Environmental,geographical and time-related impacts on avian malaria infections in native and introduced populations of house sparrows (Passer domesticus), a globally invasive species

Aim

The increasing spread of vector-borne diseases has resulted in severe health concerns for humans, domestic animals and wildlife, with changes in land use and the introduction of invasive species being among the main possible causes for this increase. We explored several ecological drivers potentially affecting the local prevalence and richness of avian malaria parasite lineages in native and introduced house sparrows (Passer domesticus) populations.

Location

Global.

Time period

2002–2019.

Major taxa studied

Avian Plasmodium parasites in house sparrows.

Methods

We analysed data from 2,220 samples from 69 localities across all continents, except Antarctica. The influence of environment (urbanization index and human density), geography (altitude, latitude, hemisphere) and time (bird breeding season and years since introduction) were analysed using generalized additive mixed models (GAMMs) and random forests.

Results

Overall, 670 sparrows (30.2%) were infected with 22 Plasmodium lineages. In native populations, parasite prevalence was positively related to urbanization index, with the highest prevalence values in areas with intermediate urbanization levels. Likewise, in introduced populations, prevalence was positively associated with urbanization index; however, higher infection occurred in areas with either extreme high or low levels of urbanization. In introduced populations, the number of parasite lineages increased with altitude and with the years elapsed since the establishment of sparrows in a new locality. Here, after a decline in the number of parasite lineages in the first 30 years, an increase from 40 years onwards was detected.

Main conclusions

Urbanization was related to parasite prevalence in both native and introduced bird populations. In invaded areas, altitude and time since bird introduction were related to the number of Plasmodium lineages found to be infecting sparrows.     

构建全细胞生物传感器测定农田土壤中有机磷农药甲基对硫磷含量

土壤中污染物的生物有效性评估对于准确评价环境污染风险至关重要,而全细胞生物传感器是此类评估的重要工具之一。本研究旨在使用新型全细胞生物传感器建立土壤中甲基对硫磷(methyl parathion,MP)的检测方法。首先,使用筛选出的甲基对硫磷水解酶基因(methyl parathion degrading gene,mpd)和pUC19质粒骨架以及已有的特异性诱导元件pobR为材料,构建全细胞生物传感器。然后,以96孔的酶标板为载体和以5种全细胞生物传感器为指示细胞,建立了土壤提取液样品中甲基对硫磷的分析方法,并应用于实际测试和田间土壤样品中甲基对硫磷的检测。以检测性能的最佳大肠杆菌(Escherichia coli)DH5α/pMP-AmilCP为例,其检测限为6.21−6.66μg/L,线性范围为10−10000μg/L。E.coli DH5α/pMP-RFP和E.coli DH5α/pMP-AmilCP的方法用于分析土壤提取液样品中甲基对硫磷的浓度,具有较好的检测性能。这种全细胞生物传感器方法有助于快速评估土壤中甲基对硫磷的生物有效性强弱,从而有效判断有机磷农药甲基对硫磷对土壤的污染风险。     

大白菜NHX基因家族的鉴定与表达分析

Na+/H+逆向转运蛋白(Na+/H+antiporter,NHX)基因家族在植物响应盐胁迫中发挥重要作用。本研究鉴定了大白菜NHX基因家族成员,并分析了大白菜NHX基因(Brassica rapa ssp.Pekinensis NHX,BrNHXs)响应高温、低温、干旱和盐胁迫等非生物逆境的表达模式。结果表明,在大白菜中共鉴定到9个NHX基因家族成员,分布在大白菜的6条染色体上,其氨基酸数目在513–1154 aa之间,相对分子量集中在56804.22–127856.66 kDa,等电点位于5.35–7.68之间。该基因家族成员主要存在于液泡中,基因结构完整,外显子的数目介于11–22之间。大白菜NHX基因家族编码的蛋白质二级结构都具有α-螺旋、β-转角和不规则卷曲结构,其中α-螺旋发生频率较高。实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)分析显示,该基因家族成员在高温、低温、干旱和盐胁迫下均有不同程度地响应,且在不同时间表达差异显著。以BrNHX02和BrNHX09对这4种胁迫的响应最为显著,表达量在处理72 h时均显著上调,可作为候选基因进一步验证其功能。     

湖南省发现云开脊蛇兼记棕脊蛇新地模标本

云开脊蛇(Achalinus yunkaiensis)之前仅在广东和广西有分布报道。本文基于形态比较及线粒体COI基因序列分子系统关系分析结果,确定采集于湖南省新宁县的1号雌性脊蛇标本(CIB 119041)为云开脊蛇,为湖南省新记录种。该标本鼻间鳞沟约等于前额鳞沟,上颔齿24枚;背鳞通身23行,腹鳞150枚,尾下鳞55枚;尾长与体长之比为0.203。至此共有4种脊蛇分布于湖南省。此外,本文还报道了棕脊蛇(A. rufescens)1号雄性地模标本(CIB 119042),该标本鼻间鳞沟长于前额鳞沟;背鳞通身23行,腹鳞153枚,尾下鳞62枚;尾长与体长之比0.201。分子系统发育结果显示,棕脊蛇种组各支系的系统地位还需进一步研究厘定。     

烟草品种、育苗方式和烟蚜来源对烟蚜茧蜂寄生能力的影响

【目的】本研究旨在筛选出适合烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis寄生烟蚜Myzus persicae的烟草品种、育苗方式和烟蚜来源,为烟蚜茧蜂人工繁殖和复壮提供科学参考。【方法】采用盆栽法,调查了不同烟草品种(云烟87、K326、翠碧1号和红花大金元)繁殖烟蚜若蚜、不同来源烟蚜(来自烟区、来自非烟区和室内繁殖种群)若蚜和烟草不同育苗方式(土壤育苗和湿润育苗)繁殖烟蚜若蚜时,烟蚜茧蜂成蜂对烟蚜若蚜的寄生率以及成蜂羽化率、寿命、体型大小和雌蜂比。【结果】结果表明,不同烟草品种繁殖烟蚜若蚜对烟蚜茧蜂成蜂寄生率存在显著影响。其中,在红花大金元和翠碧1号繁殖烟蚜上的烟蚜茧蜂成蜂寄生率分别比在K326繁殖烟蚜上的烟蚜茧蜂成蜂寄生率高19.00%和14.00%,但对烟蚜茧蜂的其他指标没有显著影响;不同烟蚜来源对烟蚜茧蜂寄生率也存在显著影响,其中,烟蚜茧蜂成蜂对非烟区烟蚜若蚜和烟区烟蚜若蚜的寄生率比对室内繁殖种群烟蚜若蚜的寄生率分别高20.25%和16.75%,但对烟蚜茧蜂成蜂的羽化率、寿命、体型大小和雌蜂比没有显著影响;烟草不同育苗方式对烟蚜茧蜂成蜂的寄生率无显著影响。【结论】烟蚜茧蜂对烟蚜...     

单链抗体展示系统研究进展

单链抗体(single chain antibody fragment,scFv)是由抗体重链可变区(variable region of heavy chain,VH)和轻链可变区(variable region of light chain,VL)通过柔性短肽连接组成的小分子,是具有完整抗原结合活性的最小功能片段,包含抗体识别及抗原结合部位。相比于其他抗体,scFv具有分子量小、穿透性强、免疫原性弱、易构建表达等优点。目前,scFv最常用的展示系统主要有噬菌体展示系统、核糖体展示系统、mRNA展示系统、酵母细胞表面展示系统和哺乳动物细胞展示系统等。近年来,随着scFv在医学、生物学、食品安全学等领域的发展,使得其在生物合成和应用研究方面备受关注。本文对近年来scFv展示系统的研究进展作一综述,以期为scFv的筛选及应用提供理论基础。     

钾对兰州百合鳞茎中多酚类物质积累代谢及其抗氧化活性的影响

为探究施钾对兰州百合鳞茎中多酚类物质的积累、抗氧化能力及差异代谢物的影响,该研究以兰州百合鳞茎为试材,通过固定氮素(N)和磷素(P)用量,设置不同钾(K)浓度处理,即K_(0)(不施肥)、K_(1)(447.6 mg·L^(-1))、K_(2)(671.4 mg·L^(-1))、K_(3)(895.2 mg·L^(-1)),采用福林-肖卡法、溴甲酚绿比色法、香草醛比色法、DPPH法、铜离子还原能力(CUPRAC)法测定不同K浓度处理下兰州百合鳞茎中多酚类物质含量及其抗氧化活性,并采用LC-MS法分析多酚类物质的差异代谢物,并进行差异代谢物筛选,功能注释及富集分析,为兰州百合的优质栽培提供理论依据。结果表明:(1)不同K浓度处理下兰州百合鳞茎中多酚类物质的含量及其抗氧化活性存在显著差异(P<0.05),与K_(0)相比,K_(1)、K_(2)、K_(3)均能促进鳞茎多酚类物质的积累及其抗氧化能力的提高,其中以K_(2)(671.4 mg·L^(-1))效果最佳。(2)相关性分析表明,兰州百合鳞茎多酚类物质含量与抗氧化活性指标呈极显著(P<0.01)相关关系,相关系数为0.451~0.959。(3)K_(0)、K_(2)浓度处理下兰州百合鳞茎中存在89种多酚类及相关化合物,其中52种相对含量显著上调,37种相对含量显著下调,且显著富集到黄酮类及苯丙类化合物生物合成的通路上。研究认为,兰州百合的最佳施钾量(671.4 mg·L^(-1))能有效促进鳞茎中多酚类物质的积累并提高其抗氧化能力。