葡萄蔗糖转化酶基因家族的生物信息学及响应逆境胁迫分析

蔗糖转化酶(invertase, INV)在植物生长发育和抵御胁迫中发挥着重要作用。研究从葡萄基因组数据库中鉴定出19个蔗糖转化酶基因,对基因结构和编码蛋白质的理化性质进行生物信息学分析,并利用qRT-PCR技术分析基因在不同激素和非生物胁迫条件下的表达特征,为进一步探索葡萄INV基因家族参与葡萄逆境响应提供了一定的理论依据。结果表明,(1)该基因家族编码蛋白的氨基酸长度在150～766 aa之间,理论等电点介于4.43～9.1之间,亚细胞定位预测发现其主要在细胞质中表达,此外液泡和细胞壁也存在部分基因表达;(2)共线性结果显示VvCINV与其他5个物种复制频率较高;(3)保守基序分析表明VvCwINV包含了所有的保守基序,且Glyco＿32和Glyco＿hydro＿100是VvINV基因主要结构域;(4)组织特异性表达分析发现多数基因在葡萄生长发育进程中都有表达;(5)qRT-PCR分析结果显示,VvINV基因家族在叶片中对激素处理和非生物胁迫的响应出现上调,VvCINV1在50 mg/L GA₃和10%PEG处理后上调表达极显著,VvCINV4在盐胁迫、ABA...     

中国环缘蝽属昆虫记述(半翅目:姬缘蝽科)

环缘蝽属(Stictopleurus Stal)建立于1872年,为半翅目(Hemiptera)姬缘蝽科(Rhopalidae)中的一个类群。Reuter(1885)将其降为姬缘蝽属(Corizus Fallen)的一个亚属,该意见曾被一些学者所采纳,如Puton(1886/1899),Ragusa(1907),Van Duzee(1916),Torre-Bueno(1914)等;Muzik(1904)亦曾将其作为伊缘蝽属(Rhopalus Schil-ling)的一个亚属;但后来多数学者及近代的分类学工作者均将其视为一个独立的属,如Oshanin(1906/1912),De Seabra(1927),Harris(1943),Chopra(1967),Gollner-     

中国新记录的隐粉蛉属及一新种记述：（脉翅目：粉蛉科）

隐粉蛉属Cryptoscenea在囊粉蛉亚科(Aleuropteryginae)中是比较特殊的,其前翅中脉上缺少一般均具有的2个脉鬃。Enderlein 1914年以其1906年所描述的Helicoconis australiensis作为模式种建立了此属,至今只记载有5个种,除1种在新几内亚外,其余均分布在澳洲,本文系此属在我国的首次纪录,并增加1新种。所有模式标本均保存在北京农业大学昆虫标本室。     

植物水分来源稳定氢氧同位素偏移研究进展

稳定氢氧同位素技术能有效计算植物根系水分吸收量,确定植物水分来源贡献,评估植物水分利用策略,是生态水文学探究大气-植被-土壤系统水分传输过程机制的有效工具。然而土壤与木质部水稳定氢氧同位素比值(δ²H和δ¹⁸O)偏移造成植物水分来源贡献率计算偏差,引起氢氧同位素结果差异的原因尚不明晰。该文首先简要介绍氢氧稳定同位素比值偏移现象,其次沿水分在土壤-植物-大气连续体中的传输路径构建梳理框架,系统阐述了3个界面(植物-大气界面、土壤-大气界面和根系-土壤界面)与2个空间(植物体和土壤层)中引起δ²H与δ¹⁸O偏移的自然效应,同时概述了土壤与木质部样品提取与测定技术中引起δ²H与δ¹⁸O偏差的人为效应。最后,根据现有研究进展提出主要问题,从获取同位素时空数据,微尺度同位素偏移原因,提取与测定技术的优化三方面指出未来的发展方向。     

谷类作物β-葡聚糖合成酶基因家族的研究进展

Beta-葡聚糖是由β-(1,3)和β-(1,4)糖苷键连接的非纤维素多糖,主要分布在谷类作物籽粒胚乳及糊粉层中,在高尔基体合成,经由囊泡运输到质膜,最终在细胞壁上沉积。通过增加胆汁酸排泄,延迟葡萄糖吸收,β-葡聚糖可有效降低胆固醇及血糖水平。Beta-葡聚糖合成酶基因家族成员最早在水稻(Oryza sativa)中得到鉴定,后在其他作物中陆续被发现。该基因家族包括3个主要成员：CslF、CslH和CslJ亚基因家族,起源于不同分支,经过趋同演化,执行合成β-葡聚糖的功能。Beta-葡聚糖基因家族成员均受到负选择压力,演化过程中序列高度保守。CslF亚家族基因成员相对较多,常在染色体上形成基因簇,CslF6是介导β-葡聚糖合成的主效基因。CslF亚家族在叶基部等幼嫩组织中表达水平相对较高,且明显受到光照强度的影响;CslH和CslJ亚家族成员较少,其中CslH亚家族在叶尖等成熟组织中的表达水平高,而CslJ亚家族在籽粒中有较高的表达水平。该文综述了β-葡聚糖合成酶基因家族成员的系统发育关系、表达模式,β-葡聚糖合成酶的亚细胞定位,以及作物中的定向育种研究进展,提出β-葡聚糖合成酶基因家...     

西沙宣德群岛海域浮游植物群落及其影响因子

为了解西沙宣德群岛海域浮游植物群落结构特征,于2019年2月和11月对该海域进行采样调查,分析浮游植物群落组成及环境影响因素。两个航次共发现109种浮游植物,其中硅藻门最多,有81种。冬秋季节优势种不尽相同,冬季优势种为铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii)、红海束毛藻(T. erythraeum)和标志星杆藻(Asterionella notata)等,秋季优势种为菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)和劳氏角毛藻(Chaetoceros lorenzianus)。冬季浮游植物平均丰度[(5.27±6.14)×10⁷ cells/L]显著高于秋季[(1.56±1.40)×10⁵ cells/L]。浮游植物群落分布主要受亚硝酸盐、盐度等环境因子影响。冬秋季各站位浮游植物群落的多样性指数、均匀度指数和丰富度指数平均值分别为3.15、0.71、1.36和3.28、0.75、1.77。因此,宣德群岛海域冬秋季节浮游植物群落多样性较高,物...     

广西北部湾海岸带、海岛的外来入侵植物

为保护广西北部湾海岸带、海岛的植物多样性和生态系统多样性,通过样方、样带法野外实地调查并结合文献资料,对其外来入侵植物的物种组成、原产地、生活型、入侵途径和危害状况等进行了分析。结果表明,广西北部湾海岸带、海岛共有入侵植物64种,隶属28科55属,其中菊科(Asteraceae)最多(15种)。草本植物最多,有48种(75.00%)。原产地来自美洲的植物最多,有49种。入侵风险等级可划分为5个等级,其中Ⅰ级严重危害的有8种(12.50%)。与广西、广东、海南及华南地区的外来入侵植物在物种组成、生活型和原产地等方面呈现出较强的相似性;北部湾与广西中越边境内陆地区来自美洲的入侵植物都超过60%。因此推测广西外来入侵植物有两条可能的入侵线路：一是从海南登录,二是从中越边境跨入。广西北部湾海岸带、海岛的外来入侵植物总数(相对整个广西)虽较少,但其8种Ⅰ级严重危害植物的防治,仍需引起重视。     

不同预处理对小鼠粪样菌群高通量测序分析结果的影响

应用高通量测序技术比较不同预处理对小鼠粪样菌群结构的影响,以期为后续相关研究提供参考依据。采集昆明小鼠新鲜粪样,分为原始粪样组、生理盐水处理组和PBS处理组,提取粪样DNA,采用Illumina MiSeq平台进行测序对3组样本的16S rRNA V3~V4区基因文库进行生物信息学分析。结果显示,3组样本拥有共同的OTUs 188个,不同预处理对粪样微生物多样性和丰度产生影响,生理盐水处理组、PBS处理组和原始粪样组分别检出14、11、12个门,3组样本共有门11个;分别检出24、21、21个纲,3组样本共有纲20个;分别检出62、55、59个科,3组样本共有科26个;分别检出147、126、137个属,3组样本共有属117个。总体来看,生理盐水处理组微生物多样性和丰度相对最高,原始粪样组次之,PBS处理组最低。粪样经生理盐水处理后,能在一定程度上提高肠道菌群检测的准确性。     

警惕新外来入侵害虫——股带针蓟马Hercinothrips femoralis(缨翅目：蓟马科)

【目的】股带针蓟马,又称温室条带蓟马,是一种多食性农业害虫,寄主超过50种,在一些国家被列为检疫性生物。2020年9月,在北京发现其成虫和幼虫危害海芋叶片,本文介绍了其形态特征、分子鉴定数据、分布地区及寄主植物等数据,以期为其准确鉴定和防治提供参考。【方法】采用拍打法收集标本;采用非破坏性方法提取单头蓟马DNA,扩增线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ基因(COⅠ)的部分序列,进行分子鉴定和系统发育分析;制作永久玻片进行形态鉴定。【结果】结合形态和分子数据鉴定其为股带针蓟马,是中国新记录属、种,海芋是该种新记录的寄主植物。股带针蓟马与该属其他种的主要区别在于该种前翅的亚中部浅色带比端部暗带短。COⅠ分子序列分析表明,北京种群与国外种群聚集成一个分支,序列相似性高达100%。【结论】应采取进一步调查、监测和管理措施,防止该种外来有害蓟马的传播。     

计算机虚拟筛选技术在害虫行为调节剂研究中的应用

害虫行为调节剂是一种以嗅觉系统为靶标的绿色农药,在害虫的田间管理中发挥着重要的作用。然而,其先导化合物的发现通常依赖一系列生物测定的方法,不仅费时费力,且发现效率低。近年来,随着昆虫嗅觉功能数据的积累和结构生物学的飞速发展,以机器学习技术和分子对接为代表的2种基于计算机的药物虚拟筛选方法在害虫行为调节剂的先导化合物研究中发挥着重要的作用,极大地促进了先导化合物的发现效率,减少了筛选的盲目性。本文系统综述了2种虚拟筛选方法及其在害虫行为调节剂先导化合物研究中的应用,并对2种筛选策略在实际应用中存在的问题及应用前景进行了讨论。