Chromosome-level genome assembly and characterization of Sophora Japonica

Sophora japonica is a medium-size deciduous tree belonging to Leguminosae family and famous for its high ecological, economic and medicinal value. Here, we reveal a draft genome of S. japonica, which was ∼511.49 Mb long (contig N50 size of 17.34 Mb) based on Illumina, Nanopore and Hi-C data. We reliably assembled 110 contigs into 14 chromosomes, representing 91.62% of the total genome, with an improved N50 size of 31.32 Mb based on Hi-C data. Further investigation identified 271.76 Mb (53.13%) of repetitive sequences and 31,000 protein-coding genes, of which 30,721 (99.1%) were functionally annotated. Phylogenetic analysis indicates that S. japonica separated from Arabidopsis thaliana and Glycine max ∼107.53 and 61.24 million years ago, respectively. We detected evidence of species-specific and common-legume whole-genome duplication events in S. japonica. We further found that multiple TF families (e.g. BBX and PAL) have expanded in S. japonica, which might have led to its enhanced tolerance to abiotic stress. In addition, S. japonica harbours more genes involved in the lignin and cellulose biosynthesis pathways than the other two species. Finally, population genomic analyses revealed no obvious differentiation among geographical groups and the effective population size continuously declined since 2 Ma. Our genomic data provide a powerful comparative framework to study the adaptation, evolution and active ingredients biosynthesis in S. japonica. More importantly, our high-quality S. japonica genome is important for elucidating the biosynthesis of its main bioactive components, and improving its production and/or processing.     

土地利用/覆盖变化对中国不同季节气温的影响

近几十年中国地区土地利用/覆盖变化(LUCC)较大,在区域气候模拟中尤其需要使用更加准确的土地利用/覆盖数据。基于模式原有的USGS和新开发的LUC90两种土地利用/覆盖资料,利用区域环境集成模拟系统(RIEMS2.0)分别进行连续10a模拟,分析LUCC对中国不同季节气温的影响。结果表明:1)采用LUC90资料后,中国及东北、华北、华南夏季平均气温增加,但只有东北模拟与观测值的偏差减小,且通过显著性检验(P0.01)。中国及东北、华南冬季平均气温增加,并且模拟与观测值的偏差减少。中国及华北和华南对冬季气温年际变率的模拟改善好于夏季。2)土地利用/覆盖变化通过影响潜热通量的变化和净吸收辐射通量的变化来影响不同季节气温的变化。冬季净辐射通量变化对气温变化的贡献较夏季大,而夏季潜热通量变化对气温变化的贡献较冬季大。雨养农田转变森林、草地、灌溉农田过程造成通量变化,其对气温变化的影响也存在不同分区季节的差异。     

鸟粪对同里湿地公园土壤重金属及其形态的影响

为了解鸟粪对同里湿地公园土壤重金属全量及形态转化的影响,测定了公园内有鸟粪土壤、无鸟粪土壤、鸟粪沉积物的理化性质,Co、Cr、Cu、Ni、Zn全量及其形态分布,并进行统计分析。结果显示:同里湿地公园土壤及沉积物p H值平均含量达4.5,N、C、H、S和TP平均含量分别达到3.69、38.07、10.97、0.52、1.43g/kg,有鸟粪土壤中N、C、H和S含量显著高于无鸟粪土壤。Cu、Zn、Co平均含量呈现出鸟粪沉积物有鸟粪土壤无鸟粪土壤;Cr的平均含量表现为鸟粪沉积物无鸟粪土壤有鸟粪土壤;Ni呈现出有鸟粪土壤鸟粪沉积物无鸟粪土壤。总体上,鸟粪的进入增加了土壤Cu、Zn、Co、Ni含量。因此应及时清理土壤上覆鸟粪,降低对当地重金属污染风险。相对于无鸟粪土壤中不同重金属形态的分布,有鸟粪土壤中Co、Cr、Cu、Zn的活性态占全量的百分比均略有下降,非活性态呈上升趋势。鸟粪的加入,虽然会在一定程度上降低活性态重金属占总量的比例,但因总量和活性态含量均上升,向植物系统的迁移量会呈现增加趋势,因此对鸟粪施肥再利用应慎重。     

柴油降解基因工程菌的构建及降解特性

【目的】构建柴油降解基因工程菌,提高柴油降解速率,研究p450基因在柴油降解过程中的作用。【方法】将Alcanivorax borkumensis SK2的p450基因合成后,连接至烷烃响应表达载体p Com8中,构建该基因的表达载体p450-SK2/p Com8,并将其转入大肠杆菌DH5α中,通过SDS-PAGE检测该基因在大肠杆菌DH5α中的表达,并将重组质粒p450-SK2/p Com8转入柴油降解菌Acinetobacter sp.Y9中,构建基因工程菌p450-SK2/Y9,研究工程菌p450-SK2/Y9对柴油的降解特性及p450基因在构建的工程菌p450-SK2/Y9中的表达。【结果】PCR、酶切及测序结果表明重组质粒p450-SK2/p Com8构建正确。当柴油诱导浓度大于1%时,目的基因在大肠杆菌DH5α中的蛋白表达量较大,且随着诱导时间的延长而呈增加趋势。通过PCR检测构建的基因工程菌p450-SK2/Y9中的p450基因表明,工程菌构建正确,利用单菌株降解柴油时,宿主菌Y9与工程菌p450-SK2/Y9的柴油降解效率未见明显差异,但工程菌p450-SK2/Y9在构建的菌群中对柴油降解的促进效果明显。SDS-PAGE结果表明,p450基因在构建的工程菌p450-SK2/Y9中能得到准确表达,在混合菌中的表达量高于单菌株。【结论】柴油降解基因工程菌在混合菌群中对柴油降解具有促进作用,而在单菌株情况下未见促进作用,且p450基因的蛋白表达在混合菌中也高于单菌株,这对于提高柴油的降解速率及研究p450基因在柴油降解过程中的作用机理具有一定意义。     

转录因子在植物干旱应激中的功能研究进展

转录因子是一种多功能蛋白,在感知应激信号、应答相应应激基因表达及传导应激信号中起着关键作用。干旱是影响植物生长发育的主要非生物胁迫之一。为了适应干旱环境,植物发展了复杂的分子机制,其中转录因子可同时控制多种途径调控干旱应激,是操纵调控和应激响应途径的有力工具。近年来,越来越多的植物转录因子的功能被阐明,了解转录因子在干旱应激的功能,对植物的工程抗旱有重要的实践意义。综述转录因子在植物干旱应激中的功能研究进展,以期为今后转录因子的研究和利用提供理论依据,培育具有较强抗旱能力的植物。     

亚磁场引起小鼠昼夜节律改变和热痛觉敏感增加

地外空间的亚磁场环境是影响宇航员健康的一种潜在风险因素．动物和人体实验表明,亚磁场显著影响个体行为和神经系统功能．但是,目前尚缺乏亚磁场对动物行为和生理等多方面影响的系统检测数据．本文构建了一个适用于动物饲养的亚磁场环境(< 500 nT),并系统检测了30天亚磁场处理对成年雄鼠(C57BL/6,4～6周龄,(20 ± 2) g)的昼夜周期、痛觉、情绪及激素水平的影响．实验结果表明,对比地磁场中饲喂对照组,亚磁场中小鼠的昼夜饮水节律改变、热敏痛觉耐受能力和整体活动水平降低,但是没有发生焦虑或抑郁情绪．亚磁场处理后,小鼠血清去甲肾上腺素水平显著下降． 这些结果说明一个月连续亚磁场处理扰乱动物的昼夜活动节律和内分泌,随后可能导致其感知觉能力的变化和运动机能的下降．     

禽病原性大肠杆菌1型菌毛的分离与鉴定

以旋涡混合法使禽病原性大肠杆菌分离株566、1794和TK3菌毛脱落,经硫酸铵沉淀、透析后进行蔗糖密度梯度离心,收集密度为110至115g/cm3的蛋白带,经SDSPAGE测定,3株菌菌毛蛋白的分子量分别在175、170和170kD;提纯菌毛保留了甘露糖敏感性凝集豚鼠红细胞的能力,证明它们为1型菌毛;从1794株提取的1型菌毛免疫BALB/C小鼠产生的高免血清在Western blot中与3个菌株的相应菌毛蛋白均呈阳性反应。上述结果表明,受检的3株禽病原性大肠杆菌均表达了1型菌毛,其分子量在175～170kD之间,3个菌株的1型菌毛间具有较强的抗原相关性。     

漆酶及其应用

结合当今该领域的最新研究进展,综述了漆酶来源、结构、作用机制、介体系统及其在水相和非水相中的应用,以期为漆酶催化性能的进一步研究提供一定的借鉴和参考.