植物响应盐胁迫组学研究进展

盐胁迫对植物生长的影响主要表现在离子毒害、渗透胁迫以及次级氧化胁迫等,植物遭受盐胁迫时迅速启动相关基因,进行转录调控,进而合成相应蛋白质来控制代谢物合成和离子转运以调节渗透平衡。随着现代分子生物学迅速发展,对植物耐盐机理研究也深入到了转录组、蛋白质组、代谢组及离子组等水平,"组学"研究为耐盐基因鉴定及标志性代谢物的挖掘等提供了有力手段。该文对近年来国内外有关转录组学、蛋白质组学、代谢组学、离子组学的主要研究方法及在盐胁迫中的应用研究进展进行综述,以揭示植物耐盐机理,为优良耐盐碱植物的筛选与培育提供支持。     

太湖湖滨生态修复区大型底栖动物群落结构及梯度分布

2010—2011年对太湖贡湖湾湖滨带生态修复区滨岸挺水植物带(Ⅰ)、湾相沉水植物带(Ⅱ)和堰外开敞水体(Ⅲ)3个滨岸生境梯度带的水质状况和底栖动物群落特征进行了研究。结果表明:调查共发现底栖动物13科18种,其中仅出现于1个生境梯度带的物种7个;在其余的11个物种中,有5个种群的密度在生境梯度带间存在显著差异;比较发现,按底栖动物摄食功能类群的相对比例,刮食者相对丰度在带Ⅰ最高,收集者在带Ⅱ最高,滤食者在带Ⅲ最高,不同生境梯度带间底栖动物的摄食功能类群构成存在显著差异。对底栖动物相对丰度和水环境参数的冗余分析显示,环节动物和昆虫与DO、NO3--N和PO43--P浓度正相关,软体动物则与NO3--N和PO43--P负相关,一些腹足类对低DO耐受能力较强,与NH4+-N和COD正相关。修复区3个梯度带水动力条件、水质状况和底质类型的差异性对底栖动物的分布有重要影响,形成了生活习性、摄食特征等显著不同的3个底栖动物群落。     

粪便微生物宏基因组来源的热稳定性邻苯二酚1,2-双加氧酶异源表达及酶学性质

【目的】克隆倭蜂猴粪便微生物宏基因组的邻苯二酚1,2-双加氧酶基因cat PLCgl,并对该酶进行异源表达及酶学特性研究。【方法】利用宏基因组高通量测序技术获得cat PLCgl,并对其氨基酸序列进行分析。将cat PLCgl重组到载体p EASY-E2中并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达,研究其酶学性质。【结果】cat PLCgl全长852 bp,G+C含量48%,编码283个氨基酸,理论分子量为33.56 k D。重组Cat PLCgl酶学性质分析显示最适作用p H为7.0,其中在p H 7.0–10.0范围内处理1 h后,酶活剩余90%以上;最适作用温度为40°C,在25°C和40°C条件下稳定性较好,耐受210 h酶活性几乎不变。重组酶在最适条件下的动力学参数K_m、V_(max)和k_(cat)分别为24.9μmol/L、8.3 mmol/(min·g)和13.7 s~(-1);Fe~(2+)、Hg~(2+)、Cu~(2+)、Triton X-100、SDS、Ag+强烈抑制该酶活性,而其它金属离子及有机试剂影响较小。【结论】从倭蜂猴粪便微生物宏基因组中克隆得到邻苯二酚1,2-双加氧酶基因cat PLCgl,并对重组Cat PLCgl酶学性质进行研究,该酶具有较好的热稳定性和耐碱性,在降解环境中的邻苯二酚和生产顺,顺-己二烯二酸方面具有应用潜力。     

保护性耕作对稻田土壤有机质的影响

研究使用常规犁耕-休闲(DTF),常规犁耕-小麦(DTW),保护耕作-休闲(CTF),保护耕作-小麦(CTW)4个处理,评价连续实验10a后保护性耕作对稻作区SOM的影响。结果表明:垄作、免耕和小麦种植的结合是稻作区一种较好的保护性耕作实践。它不仅显著增加SOM在土壤表层的聚集,而且它也通过改变SOM的组成和结构显著影响土壤胡敏酸的光谱和热解特性。相比其他处理,垄作免耕(稻麦)在0～10cm土层拥有最多的SOM含量,但随着土层厚度的增加,这一含量下降的也较为迅速。垄作免耕(稻麦)土壤胡敏酸在波长665nm处的光密度为0.122,465nm处为0.705,而常规平作(中稻)在这两个波长处却分别为0.062和0.321。垄作免耕土壤胡敏酸DTA曲线在360～365℃处放热峰的焓变值比常规平作低,1000～1050cm-1吸收峰常规平作也比垄作免耕强。垄作免耕土壤腐殖质的氧化稳定系数增高,表明长期垄作免耕土壤腐殖酸的缩合度增高,芳构化程度增强。通过保护性耕作和作物实践可以管理稻田土壤,维持充分的SOM积累,缓解土壤有机碳的丢失。     

高通量细菌鉴定方法研究进展

高通量细菌鉴定是微生物领域的重要研究课题,对于疾病诊断和环境监测具有重要意义。相比传统的表型鉴定方法,分子遗传学鉴定方法具有稳定性高、检测周期短以及成本较低等特点,成为了主流的鉴定方法。特别是下一代DNA测序技术、核酸分子检测基础上的细菌检测芯片、质谱技术基础上的蛋白质图谱分析为高通量、快速、准确乃至定量的细菌鉴定提供了可行性方案。     

氰戊菊酯在茶叶和茶汤中的残留动态及最大残留限量评价

在生长均匀的茶园喷施氰戊菊酯(fenvalerate),采摘施药后2 h和1 h、2 h、3 h、5 h、7 h、9 h、14 h、21天的茶树鲜叶加工成绿茶,用气相色谱法测定成茶、茶汤和茶渣中反式氰戊菊酯和顺式氰戊菊酯的含量,研究了氰戊菊酯在成茶、茶汤中的残留动态。结果表明:反式氰戊菊酯和顺式氰戊菊酯在成茶中的残留水平随施药间隔天数的增加呈下降趋势,20 mL/667 m2施药剂量下,分别由施药当天2 h的9.40 mg/kg和17.51 mg/kg减小到第21天的1.07 mg/kg和1.53 mg/kg,消解幅度为88.62%和91.26%,40 mL/667 m2施药剂量下,分别由施药当天2 h的20.37 mg/kg和38.67 mg/kg减小到第21天的1.94 mg/kg和3.06 mg/kg,消解幅度为90.49%和92.09%。茶汤中氰戊菊酯含量(y)与成茶中氰戊菊酯含量(x)呈二项式函数关系,反式氰戊菊酯的函数关系为y=-0.0007x2 0.0242x,顺式氰戊菊酯的函数关系为y=-0.0002x2 0.0114x。按我国标准饮茶摄入的氰戊菊酯占每日允许摄入量的0.049%,足以达到保护人体健康水平的要求。而按欧盟的标准,饮茶摄入的氰戊菊酯占每日允许摄入量的0.0019%,即在10-5水平上,这样的风险水平已接近对非阈效应化学物质的风险控制水平(10-6)。     

谷子窄颖花突变体sins1的表型分析和突变基因定位

利用甲基磺酸乙酯(EMS,ethyl methyl sulfonate)诱变剂处理野生型Yugu1(豫谷1号),在后代中发现了一个可以稳定遗传的颖花明显变窄的突变体,将其命名为sins1。与Yugu1相比,突变体sins1的株高显著降低了3.89%,穗长和穗粗分别显著降低了17.42%和21.62%,旗叶叶长和叶宽分别显著降低了15.09%和25.78%,千粒重显著降低了40.96%,谷码数显著降低了25%,均达到显著水平(P0.05)。利用突变体sins1为母本、SSR41为父本构建F_2定位群体,F_2正常颖花与窄颖花植株数目的分离比例为3∶1,表明该突变性状由隐性单基因控制。利用F_2群体隐性单株,最终将突变基因定位在3号染色体上SSR标记3-2658与CAAS3031间约7.709 Mb的距离内,为下一步精细定位提供了基础,同时也为促进禾本科作物颖花的研究提供了方向。     

92份棉花资源遗传多样性的SSR分析

选用均匀分布于棉花全基因组的132个SSR标记,对精选的92个棉花品种(系)进行分析,结果表明,共扩增出494个多态性条带,每个引物平均3.69个.等位基因变异的多态性信息含量(PIC)在0.010 0～0.871 4之间,平均为0.546 6.采用NTSYS-pc软件计算品种对间的相似系数, 92个品种之间的成对相似系数平均为0.729 2±0.135 0,变幅在0.411 8～0.957 5之间,其中陆地棉种内48.94%的品种对相似系数≤0.800 0,海岛棉种内50.91%的品种对相似系数≤0.800 0,表明此自然群体的遗传基础较为宽泛.根据Jaccard's相似系数所得的UPGMA聚类图和系谱追溯的结果显示,此群体中品种的选育过程复杂,血统来源多样,存在较高程度的遗传多样性.     

泥鳅与大鳞副泥鳅正反交子代遗传变异的RAPD分析

我国利用远缘杂交方法在鱼类杂交优势利用上已经取得了不少成果1.不仅如此,不少学者还通过胚胎发育形态学、染色体组型、同工酶等生化表型的研究对远缘杂交中的核质关系、基因表达、不亲和性原理进行了广泛探索2-5.       

听神经元的频率调谐

频率作为声音的一个重要参数,在听敏感神经元对声音进行分析和编码过程中扮演重要角色。一般用频率调谐曲线来表示听敏感神经元的频率调谐特性,并用Qn(10,30,50)值表达频率调谐曲线的尖锐程度,Qn值越大,频率调谐曲线也越尖锐,神经元的频率调谐能力越好,对频率的分辨能力越高。从听觉外周到中枢,听敏感神经元的频率调谐逐级锐化,而这种锐化主要是由听中枢的多种抑制性神经递质的作用而产生的,其中起主要作用的是GABA能和甘氨酸能神经递质。此外,离皮层调控,双侧下丘间的联合投射以及弱噪声前掩蔽等因素也会影响听敏感神经元的频率调谐特性。