西伯利亚蝗卵发育过程的比较转录组分析及滞育关联基因筛选

【目的】通过筛选西伯利亚蝗Gomphocerus sibiricus卵滞育基因及代谢通路,初步明确西伯利亚蝗卵滞育分子机理。【方法】利用Illumina NovaSeq 6000测序平台对西伯利亚蝗早期发育(ES)、滞育(DS)和滞育后发育阶段(PS)的卵进行转录组测序;采用GO和KEGG富集分析并结合文献,预测滞育相关通路并聚类热图分析,筛选蝗卵滞育关联基因,并选取其中6个重要基因进行qRT-PCR验证。【结果】DSvs ES和PS vs DS两比较组分别富集到12 419和4 789个差异表达基因,且多上调表达;两比较组共表达差异基因为2 206个,主要与糖代谢、环境胁迫和生长发育相关。DS vs ES组富集最显著的GO条目为蛋白结合,PS vs DS组GO条目主要包含酶活性、细胞骨架构建及蛋白结合等过程。滞育关联基因主要集中在Wnt信号通路、胰岛素信号通路、细胞周期通路以及昆虫激素生物合成等通路。6个重要的滞育关联基因的表达量变化趋势与转录组数据结果基本一致。【结论】本研究初步明确了西伯利亚蝗卵滞育调控的重要代谢途径,并筛选出20个滞育关联基因,为后续深入研究该物种的适应机理奠定了基础。     

福建东山岛海岸带潺槁树种群生命表分析

为揭示海岸带天然植被中潺槁树种群生命过程,对东山岛海岸带风积沙地潺槁树林进行调查和数据统计,通过编制种群生命表,绘制存活曲线、死亡率曲线、亏损度曲线、死亡密度函数曲线、积累死亡函数曲线和危险率函数曲线,分析了其种群的年龄结构。结果表明,该种群的年龄结构呈反J分布型、属于增长型种群。其存活曲线介于Deevey-Ⅱ型和Deevey-Ⅲ型之间,呈现2个死亡高峰。4个生存函数值(生存率、积累死亡率、死亡密度、危险率)均说明该种群具有前期增长、后期稳定的特点。潺槁树是南亚热带季风常绿阔叶林优势种之一,对土壤、光的适应性强且生长迅速的一种优良前顶极种。研究结果对海岸带天然植被的恢复和重建提供了早期研究基础。     

基于亲权鉴定的千岛湖社鼠家群遗传结构与亲缘关系特征研究

于2009年7月至2010年11月,对浙江千岛湖两个岛屿上的社鼠(Niviventer confucianus)种群进行标志重捕,并采用8个高多态性的微卫星位点,对两个岛屿的社鼠种群进行家群分析和亲权鉴定,探讨了社鼠家群的亲缘关系特征。结果显示,8个微卫星位点能可靠地对两个岛屿社鼠种群进行亲权鉴定,A岛已确定亲缘关系的71只社鼠分为12个家群,家群中的个体数最多达到19个,B岛已确定的49只社鼠个体共分为11个家群,家群中的个体数最多达到14个。家群内部成员之间的亲缘关系表现为配对繁殖的个体对间亲缘系数最小,揭示了社鼠倾向于选择亲缘关系较远的异性作为配偶。家群中雄性后代个体之间与雌性个体之间的亲缘关系相比,两岛表现情况相反,该结果暗示两岛屿上社鼠扩散行为可能有所不同。通过计算与同一雄性(或同一雌性)交配的个体间的亲缘系数,发现两个岛屿上的社鼠在与不同异性交配时也存在选择性,即避免选择亲缘关系较近的异性作为混交的对象。     

amiRNA分子设计及其离体合成策略

详细介绍了基于WMD3 (Web MicroRNA Designer 3) 软件平台的amiRNA (artificial microRNA)分子自动设计方法及其离体合成策略。应用网络在线设计时,只需输入目的基因靶序列相关信息后便可获得候选amiRNA。根据选定的最佳amiRNA,可得到四条含有amiRNA以及载体中miRNA 两侧序列的寡聚核苷酸序列。重叠延伸PCR合成策略可以以这四条序列以及根据质粒模板设计的A、B两段序列作为引物,扩增出目标amiRNA。同样尿嘧啶切除的策略也可合成amiRNA,但这些引物序列需做适当调整变动。此外,本文还介绍了基于特异引物退火的amiRNA合成策略,该策略可保证amiRNA分子能够一步PCR合成,合成后的amiRNA表达盒可通过合适的限制性位点被克隆至目的载体中的相应位点。可以预见,这种amiRNA分子设计的科学性与合成策略的精确性将会使amiRNAi技术在生物基因功能分析中发挥更加重要的作用,对生命科学研究产生深远的影响。     

云南省6个松墨天牛种群形态差异分析

对云南省松墨天牛Monochamus alternatus Hope 6个地理种群159个个体体长、前胸背板纵长、前胸背板横宽值及前胸背板斑纹进行了差异系数计算、聚类分析及判别分析.各松墨天牛种群间的差异系数均小于1.28;聚类分析表明,畹町种群形态与其他5个种群差异较大;基于4个形态特征建立的判别函数可以将畹町种群与云南其他种群区别开来.畹町种群与其他松墨天牛种群的形态差异可能由于其遗传差异造成.     

用于细胞核钙成像的新型钙指示剂的构建与鉴定

细胞核钙离子是基因转录等细胞核反应过程重要的调控因子.然而,细胞核内钙离子信号的调控机制尚不清楚.缺乏稳定的、敏感的细胞核钙指示剂,是导致其调控机制难以研究的重要原因之一.针对这一问题,设计了能够在细胞核内特异性表达的、具有核定位功能的钙指示剂.以基因编码钙指示剂（GECIs）家族成员GCaMP6为模板,首先融合了对钙离子不敏感的红色荧光蛋白tdTomato来对局部的钙信号进行量化,其次融合了核定位信号（NLS）,使GCaMP6能够特异定位于细胞核中.结果表明,NLS-GCaMP6-tdTomato能够在细胞核中有效发挥作用,并且在钙敏感性与动力学上,也与GCaMP6相当. 这一新型细胞核钙指示剂将为研究细胞核钙离子的功能及其调控机制提供新的方法与途径.     

在全基因组范围内筛选酵母中砷抗性相关基因

砷化物是广泛应用的抗癌药物,特别是对白血病有显著疗效.然而,治疗过程中病人会因对砷化物具有耐药性而影响治疗效果,而目前对于砷抗性机制尚缺全面深入的研究.利用酵母作为模式生物,使用不同浓度的砷对由4757个酵母缺失型突变体组成的菌株库进行筛查.共鉴定出104个基因/开放阅读框(ORF),其缺失导致酵母对砷的抗性增加.生物信息学分析结果提示,这些基因与mRNA分解代谢、应激反应、组蛋白乙酰化和蛋白质合成及分解代谢等功能有关.同时这些基因中多于半数具有哺乳动物同源类似物.所以,进一步研究这些基因有望为人类砷化物的耐药性及毒性机制研究提供富有价值的新线索.     

C3和C4植物寄主对华北地区棉铃虫越冬代和第一代的影响

确定华北越冬代棉铃虫虫源及其对第一代棉铃虫种群的影响是制定棉铃虫防治策略的基础。以越冬代棉铃虫蛾翅的稳定同位素δ¹³C为天然标记直接判定这些成虫的幼虫期寄主类型,并将雌虫接到春小麦植株上,调查其产卵、孵化、幼虫发育至化蛹、羽化等特征。结果表明,越冬代来自C₃植物(主要为棉花)的成虫个体数量占全部越冬羽化种群的53.1%,所产生的下一代老熟幼虫也较C₄来源的多(55.1%);雌蛾受精率都比较高;卵孵化率较高(52.9%>41.6%);幼虫发育在低龄阶段较比后者快,存活率低,但在高龄幼虫阶段相对后者慢,存活率高;与C₄植物(主要玉米)的来源个体后代的幼虫发育总历期接近,总存活率也相近。显示寄主植物小麦提供的营养条件在第一代棉铃虫的幼虫发育中具有决定性意义,即小麦只在特定阶段才适合幼虫的发育;而且不论是C₃还是C₄寄主来源的越冬代棉铃虫已经适应了这一限制。有效地评价了玉米和棉花等寄主植物对华北地区越冬代和次年第一代棉铃虫的影响,对于分析越冬代棉铃虫的虫源性质和第一代棉铃虫的防治及Bt抗性的治理有重要参考价值。     

人乳腺癌MCF-7细胞在放射线处理的SCID小鼠中转移的实验研究

目的建立人乳腺癌MCF-7细胞SCID(Severe combined immunodeficiency,SCID)小鼠转移动物模型。方法采用人乳腺癌细胞株MCF-7细胞悬液,分别接种于5只经放射线处理的SCID小鼠腋背部皮下。记录肿瘤生长情况,处死荷瘤鼠并做病理切片,观察各脏器转移情况。结果接种SCID小鼠后6～10d成瘤,成瘤率为5/5只,潜伏期平均(7.4±1.3)d。接种后5只鼠分别于第60～68天拉颈处死,检测荷瘤,平均直径为(26.6±2.2)mm,平均重量为5.28g。病理学检查,转移脏器有3个部位,出现肺转移的为4/5只、骨转移的为3/5只和淋巴结转移的为1/5只。结论建立了人乳腺癌SCID小鼠转移动物模型,该模型可为肿瘤转移研究提供重要的实验工具。     

中国蜘蛛抱蛋属一新记录种——合瓣蜘蛛抱蛋

首次报道中国蜘蛛抱蛋属一新记录种——合瓣蜘蛛抱蛋Aspidistra connata H.-J.Tillich,该种与辐花蜘蛛抱蛋A.subrotata Y.Wanet C.C.Huang相似,但叶片长椭圆形至长卵状椭圆形,花被顶端8～10裂,裂片线形,顶端联合不分开,形成一个笼状包围着雌蕊可与后者区别。凭证标本存放于广西植物标本馆(IBK)。