不同种植年限猕猴桃园土壤微生物功能多样性研究

陕西秦岭北麓是世界上最大的猕猴桃生产基地,长期相对单一的果树种植方式导致不同种植年限果园土壤微生态环境差异。研究猕猴桃园土壤微生物功能多样性随种植年限的变化特征,为果园土壤科学管理提供参考。采集不同种植年限猕猴桃根际土壤,应用平板菌落计数法和Biolog-Eco法研究土壤微生物的数量、种群以及功能多样性,并对土壤微生物功能多样性与土壤养分的相关性进行分析。结果显示,猕猴桃园土壤可培养微生物以细菌为主,其次是放线菌,真菌数量最少。随着种植年限的增加,细菌和放线菌数量显著降低,而真菌数量显著升高。微生物平均颜色变化率(average well-color development,AWCD)、微生物群落Shannon-Wiener指数(H′)、Simpson指数(D)及McIntosh指数(U)均随种植年限的增加而显著降低。主成分分析显示,不同种植年限猕猴桃园土壤微生物碳源利用特征明显不同,0～5 a、5～10 a和10～20 a的猕猴桃园土壤微生物群落分别被划分在载荷图的第一、第四和第三象限。猕猴桃园土壤微生物对糖类、氨基酸类和酯类的利用率相对较高,而对醇类、胺类和酸类的利用率相对较低。对第1主成分贡献大的碳源(|r|≥0.5)有11种,其中糖类占36%,氨基酸类和酯类均占18%。土壤微生物功能多样性与土壤养分相关性分析表明,土壤微生物功能多样性与土壤有机质正相关,与有效磷和速效钾负相关。结果表明,随种植年限的增加,猕猴桃园土壤微生物的数量和结构发生变化,微生物功能多样性降低,对碳源利用能力降低。鉴于土壤微生物功能多样性与土壤养分的相关性,应合理加大有机肥施用量,适量减少有效磷和速效钾的施用量。     

CRISPR/Cas9在放线菌合成生物学研究中的应用和发展

放线菌是活性天然产物和抗生素药物的重要来源。利用合成生物学高效地开发其中丰富的天然产物资源,将为加速新药开发奠定坚实的基础。CRISPR/Cas9作为一种多功能基因编辑系统,因其便捷高效而被广泛应用于真核生物的遗传操作。但在原核生物尤其是放线菌中的应用仍处于起步阶段,机遇和挑战并存。本综述总结了目前CRISPR/Cas9系统在放线菌基因编辑和调控,以及活性天然产物的产量提升、生物合成机制解析和资源开发等方面的研究进展。同时,也对该系统在应用中面临的包括重组修复效率低,以及靶向切割效率不足等关键挑战进行了分析,并提出了相应的优化解决方法。随着CRISPR/Cas9在放线菌应用中的不断完善和发展,将极大地推动放线菌的合成生物学研究,促进其中天然产物资源的有效挖掘和应用开发。     

入侵植物马缨丹研究进展

马缨丹原产于热带美洲,现已扩散至世界热带和亚热带地区,并严重威胁入侵地本地植物的生长。马缨丹因具有观赏价值而被我国大量引进,但由于疏于管理,发展成为入侵杂草,对我国农业、畜牧业及生态环境造成严重危害。目前对马缨丹的入侵机制还没有全面系统的认识。本文从马缨丹的生物学特性、入侵机制、生态学效应、防治与应用等方面进行综述,总结其研究进展,以期为马缨丹的防治工作提供依据。研究结果显示:马缨丹成功入侵的关键因素源于其独特的生物学性征;对农林业造成的危害的原因主要为它的化感作用;马缨丹的防治方法主要包括物理、化学和生物防治;马缨丹在防虫除虫、污染修复、药用价值等方面有所应用。此外,分析当前研究中的不足后发现,今后应加强马缨丹在自然环境中的适应机制、应用潜力、防治方法等的研究。     

我国口岸瓜实蝇监测样本的SSR分子标记分析

[目的] 瓜实蝇是世界性检疫害虫,被列入我国口岸常年监测计划中。本研究以检疫性有害生物瓜实蝇为研究对象,利用不同地理种群瓜实蝇的转录组发现特异性的微卫星（simple sequence repeats,SSR）序列,分析我国口岸监测的瓜实蝇样本的遗传多样性。[方法] 利用生物信息学方法,对4个不同地理来源的瓜实蝇转录组进行分析,发现了特异性的SSR序列,并设计特异性引物,选用我国11个省市的49个瓜实蝇监测样本进行测试及验证,使用NTsys和Popgene 32软件进行遗传多样性分析。[结果] 筛选出15对多态性较好的引物,UPGMA聚类分析显示,新疆、四川和广西种群归为一支,浙江、广东、江苏种群归为一支,上海、云南、海南、天津种群归为一支,北京种群单独聚为一支。[结论] 聚类分析结果显示,11个不同省市的瓜实蝇监测样本间基因分化系数为0.6712,表明不同口岸的瓜实蝇监测样本间的遗传分化较大,可能具有不同的来源地,可为进一步开发监测样本溯源技术提供理论依据。     

敦煌莫高窟及周边环境拟步甲虫害调查研究

自2018年以来,每年春夏季在莫高窟窟区及周边荒漠都会出现大规模的拟步甲科昆虫活动,对壁画保存和游客参观造成了影响。为明确拟步甲虫害情况,采用样方法、陷阱法对该区域进行全面普查,以明确拟步甲虫害类型、分布、暴发特点以及对文化遗产的危害。结果表明,在莫高窟暴发的拟步甲科昆虫主要有4种：洛氏脊漠甲Pterocoma loczyi、克氏扁漠甲Sternotrigon kraatzi、三沟胸鳖甲Colposcelis trisulcata和光滑胖漠甲Trigonoscelis sublaevigata,优势种为洛氏脊漠甲。莫高窟约1/3的调查洞窟内有拟步甲活动,对起甲和酥碱壁画威胁较大;其主要取食白刺Nitraria tangutorum,危害荒漠植被。虫害暴发与区域降雨量增加和植物食源丰富相关;亟需采取有效防控措施,以确保文物及其赋存环境安全。本研究为莫高窟虫害的监测防治和文物保护提供了科学依据。     

转基因抗虫作物对捕食性瓢虫的安全性研究进展

转基因抗虫作物的商业化种植带来了显著的经济、生态和社会效益,对转基因抗虫作物的安全性评价也一直是国内外学者研究的热点。对生物非靶标效应的研究是转基因抗虫作物安全性评价的重要组成部分,农田天敌类生物是其中的重点内容之一。瓢虫是农田生态系统重要的捕食性天敌,评价其在转基因抗虫作物田间是否能通过捕食猎物或取食花粉而接触到杀虫蛋白并富集于体内,进而对自身产生一定的非靶标效应,这对捕食性瓢虫的安全性研究具有重要的意义。本文从捕食性天敌瓢虫的生命表参数、行为功能参数、田间群落参数及体内微环境指标等方面综述了转基因抗虫作物对瓢虫的安全性研究进展,并对后期转基因抗虫作物对田间捕食性天敌的研究方向提出了建议,以期为转基因抗虫作物的环境安全性研究提供理论指导和为进一步完善转基因抗虫作物对瓢虫安全性评价的技术体系提供系统的数据资料。     

湖北省兰科植物1个新记录属和4个新记录种

报道了湖北兰科植物1个新记录属：菱兰属（Rhomboda Lindley）;4个新记录种：贵州菱兰（Rhomboda fanjingensis Ormerod）,大根兰（Cymbidium macrorhizon Lindley）,西南齿唇兰（Odontochilus elwesii C. B. Clarke ex Hook. f.）和多叶斑叶兰〔Goodyera foliosa （Lindl） Benth. ex Clarke〕。相关的凭证标本保存于吉首大学植物标本馆（Herbarium of Jishou University,JIU）,副份保存于后河国家级自然保护区标本馆（Herbarium of Houhe National Nature Reserve,HHE）。     

Isolation and characterization of microsatellites in Chinese soft‐shelled turtle,Pelodiscus sinensis

Fifteen polymorphic microsatellite loci were developed for the Chinese soft‐shelled turtle (Pelodiscus sinensis) from the (GT)_n microsatellite‐enriched genomic library, using the fast isolation by amplified fragment length polymorphism of sequences containing repeats protocol. The polymorphism of all 15 loci ranged from two to seven alleles with observed heterozygosities ranging from 0.03 to 0.98 (mean 0.43) in one population of 40 individuals. These novel loci will be helpful for understanding the population structure at genetic level and marker‐assisted breeding of this vulnerable species.     

Effect of Human WEE1 and Stem Cell Factor on Human CD34^＋ Umbilical Cord Blood Cell Damage Induced by Chemotherapeutic Agents

Myelosuppression is one of the major side-effects of most anticancer drugs. To achieve myeloprotection, one bicistronic vector encoding anti-apoptotic protein human WEE l （WEElHu） and proliferation-stimulating stem cell factor （SCF） was generated. In this study, we selected human umbilical cord blood CD34^＋ cells as the in vitro model in an attempt to investigate whether WEEIHu, rather than conventional drug-resistant genes, can be introduced to rescue cells from the damage by chemotherapeutic agents such as cisplatin, adriamycin, mitomycin-c and 5-fluorouracil. Cell viability and cytotoxicity assay, colony-forming units in culture assay and externalization of phospholipid phosphatidylserine analysis showed that the expression of WEElHu and SCF in CD34^＋ cells provided the cells with some protection. These findings suggest that the expression of WEElHu and SCF might rescue CD34^＋ cells from chemotherapyinduced myelosuppression.