Genome-wide analysis of Nilaparvata lugens nymphal responses to high-density and low-quality rice hosts

The brown planthopper （BPH） Nilaparvata lugens is an economically impor- tant pest on rice plants. In this study, the higher population density and yellow-ripe stage of rice plants were used to construct adverse survival conditions （ASC） against BPH nymphs. Simultaneously, the low population density and tillering stage of rice plants were used to establish a suitable survival condition （SSC） as a control. Solexa/Illumina sequencing was used to identify genes of BPH nymphs responding to ASC. Significantly longer duration development of BPH nymphs and significantly lower brachypterous ratio of BPH adults were observed by ASC compared with SSC. A total of 2 544 differentially expressed genes （DEGs） were obtained and analyzed by BLASTx, Gene Ontology and KEGG Orthology. Gene ontology analysis revealed that the DEGs were mainly involved in categories of cell, cell part, cellular process, binding, catalytic, organelle and metabolic processes. 1138 DEGs having enzyme commission numbers were assigned to different metabolic pathways. The largest clusters were neurodegenerative diseases （137, 12.0%）, followed by carbohy- drate metabolism （113, 9.9%）, amino acid metabolism （94, 8.3%）, nucleotide metabolism （76, 6.7%）, energy metabolism （64, 5.6%）, translation （60, 5.3%）, lipid metabolism （58, 5.1%）, and folding, sorting and degradation （52, 4.6%）. Expressing profile of 11 DEGs during eight nymphal developmental stages of BPH were analyzed by quantitative real- time polymerase chain reaction. The 11 genes exhibited differential expression between ASC and SSC during at least one developmental stage. The DEGs identified in this study provide molecular proof of how BPH reconfigures its gene expression profile to adapt to overcrowding and low-quality hosts.     

A large-scale gene discovery for the red palm weevil Rhynchophorus ferrugineus （Coleoptera： Curculionidae）

The red palm weevil （RPW; Rhynchophorusferrugineus） is a devastating pest of palms, prevalent in the Middle East as well as many other regions of the world. Here, we report a large-scale de novo complementary DNA （cDNA） sequencing effort that acquired ~5 million reads and assembled them into 26 765 contigs from 12 libraries made from samples of different RPW developmental stages based on the Roche/454 GS FLX platform. We annotated these contigs based on the publically available known insect genes and the Tribolium castaneum genome assembly. We find that over 80% of coding sequences （CDS） from the RPW contigs have high-identity homologs to known proteins with complete CDS. Gene expression analysis shows that the pupa and larval stages have the highest and lowest expression levels, respectively. In addition, we also identified more than 60 000 single nucleotide polymorphisms and 1 200 simple sequence repeat markers. This study provides the first large-scale eDNA dataset for RPW, a much-needed resource for future molecular studies.     

新书介绍

基因测序实验技术 本书是关于基因测序技术的一部综合性著作。全面覆盖基因测序发展、RNA测序、DNA测序、基因组测序和拼接以及基因测序的应用等。本书不仅较详细地阐述了有关技术的具体操作和程序,更着力于对各种技术的基本原理及其相关理论基础进行深层次的剖析。     

西雅图社区花园的用地获取、功能分区和元素组成

社区花园在欧美具有悠久历史,在健康城市建设和促进社区发展方面的功效已经得到证实。目前,已针对社区花园的功能、类型、经营和科普等开展研究,但对土地获取和设计相关的研究较少。西雅图的社区花园历史悠久,并获得政府支持,是美国发展社区花园的城市典范。通过对西雅图23个典型案例进行调研,对用地获取方式、功能类型、分区和元素组成进行分类总结,为设计建造具有中国特色的社区花园提供启示。     

通过比较基因组杂交研究肝癌中非随机染色体畸变

本研究通过使用比较基因组杂交的方法,研究肝癌中的非随机染色体畸变,旨在为肝癌的临床诊断和治疗提供参考资料。本研究收集了我院在2016年9月至2017年9月收治的10例肝癌患者,采集其肝癌标本。使用比较基因组杂交法(CGH)对所有肝癌标本的非随机染色体畸变进行分析。结果表明,所有肝癌标本均出现了非随机染色体畸变,即4q区域、16q区域、8p区域和17p区域的缺失变化。同时在1q区域、8q区域、17q区域以及6p区域出现了扩增变化。本研究初步得出结论,在肝癌出现后,其非随机区域会出现染色体畸变,这些情况的出现可对肝癌进行较好诊断,同时也可指导对肝癌的治疗。     

“DNA之父”沃森获得世界首份个人基因组图谱

科学网2007年6月1日报道：57年前,美国生物学家詹姆斯·沃森与弗朗西斯？克里克共同发现了脱氧核糖核酸（DNA）分子结构的双螺旋模型,并因这项重大突破而获得诺贝尔奖。5月31日,在得克萨斯州休斯敦的贝勒大学举行的庆祝仪式上。79岁的沃森成为自己研究的受益者——他获得了美国康涅狄格州的“454生命科技公司”赠予他的一对储存着自己全部基因序列的DVD光盘,从而也成为世界第一份完全破译的“个人版”基因组图谱的拥有者。这份奖品也被很多媒体称为个人“生命天书”。     

首个个人基因序列显示DNA比以前所认为的更加复杂

据abc网站2007年9月4日报道,首个个人详细基因组图显示基因代码甚至比以前所认为的更加复杂。比如,科学仍无法精确解开某些人眼睛蓝色之迷。     

中国生物多样性核心监测指标遥感产品体系构建与思考

生物多样性的稳定维持关乎人类生存发展与地球健康。生物多样性核心监测指标(Essential Biodiversity Variables, EBVs)旨在结合地面调查与遥感技术, 为大尺度、长时间序列的生物多样性监测提供新的解决方案。然而, 目前学界仍然缺乏一套国家尺度标准化EBVs遥感监测产品数据集, 以进行生物多样性评估。本研究旨在对中国生物多样性核心监测指标遥感产品进行体系构建与思考, 首先综述了目前EBVs的遥感研究概况, 并根据EBVs研究文献的数量进行调研分析; 同时, 本文在已有遥感生物多样性产品优先标准的基础上, 添加了“可重复性”的新标准, 并据此构建了中国EBVs遥感产品体系与监测数据集的指标清单, 最终对中国EBVs遥感研究存在的问题进行思考与讨论。本研究可为中国的生物多样性遥感监测提供科学依据, 有望为中国生物多样性政策的制定提供支撑。     

低氧胁迫和恢复对杂交黄颡鱼“黄优1号”肠道组织的影响

为探究低氧胁迫和恢复对杂交黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco) “黄优1号”肠道组织的影响, 研究运用酶活测定、HE染色、qRT-PCR、TUNEL检测及16S rRNA测序技术等方法, 分析低氧胁迫[(1.0±0.1) mg/L]和恢复下[(7.0±0.5) mg/L]该鱼肠道氧化应激指标、组织结构形态、细胞凋亡及微生物组成变化。结果显示: (1)在低氧胁迫下肠道中抗氧化酶活性(SOD、CAT、GSH-Px)、能量代谢酶活性(LDH)、丙二醛(MDA)和脂质过氧化物(LPO)含量显著升高, 恢复溶氧后氧化应激反应也比较剧烈。(2)低氧胁迫阶段, 肠道组织受损现象逐渐加剧, 杯状细胞肿胀、黏膜层被侵蚀, 恢复溶氧24h后, 缺氧引起的生理变化并未得到明显改善。(3)肠道组织细胞凋亡程度随着低氧时间的延长而加剧, 凋亡相关基因(bax、caspase9和p53)的表达量显著升高, bcl-2基因的表达量则减少。(4)低氧胁迫阶段肠道微生物相对丰度降低, 低氧胁迫72h的处理组中以厚壁菌门(Firmicutes)(47.8%)和拟杆菌门(Bacteroidetes)(40.6%)的丰度最为优势, 恢复溶氧后肠道菌群数量有所增加; KEGG功能预测显示, 多数肠道微生物与代谢通路相关。研究结果可为解析低氧和恢复下杂交黄颡鱼“黄优1号”肠道组织内环境稳态调控机制提供理论依据。     

基于同义密码子使用的原核生物基因组大、小染色体及质粒进化特征分析北大核心CSCD

基于同义密码子偏好分析,对54个原核基因组大、小染色体及质粒中蛋白质编码基因的序列特征进行了对比分析。结果表明,大、小染色体中蛋白质编码基因的GC含量分布相近,质粒中蛋白质编码基因的GC含量分布与所在物种全基因组的GC含量差别较大。进一步的分析表明,大、小染色体共同偏好的密码子最多,且具有相近的起始密码子和终止密码子使用特征。基于对应分析的同义密码子使用模式分析表明,大、小染色体具有相近的序列特征,且大、小染色体及质粒之间具有不尽相同的影响因素。这些结果可为今后原核生物基因组进化研究提供可靠的方法和理论依据。