚致死浓度甘草0.511 g·L^-1(LC₂₅)、0.940 g·L^-1(LC₅₀)、1.727 g·L^-1(LC₇₅)和陈皮3.892 g·L^-1...     

谷氨酸棒杆菌中基于CRISPR/Cas9的多位点碱基编辑系统的优化

作为新型的基因组编辑工具,碱基编辑技术结合了CRISPR/Cas系统的定位功能和碱基脱氨酶的编辑功能,可实现特定位点的碱基突变,具有不产生双链DNA断裂,无需外源模板且不依赖染色体DNA同源重组的优势.目前,研究者们已在重要的工业生产菌株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)中开发了多种碱...     

我国工业生物技术和产业的现状、差距与任务

工业生物技术是利用生化反应和生物体机能进行物质合成加工与能量转化利用的集成技术,正在支撑建立以可发酵糖、秸秆、二氧化碳等可再生资源为原料的化学品绿色高效制造新路线,有望实现工业制造方式的根本转变,是支撑经济社会可持续发展的重大战略技术,已成为世界各国科技和产业竞争的焦点。本文从工业生物技术深度融入和支撑生物经济发展的态势出发,系统分析了我国工业生物技术和生物产业发展的现状、短板问题,提出了未来建议重点发展的主要方向。