VIGS技术在植物基因功能研究中的应用

文章就病毒载体选择、目标基因插入片段设计、病毒嫁接技术、环境条件控制、沉默植株检测等方面对应用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术研究植物基因功能应遵循的基本原则进行介绍,并讨论了其在应用中存在的一些问题。     

茶黑刺粉虱的生物学特性及防治

茶黑刺粉虱Aleurocanthus spiniferus Quaintance是茶树的主要害虫之一。该虫在山东省薛城1年发生4代,以幼虫在叶片中越冬。对成虫、初孵幼虫和越冬幼虫的田间化学防治试验,结果显示,分别选用1.8%阿维菌素2500倍液或2.5%吡虫啉2000倍液防治成虫或幼虫效果较好。     

红豆杉科白豆杉属植物的分类学研究

白豆杉属Pseudotaxus现包括2种,即白豆杉P.chienii(Cheng)Cheng和李氏白豆杉P.lianaJ.Silba,二者之间的区别在于叶片宽度不同。本文对来自浙江、江西、湖南和广西等地的白豆杉属植物标本进行了观察和测量。尽管t检验分析表明来自浙江的标本与来自江西、湖南和广西的标本在叶片宽度平均数上的确存在显著差异,但是,散点图分析却显示叶片宽度变异是连续的,这与J.Silba的观察不同,因此,将P.lianaJ.Silba作为P.chienii(Cheng)Cheng的异名处理。     

昆虫数字化博物馆的建设

数字化博物馆是博物馆现代化的一个重要标志。国外博物馆从20世纪90年代就开始进行数字化建设,国内的博物馆数字化建设起步较晚,同国外的先进技术相比还有一定的差距,但发展较快。目前,国内外已有的昆虫数字化博物馆各具特色,有以展示昆虫图片为主的,有以介绍昆虫知识为主的,也有以营利为目的的,但仍有不少需要改进的地方。为了满足中小学生的求知欲和探索欲,适应他们喜欢自己动手操作和活泼好动的性格,昆虫数字化博物馆网站建设在技术上应采用J2EE三层体系结构,采用动态网站内容管理与发布系统构建的后台管理系统,将昆虫数字化博物馆分成后台管理和前台展示与交互两部分,从而实现网站内容与表现形式的分离,加快网页更新的速度。在数据库建设上,应采用功能强大的数据库软件,以满足大量图片、声音、动画、视频等多种类型的数据库的有效存储和高效的检索功能。在网站的内容上应有实体展厅的数字化、昆虫学术交流与知识集锦、中小学生互动教育等板块。在网站的后期维护上应做到由全社会的昆虫爱好者共同维护和管理。     

南疆棉田盲蝽类害虫种群数量动态

2002 ~2004年研究了南疆地区棉花盲蝽类害虫的发生和种群动态及棉花品种的影响。结果表明,危害棉花的盲蝽类害虫有牧草盲蝽Lygus pratensis(L.)和苜蓿盲蝽Adelphocoris lineolatus(Goeze) ,其中牧草盲蝽为主要为害种类,其数量占盲蝽类害虫的99.93 %。2002,2003和2004年,牧草盲蝽最高密度分别为56.0,105.3和53.7头/百株,而苜蓿盲蝽3年中最高密度<0.1头/百株。对转基因抗虫棉GK19(表达Cry1A杀虫蛋白)、SGK321(表达Cry1A/CpTI杀虫蛋白)和普通棉花泗棉3号、石远321的研究表明2种盲蝽在不同品种上的季节性数量动态没有显著性差别。     

夏眠对刺参(Apostichopus japonicus (Selenka))能量收支的影响

夏眠是刺参最重要的生理特征;水温升高是其夏眠的主要诱发因子,而夏眠的临界温度与刺参体重密切相关。为揭示刺参夏眠对其能量利用对策的影响,测定了2种体重规格(134.0±13.5)g和(73.6±2.2)g刺参在10、15、20、25℃和30℃5个温度梯度下的能量收支。结果表明,温度和体重及其交互作用对刺参能量的摄入均有显著影响;而温度是影响其摄食能分配的主要因素。研究发现,刺参在非夏眠期、夏眠临界期和完全夏眠期的能量利用对策有所不同:在非夏眠期,刺参摄食能支出的最大组分是粪便能,占摄食能的比例超过50%,其次为呼吸耗能,占19.8%～39.4%,而生长能和排泄能占的比例较小,分别为5.7%～10.7%和2.9%～3.7%;在夏眠临界温度下,呼吸和排泄耗能占摄食能的比例均显著增大(分别为88.3%和13.6%),而生长能所占比例降为负值(-55.3%),刺参表现为负生长;而在夏眠期,刺参的摄食能和排粪能为零,为维持其基本生理活动,不得不动用以往贮存于体内的能量,消耗于呼吸和排泄等生理过程,供维持生命之用。总之,从能量生物学的角度看,夏眠的主要生态学意义在于刺参长时间处于相对高温环境,进而导致摄食受阻条件下的一种能量节约方式。     

低浓度红霉素对猪链球菌蛋白表达、交叉耐药性与荚膜多糖的影响

【目的】探索低浓度红霉素对猪链球菌蛋白表达、交叉耐药性与荚膜多糖的影响,为进一步研究饲料中低浓度抗生素促生长剂对环境中微生物的影响奠定基础。【方法】猪链球菌接触低浓度红霉素后,利用蛋白质组学iTRAQ技术,筛选关键差异表达蛋白。同时测定猪链球菌的交叉耐药性和荚膜多糖含量。【结果】共鉴定到差异表达蛋白181个,占总鉴定蛋白的12%,猪链球菌通过改变自身蛋白质组的表达量,以适应红霉素的选择性压力。多数差异表达蛋白参与催化和代谢过程,属于膜蛋白,其中13个ATP结合盒转运蛋白、3个核糖体蛋白、DNA回旋酶上调表达,8个荚膜多糖蛋白、DNA聚合酶Ⅳ下调表达。接触低浓度红霉素后,猪链球菌对多种抗生素出现交叉耐药性,消除红霉素后,药物敏感性恢复。接触低浓度红霉素后,荚膜多糖含量也未发生大幅度变化。【结论】猪链球菌为适应低浓度红霉素的选择性压力,大量表达多重耐药的主动外排泵,增加核糖体蛋白的表达量,降低荚膜多糖蛋白的表达量。     

利用免疫抑制小鼠模型检测真菌病毒对黄曲霉菌致病力影响

【目的】构建用于比较黄曲霉（Aspergillus flavus,A. flavus）菌株之间致病力差异的小鼠感染模型,并利用该模型评价真菌病毒AfPV1对宿主A. flavus致病力的影响。【方法】用不同浓度环磷酰胺腹腔注射Institute of Cancer Research （ICR）小鼠,根据白细胞的数量判断小鼠免疫抑制程度;通过滴鼻和尾静脉两种感染方法接种不同浓度的A. flavus孢子量,统计14 d以内小鼠的死亡率,确定A. flavus最佳的孢子接种量;通过小鼠组织的菌落负荷量以及肺部组织的病理观察,确定A. flavus感染是否成功;最后利用该小鼠模型评价真菌病毒AfPV1对寄主A. flavus致病力的影响。【结果】腹腔注射环磷酰胺的浓度为250 mg/kg时,能够达到免疫抑制水平;小鼠组织真菌负荷和病理组织切片观察显示A. flavus成功感染接种的ICR小鼠组织;在滴鼻接种模型中,A. flavus的孢子接种量为40μL（1×10⁶CFU/mL）时比较合适评价A. flavus菌株之间的差异;在尾静脉接种的模型中,A. flavus的孢子...     

Akkermansia与高原牛肺水肿病相关性研究

【目的】本文通过对高原牛胃肠道菌群结构组成的分析,从微生物学角度探讨Akkermansia与高原牛肺水肿病的关系。【方法】本研究以沈阳地区健康娟姗牛为对照,以引进入拉萨半年的健康娟姗牛、拉萨本地健康黄牛以及引进入拉萨半年患肺水肿病的娟姗牛的粪便作为分析样本,采用Illumina MiSeq高通量测序技术测定样本中微生物16S rRNA基因V3–V4区序列,通过比较4种粪便样本菌群组成及丰度的差异,探讨Akkermansia与高原牛肺水肿病的相关性。【结果】Verrucomicrobia中Akkermansia在拉萨本地健康黄牛的胃肠道中的含量显著高于引进入拉萨半年的健康娟姗牛,在引进入拉萨半年患肺水肿病的娟姗牛胃肠道中的含量显著高于引进入拉萨半年的健康娟姗牛。在属水平上,沈阳地区健康娟姗牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为0.07%;引进入拉萨半年的健康娟姗牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为0.09%;拉萨本地黄牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为6.62%,是优势菌属;引进入拉萨半年的患肺水肿病的娟姗牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为11.85%,且是第一优势菌属。【结论】首次从微生物学角度探讨Akkermansia与高原牛肺水肿病的关系,为将Akkermansia丰度作为诊断肺水肿病的监测指标提供参考,但具体丰度值还有待进一步研究。     

西方蜜蜂采集蜂上颚腺中高表达基因的筛选与表达分析

【目的】本研究旨在筛选西方蜜蜂Apis mellifera采集蜂上颚腺中高表达基因,为进一步筛选和研究蜜蜂采集行为相关基因提供依据。【方法】基于前期测序的西方蜜蜂5种不同职能工蜂(3日龄工蜂、10日龄哺育蜂、10日龄采集蜂、21日龄哺育蜂和21日龄采集蜂)上颚腺转录组数据,筛选采集蜂上颚腺的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),并对这些DEGs进行GO和KEGG分析;qRT-PCR检测随机选取的8个DEGs在10日龄哺育蜂和10日龄采集蜂上颚腺以及两个关键DEGs(Δ-1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因Amp5cs和细胞色素P450 9e2基因CYP9Q3)在工蜂不同发育时期和采集蜂各组织中的表达量。【结果】筛选到22个DEGs在21日龄采集蜂上颚腺中的表达量显著高于在3日龄工蜂、10日龄哺育蜂和21日龄哺育蜂上颚腺中的表达量,同时在10日龄采集蜂上颚腺中的表达量也显著高于在10日龄哺育蜂上颚腺中的表达量。GO和KEGG富集分析显示这些DEGs主要富集在胆固醇代谢、半乳糖代谢、淀粉和蔗糖代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、细胞凋亡-果蝇、氨基酸生物合成等方面。qRT-PCR结果表明,8个DEGs(LOC100576395, LOC411983, LOC410235, LOC725581, LOC410527, LOC406131, LOC408453和LOC410253)的表达模式与转录组数据的表达模式一致;2个关键DEGs Amp5cs和CYP9Q3在工蜂各发育阶段均有表达,且在采集蜂中表达量最高;Amp5cs在采集蜂腹、胸、上颚腺和触角中高量表达,P450 9e2在采集蜂触角 和足中表达量显著高于在其他组织中的。【结论】本研究在减小日龄因素干扰下筛选了西方蜜蜂采集蜂上颚腺中22个高表达的DEGs,这些DEGs可能主要参与采集蜂上颚腺生理发育以及能量供应、外源性物质解毒、花蜜转化等代谢通路,进而影响蜜蜂的采集行为。这些结果为西方蜜蜂上颚腺的功能研究提供理论参考,同时也为采集力强的新品种培育奠定了基础。