Differences in cellulose digestive systems among castes in two termite lineages

Abstract.  Termites (Isoptera) are eusocial insects and express polyphenism. Soldiers have specialized morphology for colony defense, but their feeding activity is dependent on other colony members. To determine differences in cellulose degradation between soldier and worker termites, enzymatic activity and cellulase gene expression, as well digestive tract histology, are examined in two phylogenetically distant species. In Hodotermopsis sjostesti (family Termopsidae) , endo-β-1,4-glucanase activity is identified in the salivary glands, whereas β-glucosidase activity is identified in salivary glands and hindgut. The relative expression levels of endo-β-1,4-glucanase genes in soldiers are significantly lower than in workers. Thin sections of salivary gland of workers and soldiers are different in H. sjostedti . In Nasutitermes takasagoensis (family Termitidae), the endo-β-1,4-glucanase activity is restricted to the midgut in four tested castes (i.e. three types of workers and soldier). Examination of activity per termite reveals the highest activity in minor workers and the lowest activity in major workers and soldiers. The β-glucosidase activity is also concentrated on the midgut in all four castes. The relative expression level of the endo-β-1,4-glucanase gene does not correspond with its activity in the midgut. In thin sections prepared from N. takasagoensis , the folds and pulvillus in the gizzards, and cuticle structure of soldiers are less developed compared with the other three worker castes. The differences in digestive system among termite castes in terms of caste development in each species are discussed.     

力竭游泳诱导的大鼠睾丸金属结合蛋白的初步分离与鉴定

目的初步分离和鉴定力竭运动诱导的大鼠睾丸金属结合蛋白(testis metal-binding proteins,TMB-Ps)。方法 8只雄性SD大鼠一次性力竭游泳运动(8只对照)后6 h取睾丸和肝脏组织,用镉饱和法测定TMBPs和肝脏金属硫蛋白(metallothionein,MT)含量,用tricine-SDS-PAGE方法分离镉饱和法提取液的TMBPs组分和肝脏MT,用液相色谱-串联质谱法(LC-MS-MS)鉴定TMBPs分离条带。结果力竭运动组大鼠TMBPs水平(113.71±11.72)nmol Cd/g testis显著高于安静对照组(87.14±12.72)nmol Cd/g testis(P0.01),肝脏MT表达量(64.70±14.89)μg/g也显著高于安静对照组(7.32±3.31)μg/g(P0.001)。LC-MS-MS对tricine-SDS-PAGE分离的蛋白条带的鉴定结果为:TMBPs含有泛素、铜-锌-超氧化物歧化酶、酪蛋白样磷蛋白等蛋白质,另外还应包括MT。结论TMBPs由一组具有金属结合性、耐热性和诱导性的蛋白质所组成,主要有泛素、超氧化物歧化酶和酪蛋白样磷蛋白。镉饱和法并非测定金属硫蛋白的特异性方法。     

瓜实蝇的有效积温及其在中国的年发生代数预测

瓜实蝇Bactrocera cucurbitae Coquillett是世界上重要的检疫性害虫,通过在14、18、22、26、30、34℃温度下孵化和饲养实验,测定该虫卵、幼虫、蛹、产卵前期、世代的发育起点温度和有效积温分别是8．0982℃、4．5245℃、4．5245℃、7．4751℃、10．0019℃和28．8506、162．7462、145．7249、166．5126、503．8343日度。根据该虫的致死温度和有效积温模型,运用数学分析和地理信息系统技术,预测了瓜实蝇在中国的适生区和年发生代数,结果表明：该虫可在中国48．96％地区发生（气象站点所代表的地区）,1年发生2-12代,以4～6代为主。     

生物炭配施氮肥对典型黄河故道区土壤理化性质和冬小麦产量的影响

探讨典型黄河故道区生物炭配施氮肥对耕层土壤理化性质和作物产量的影响,阐明生物炭配施氮肥后土壤碳氮含量和理化性质的变化规律,可为合理培肥土壤、提升耕地质量、提高冬小麦产量提供科学依据。本研究以黄河故道典型区域潮土和中性生物炭为供试材料,连续两年进行田间定位试验,开展不同生物炭用量(0、15、30 t·hm^-2)配施氮肥(N 270、330 kg·hm^-2)对土壤理化性质的影响研究。结果表明: 生物炭施入2年后,土壤广义土壤结构指数(GSSI)增大、土壤三相结构距离指数(STPSD)减小,显著改善了土壤三相比,其中在30 t·hm^-2施炭量条件下土壤三相比最接近理想状态;土壤紧实度和容重降低,土壤总孔隙度和毛管孔隙度增加,田间持水量和透水透气性增大,土壤板结状况得到缓解;>0.25 mm粒径团聚体显著增加(增幅70.6%～94.4%),团聚体平均重量直径(MWD)增大(增幅24.0%～48.0%),土壤团聚体结构得到改善。施加生物炭可显著增加土壤有机碳含量(增幅15.8%～67.0%),并可调节土壤C/N,降低氮素释放强度,提高氮肥利用率,显著增加土壤肥力,但未提高土壤pH值,其中10～20 cm土层土壤pH值呈显著下降趋势。在相同施氮条件下,施用生物炭比不施用处理的冬小麦产量2年平均增加9.6%～25.6%,增产效果显著;在相同生物炭施用量下,高氮处理比常规氮处理的冬小麦平均增产2.5%～4.4%,但差异不显著。综上,生物炭配施氮肥能够改善土壤微生态环境,提高土壤肥力,增加作物产量。从改善土壤理化性质、作物增产效果和投入成本等方面综合考虑,推荐在黄河故道区耕作层施入生物炭30 t·hm^-2并配施氮肥330 kg·hm^-2较为适宜。     

基于生物信息学分析从Streptomyces albofaciens JCM 4342中发现2,3-二羟基苯甲酸酯-L-丝氨酸脱水三聚体和二聚体天然产物

[背景] 铁是细菌生长的基本元素,而三价铁在自然水环境中几乎无法溶解。细菌已经进化出产生各种铁载体的能力,以促进铁的吸收。对于链霉菌,其特有的铁载体是去铁胺,同时它们也可以产生其他结构的铁载体,如ceolichelin、白霉素、肠杆菌素（enterobactin）和griseobactin。[目的] 揭示链霉菌中铁载体生物合成基因簇（Biosynthetic Gene Clusters,BGCs）的分布特点和基因簇特征,并探索其所合成铁载体的化合物结构。[方法] 利用生物信息学工具系统地分析308个具有全基因组序列信息的链霉菌中的铁载体生物合成基因簇,并用色谱和波谱方法分离和表征肠杆菌素相关天然产物。[结果] 发现Streptomyces albofaciens JCM 4342和其他少数菌株同时含有一个缺少2,3-二羟基苯甲酸（2,3-DHB）生物合成基因的孤立的肠杆菌素生物合成基因簇和另外一个推测可合成griseobactin的基因簇。从S.albofaciens JCM 4342发酵液中鉴定出4个肠杆菌素衍生的天然产物,包括链状2,3-二羟基苯甲酸酯-l-丝氨酸（2,3-DHBS）的三聚体和二聚体以及它们的脱水产物。[结论] 2个基因簇间存在一种特别的协同生物合成机制。推测是griseobactin基因簇负责合成2,3-DHB,而孤立的肠杆菌素基因簇编码的生物合成酶可夺取该底物,进而完成上述4种肠杆菌素衍生天然产物的生物合成。     

FecB基因在9个绵羊品种中的多态性及其与产羔数和羔羊生长发育的相关性

以绵羊BMPR-IB基因为候选基因,应用PCR-RFLP方法通过分析湖羊、夏洛来、陶赛特、萨福克、罗米丽、中国美利奴羊、中国美利奴肉用多胎品系以及陶赛特×中国美利奴羊和萨福克×中国美利奴羊杂交后代共615只个体的FecB基因多态性,以及BMPR-IB基因多态性对产羔数、体尺和体重的影响.结果表明,BMPR-IB基因在不同品种(系)绵羊中共有3种基因型(BB、B+和++),但基因型频率分布在各品种(系)间差异极显著(P<0.01).在湖羊中仅有BB基因型;在中国美利奴肉用多胎品系中BB、B+和++基因型频率分别为51%、30%和19%;而其他品种(系)羊中则仅有++基因型.对中国美利奴羊肉用多胎品系研究,发现BB和B+基因型群体平均产羔数分别为2.8和2.3,显著高于++基因型群体(1.2,P<0.01).在90日龄时,BB和B+基因型群体的体重分别为18.6±3.70 kg和18.0±3.31 kg,显著高于++基因型群体(15.6±2.22kg,P<0.05);此外,90日龄时,BB和B+基因型群体比++基因型群体胸围、胸宽较大(P<0.05);但这些差异在120日龄时消失.另外,我们还发现不同地区群体的第一胎产羔数存在明显差别.这些结果表明,BMPR-IB基因为影响绵羊产羔数的主效基因,并首次证明该基因对后代羔羊出生后生长发育具有加性效应.     

福州市蔬菜农药残留检测与分析

采用农业行业标准NY/T761-2008检测方法,用气相色谱仪对福州市3家超市和3家农贸市场销售的16个蔬菜品种共60份样品进行有机氯及拟除虫菊酯类农药残留的检测,并根据GB2763 - 2005标准判定检出超标情况.结果表明:农药残留检出率为31.67％;农药残留超标率为3.33％.从蔬菜种类上,白菜类、瓜类的检出率...     

中华鳖对T3菌苗抗原的免疫应答

通过T3菌苗免疫中华鳖后的血清间接凝集抗体效价 (IAT)与免疫保护率 (PRP)的变化探讨了中华鳖的免疫应答规律。中华鳖对T3菌苗能产生较强的应答反应 ,免疫的二龄鳖PRP可达 82 6± 15 2 (19) % ,IAT达 1978 1± 716 4(19)。它对T3菌苗的免疫效应期为 3天 ,第 2 0天时免疫应答处于高峰 ,IAT与PRP分别为 176 8 0± 44 7 6 (4)与 91 7± 14 4(4) % ,持续 10天左右开始下降 ,到第 3个月左右基本上回复到免疫开始时水平。结论为 :中华鳖的免疫应答反应基本介于鱼类与鸟类之间 ,但较偏向于鸟类。     

几种脊椎动物宽频带心电图波形与心电向量环特点的比较

对小鼠、家鸽、蟾蜍、鲫鱼4种脊椎动物宽频带心电图Ⅱ导联的波形特点及QRS额面心电向量环的位置、形态特点进行了比较研究。结果发现,(1)宽频带心电图Ⅱ导联QRS波群小鼠、蟾蜍、鲫鱼QRS波群的主波均向上,而家鸽的主波向下;(2)QRS波群时程(ms)小鼠88±09,家鸽365±14,蟾蜍790±110,鲫鱼283±57;(3)QRS心电向量环的位置家鸽的位于-90°～-180°象限内,这是家鸽心电图Ⅱ导联QRS波群主波向下的根本原因;小鼠、蟾蜍、鲫鱼的均位于0°～90°象限内,与它们的QRS波群主波向上相一致;(4)QRS心电向量环的形状;小鼠的QRS向量环较其它3种动物的要大,蟾蜍的最小。鲫鱼的不规则,有的呈三角形,有的呈“8”字形,还有的呈半圆形,这是导致鲫鱼的QRS波群出现较多切迹和扭挫的原因。     

大黄鱼头肾巨噬细胞体外模型的构建

通过优化Percoll密度梯度离心技术,从大黄鱼 (Larmichthys crocea) 头肾组织中分离纯化巨噬细胞,并优化细胞培养条件。对所分离细胞进行形态学分析、普通光镜和电镜超微结构观察以及细胞功能验证实验。实验结果表明:细胞单层置于22℃无CO2恒温培养箱中,于L15培养基中培养5d后仍保持较高的活力。普通光镜和电镜观察到大黄鱼头肾巨噬细胞具有伪足发生和较强的吞噬能力、胞浆中富含线粒体以及吞噬小泡。巨噬细胞与不同浓度(0、0.1、1、20 μg/mL)的脂多糖(LPS,Escherichia coli 055:B5)分别孵育3h和24h。施加LPS刺激后,细胞呼吸暴发活性随LPS浓度以及孵育时间变化而变化。孵育3h后,0.1 μg/mL LPS协同PMA可显著诱导巨噬细胞活性氧中间体(ROI)的产生。孵育24h后,所有处理组LPS协同PMA显著抑制细胞ROI的生成(P 0.05)。未添加PMA时, 经1 μg/mL LPS孵育3h和24h后的巨噬细胞细胞ROI的生成量显著降低(P 0.05), 其他LPS处理组间细胞ROI的生成量无显著差异。