赣南柑橘木虱体内黄龙病菌psy62株系原噬菌体类型多样性的研究

为探明柑橘木虱体内黄龙病菌psy62株系中原噬菌体遗传多样性及与柑橘株系的遗传差异,本研究将利用3对引物在psy62基因组中2个噬菌体FP1和FP2的同源序列区域内对赣南地区阳性样品进行PCR扩增和测序。结果显示,赣南地区阳性样品在此基因区域内有28头柑橘木虱检测到原噬菌体,共有5种类型,分别为A,A2,B,C,C1。其中A,B的检测率相对较高;C1检测率最低,为7.1%。由此可见,在此基因位点不同地理位置的柑橘木虱原噬菌体种群有较大的遗传差异,且与美国佛罗里达的"Ca.L.asiaticus"株系,中国柑橘叶片"Ca.L.asiaticus"株系均有显著的遗传差异,这有助于进一步研究分析原噬菌体的种类差异对柑橘木虱传毒机制的影响。     

云南香格里拉地区亚高山草甸不同放牧管理方式下的碳排放

青藏高原由于高寒低温限制了有机碳的分解,大量的碳积累在土壤碳库中,对全球升温的反应很敏感.放牧可能会对该区草甸的碳排放产生显著影响.采用闭合箱动态法测定了云南香格里拉地区不同放牧管理方式下的亚高山草甸生态系统呼吸与土壤呼吸.常年放牧草甸与季节性放牧草甸的生态系统呼吸和土壤呼吸均呈现相似且明显的单峰季节变化特征,7月份达最大值,生态系统呼吸分别为9.77、8.03 μmol CO2 m-2 s-1,土壤呼吸分别为8.05、7.74 μmol CO2 m-2 s-1;1月份达最低值,生态系统呼吸分别为0.21、0.48 μmol CO2 m-2 s-1,土壤呼吸分别为0.16、0.49 μmol CO2 m-2 s-1.受一天中气温和土温的影响,常年放牧草甸的生态系统呼吸与土壤呼吸的日变化在夏季与冬季均呈现明显的单峰曲线变化,最高值都出现在14:00左右,最低值出现在凌晨.在夏季6～10月份,常年放牧草甸的呼吸显著大于季节性放牧草甸,表明较高的放牧强度增加了亚高山草甸的碳排放.土壤温度的指数模型F = aebT比土壤水分能更好地解释呼吸的变异性(R2 = 0.50～0.78,P < 0.0001).二元回归模型F=aebTWc比单因子模型的效果更好(R2=0.56～0.89,P < 0.0001).土壤呼吸在整个亚高山草甸生态系统呼吸中占主导地位,在常年放牧草甸与季节性放牧草甸分别为63.0%～92.7%和47.5%～96.4%,地上植物呼吸随生长季的变化而变化,在生长旺季占有较大的比例.生态系统呼吸和土壤呼吸的长期Q10(1a)是短期Q10(1d)的2倍左右.季节性放牧草甸的长期Q10小于常年放牧草甸,表明在温度上升的背景下,放牧压力较小的草甸碳库较为稳定,具有较好的碳截存能力.     

绿眼赛茧蜂转录组分析及嗅觉相关蛋白基因的鉴定

[目的]绿眼赛茧蜂Zele chlorophthalmus是草地螟Loxoste gesticticalis幼虫重要天敌之一.本研究通过构建绿眼赛茧蜂触角转录组数据库,挖掘其与嗅觉相关的蛋白基因,为更好的利用绿眼赛茧蜂防治草地螟发挥其生防潜能提供理论依据.[方法]以Illumina Novaseq 6000高通量测序平台为基础,将绿眼赛茧蜂触角的基因进行转录组测序、组装序列,以及完成其生物信息学的研究分析,并对绿眼茧赛蜂触角的相关嗅觉基因做鉴定分析.[结果]成功构建绿眼赛茧蜂转录组数据库,数据库中的unigenes序列为65228条,N50为3882 bp.使用BLAST软件将绿眼赛茧蜂触角unigenes序列各自和Pfam、Swiss-Prot、NR、COG、KEGG、GO权威数据库进行对比,并完成基因功能相关注释,共注释基因数为18662条,占总数的28.61％.其中,NR数据库获得的注释最多,占总数的24.61％,为15863条,KEGG数据库获得的注释最少,为9612条(14.91％),其他依次为Pfam数据库注释数据库12164条(18.86％)、COG数据库注释15584条(24.17％)、GO数据库注释11634条(18.05％),Swiss-Prot数据库注释达到11634条,为总数的18.86％.借助GO数据库对unigenes的注释,其功能供分为三大类,可以细分49个分支,主要包括分子功能、细胞组分以及生物学过程.通过注释基因功能对嗅觉相关基因进行筛选,共发现151条和嗅觉有关的蛋白基因,包括3个感觉神经元膜蛋白基因、22个离子型受体基因、23个味觉受体基因、83个气味受体基因、6个化学感受蛋白基因、14个气味结合蛋白基因.[结论]成功收集了绿眼赛茧蜂触角转录组相关数据,并对与嗅觉相关的蛋白进行鉴定分析,为深入研究基因功能及嗅觉分子机制提供理论依据.     

木虱啮小蜂对枸杞、枸杞木虱的行为反应

木虱啮小蜂Tetrastichus sp.是枸杞木虱Paratrioza sinica Yang & Li若虫外寄生蜂,是控制枸杞木虱种群数量动态的重要因子之一。为查明其寻找寄主的信息素,应用四臂嗅觉仪、培养皿两种方法测定了枸杞Lycium barbarum L.的健康叶、虫伤叶、枸杞木虱若虫、若虫与叶复合体、卵与叶复合体和若虫分泌物等不同物质对木虱啮小蜂行为反应的影响。结果证明枸杞木虱若虫分泌物对木虱啮小蜂有明显的吸引作用,四臂嗅觉仪测定时有73%的雌蜂趋向分泌物材料区（P=0.0000）。枸杞健康叶, 虫伤叶及其水、正丁烷提取物, 卵与枸杞叶复合体对木虱啮小蜂无明显吸引作用。木虱若虫水提物及正丁烷提取物在培养皿中可吸引木虱啮小蜂并可引起刺探行为,但嗅觉仪测定时单独若虫并不吸引木虱啮小蜂,只有活体若虫与枸杞叶片复合体才对木虱啮小蜂有吸引作用（P=0.0004）。木虱啮小蜂通过与寄主若虫的接触,可提高其搜索效率。接触过寄主若虫的雌蜂第一次找到寄主的时间显著少于未曾接触寄主若虫的雌蜂,前者只用后者1/4的时间,说明该寄生蜂能对其寄主若虫进行学习。     

外源茉莉酸及枸杞瘿螨危害诱导的枸杞防御反应

利用植物的诱导抗性防治病虫害越来越受重视, 为寻求枸杞害虫防治的新方法, 探索外源茉莉酸对枸杞的诱导反应及机制, 本研究测定了外源茉莉酸(jasmonic acid, JA)及枸杞瘿螨Aceria pallida Keifer危害对枸杞叶蛋白酶抑制剂(protease inhibitors, PIs)、 超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、 苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase, PAL）活性及多糖（polysaccharide）、 木质素（xylogen）含量的变化。结果表明： 外源JA处理或枸杞瘿螨危害均使枸杞叶PIs, SOD和PAL活性及木质素含量显著提高, 却使多糖含量显著降低。胰凝乳蛋白酶抑制剂（chymotrypsin inhibitors, CI)和胰蛋白酶抑制剂(trypsin inhibitor, TI)在喷洒JA或枸杞瘿螨危害的第5 天增幅最大, 且在JA浓度、 瘿螨危害间差异显著(P<0.05), 其中, 0.1 mmol/L JA处理使CI增加了96%, TI增加了128%, 枸杞瘿螨危害使CI增加了94%, TI增加了122%。枸杞叶多糖含量在JA处理或瘿螨危害后显著降低(P<0.05), 且与JA浓度有关, 浓度越高, 降低越明显。 JA或瘿螨危害使枸杞叶木质素增加的最大值出现在处理后的第5 天, 高浓度JA、 瘿螨危害及低浓度JA分别使其增加了70%, 41%和36%, 三者之间差异显著(P<0.05), 第10 天增加幅度减低。 3种处理同样使SOD和PAL活性显著增加(P<0.05), 第5天时增幅最大, 高浓度JA 处理使枸杞叶SOD活性由对照的70.77 U增加到128.98 U, PAL活性由10.91 U增加到20.59 U, 第10天时呈现下降趋势。这些与抗性有关物质的变化及其变化趋势, 说明外源茉莉酸及枸杞瘿螨均可诱导枸杞产生防御反应, 而且反应的程度与茉莉酸浓度及处理后的时间有关。     

单酶切cDNA-AFLP改良法分离草菇冷诱导基因

采用单酶切cDNA-AFLP改良法克隆分离了十条草菇冷诱导基因片段VC7、VC8、VC9、VC10、VC11、VC12、VC13、VC14、VC15、VC16。DNA序列测定结果表明,克隆分离的十条DNA片段分别为504bp、549bp、555bp、301bp、189bp、602bp、605bp、834bp、703bp、1085bp。同源性BLAST程序搜索结果显示,除VC14与粗糙脉孢菌Neurosporacrassa的钙磷型ATP酶基因有较高的同源性外,其余九条DNA片段目前都没有搜索到同源的核酸序列;而其翻译的蛋白质序列,除了VC11和VC15目前未能搜索到同源的蛋白质序列外,其余八条DNA片段翻译的蛋白质序列与粗糙脉孢菌Neurosporacrassa、裂殖酵母Schizosaccharomycespombe、链霉菌Streptomycesavermitilis等的有关蛋白质序列具有较高的同源性。     

Directed evolution and structural prediction of cellobiohydrolase II from the thermophilic fungus Chaetomium thermophilum

Cellulases can be engineered with enhanced properties for broad use in scientific and industrial applications. In this study, the wild-type cbh2 gene of the thermophilic fungus Chaetomium thermophilum encoding cellobiohydrolase II (CBHII) was mutagenized through in vitro directed evolution. The resulting Pichia pastoris yeast library was screened, and two transformants were selected for enhanced CBHII activities that were not attributed to increased gene copy numbers. The optimum fermentation times of the two mutant transformants were shortened to 4-5?days after methanol induction compared to 6?days for the wild-type. The optimum reaction temperature (60?°C) and pH level (5 or 6) of the mutant CBHII proteins, designated CBHIIX16 and CBHIIX305, were higher than those of wild-type CBHII (50?°C and pH 4). Kept at 80?°C for 1?h, CBHIIX16 and CBHIIX305 retained >50% of their activities, while the wild-type CBHII lost all activity. Sequence analysis of CBHIIX16 and CBHIIX305 revealed that they contained five and six mutated amino acids, respectively. Structural modeling confirmed the presence of carbohydrate binding type-1 and catalytic domains, where the hydrogen bond numbers between the 227th and 203rd amino acids were increased, which perhaps contributed to the elevated enzyme stability. Therefore, the two CBHII mutants selected for increased enzymatic activities also demonstrated elevated optimum reaction temperature and pH levels and enhanced thermal stability. These properties may be beneficial in practical applications for CBHII.     

TELEOGRYLUS EMMA精子体外顶体反应的超微结构比较研究

采用相同种类卵水诱导的方法对直翅目,蟋蟀科,黄脸油葫芦的受精囊精子的顶体反应过程进行系统观察.发现黄脸油葫芦精子顶体反应可划分为3个阶段,第1阶段,精子质膜膨胀、断裂或丢失;第2阶段,顶体复合体的顶体外层与顶体本体外膜发生融合,囊泡化;第3阶段,顶体复合体大部分脱落,只留有短锥状的顶体位于核前端.据观察,蟋蟀精子质膜不参与囊泡形成,此结果与家蝇及哺乳类的猪、牛、绵羊、猕猴精子的顶体反应结果很相似.经过比较发现卵水对受精囊内精子的诱导率明显高于精巢内,据分析,可能与精子的生理成熟有关,即便受精囊内精子比精巢内精子更趋于成熟.与其他学者的实验结果相比,蟋蟀精子顶体反应率与家蝇的相似,但明显低于其他动物.这可能与动物的授精方式有关.     

藏锦鸡儿群落土壤资源空间异质性

在内蒙古高原, 藏锦鸡儿(Caragana tibetica)群落分布在草原向荒漠的过渡带上, 在植被区划中常作为由草原进入荒漠的指示物种。藏锦鸡儿是一种旱生垫状矮灌木, 由于其垫状生物学特性, 在地表覆沙的生境中常形成较均匀的、非常醒目的灌丛沙堆。不同大小的灌丛沙堆可对应其不同的发育阶段, 选取不同大小的藏锦鸡儿灌丛沙堆, 划分成小、中、大3组, 小、中两组灌丛沙堆对应其发育阶段, 大沙堆组对应于稳定阶段, 通过测定沙堆间、沙堆内(顶部、中部)及沙堆下的土壤有机质(Soil organic matters, SOM)、全磷(Total phosphorus, TP)和土壤质量含水量(Mass water content of soil, W_m), 分析了藏锦鸡儿群落土壤资源的特点。结果显示, 随着沙堆的发育, 沙堆内和堆下0~20 cm处的土壤有机质、全磷和土壤质量含水量的平均含量呈递增趋势, 大沙堆、中沙堆及堆下0~20 cm处的土壤有机质、全磷和土壤质量含水量的平均含量均大于沙堆间, 小沙堆的土壤有机质、堆下0~20 cm的土壤全磷和质量含水量的平均含量大于沙堆间。不同大小的灌丛沙堆, 在垂直方向上, 土壤有机质、全磷含量基本均呈先增加后减少的趋势, 土壤质量含水量呈递减趋势; 在水平方向, 随着灌丛沙堆的发育, 土壤有机质、全磷和土壤质量含水量在同一部位的同一土层基本呈递增趋势; 不同大小的沙堆表层0~20 cm 处的土壤有机质由顶部、中部、沙堆间依次呈先增加后减小的趋势; 大沙堆和中沙堆的全磷由沙堆顶部、中部、沙堆间依次呈递减趋势, 而小沙堆土壤全磷呈先增加后减少的趋势。随着灌丛沙堆的发育, 藏锦鸡儿灌丛截获的植物残体量呈增加趋势。研究显示, 藏锦鸡儿在发育过程中形成“沃岛效应”, 这种效应不仅表现在沙堆内, 也表现在沙堆下, 同时也引起土壤有机质、全磷和土壤水分的空间异质性分布。     

神经元蛋白3.1结合蛋白的筛选与鉴定

哺乳动物肺组织发育的基本模式总体分为上皮分支的形态发生和分隔膜的形成两个部分．基因p311是克隆到的一个在分隔膜形成阶段特异表达的基因,可能在肺泡发育中起重要作用．为进一步探讨神经元蛋白3.1(P311)对肺发育过程的影响,构建了小鼠肺组织 cDNA文库,以融合Gal4 DNA结合结构域的重组P311蛋白为诱饵,利用酵母双杂交技术从文库中筛选P311结合蛋白．通过免疫共沉淀和双分子荧光互补等技术进一步验证, SPARC(secreted protein, acidic and rich in cysteine)被确定为P311 相互作用蛋白．进一步的研究发现,SPARC在肺组织中具有与P311相似的表达时序特征,双重免疫组织化学染色显示SPARC和P311在小鼠肺组织中共定位于肺泡上皮细胞和肌成纤维细胞中．提示P311可能通过与SPARC的相互作用影响肺泡发育．