堆肥调控作物根际微生物组抑制植物病害的研究进展

我国有机废弃物总量大、养分储量高,是提高农田生态系统服务功能的重要资源。好氧发酵能够较容易地实现有机废弃物处理与资源化转化,发酵产物堆肥常对多种植物病害具有抑制作用。回顾了近年来堆肥抑病方面的研究进展,重点关注堆肥对根际微生物组结构和功能的调控作用及潜在调控途径,探讨了堆肥微生物组与土壤和根际微生物组的差异,堆肥对土壤物理生物化学特性的影响及生物非生物环境因子对根际微生物组的影响,旨为“堆肥-土壤-植物根际微生物组”互作系统提供初步认识。     

镉胁迫下梭鱼草叶片转录组测序及苯丙烷代谢途径相关基因挖掘

为揭示苯丙烷代谢途径参与梭鱼草防御重金属胁迫的作用机制,分析镉(Cd)胁迫下梭鱼草叶片转录组序列,将其与NR、NT、PFAM、KOG、Swiss Prot、KEGG和GO公共数据库进行比对注释,并对差异表达基因进行趋势化分析,同时从中挖掘与苯丙烷代谢途径相关的差异表达基因。结果表明：(1)共获得221 392个unigenes,其中170 175个unigenes被注释到数据库,6 506个unigenes被注释到31条次生代谢通路;(2)将梭鱼草叶片unigenes与Swiss-Prot和Nr数据库进行比对,共得到168 355条CDS序列,Estscan软件预测得到84 673条序列;(3)对检测到的20 025个差异表达基因进行趋势分析,发现有3个显著的基因表达模式,包括2个下调表达模式(Cluster 0：2 631个基因,Cluster 1：3 153个基因)和1个上调表达模式(Cluster 5：3 733个基因);(4)进一步挖掘转录组数据发现,在6＿0 h和48＿0 h组中,梭鱼草叶片中共有26个差异表达的基因被鉴定出来,分别编码3个苯丙烷代谢公共途径关键酶,5个木质素...     

琥珀酸对酵母细胞转录组的影响

寻找抗衰老活性小分子并研究其作用机制是衰老药物学研究的重点和热点。本文报道了一种新的抗衰老活性小分子琥珀酸,发现琥珀酸可以显著延缓芽殖酵母细胞的衰老并增强细胞的压力抗性。随后,利用DNA Microarray技术及生物信息学手段较系统分析了琥珀酸处理对基因表达谱、基因本体聚类及相关信号通路的影响。结果显示,琥珀酸处理对细胞转录组产生了显著影响,共导致3 485个基因的差异表达(P 0.05),其中1 335个基因显著上调,2 150个基因显著下调。进一步对基因本体聚类及信号通路分析显示,线粒体及核糖体生物合成相关的分子功能、细胞组分、生物学过程和信号通路可能是琥珀酸作用的主要靶点,其他可能的作用靶点还包括蛋白酶体、细胞内吞、过氧化物酶体代谢及细胞自噬等。本研究为进一步阐明琥珀酸介导的寿命及压力调控机制提供了理论参考和研究线索。     

罗汉果几丁质酶基因家族的生物信息学分析

几丁质酶是一类在植物抵抗病原真菌等过程中具有重要作用的蛋白质,为探讨几丁质酶在罗汉果抗根结线虫病中的调控作用,本研究基于南方根结线虫侵染下的罗汉果幼苗根系的转录组测序结果,采用生物信息学技术对筛选到的15个罗汉果几丁质酶基因进行分析。结果表明,15个罗汉果几丁质相关蛋白基因编码的氨基酸序列其N段均有一段信号肽,亚细胞定位在胞外;分子量从27 kDa到37 KDa不等;多数为酸性蛋白。基于氨基酸保守结构域和系统发育关系分析,15个罗汉果几丁质酶分属于GH18和GH19两大家族中的3个组别(Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ)的成员,GH18家族成员三级结构预测具有典型的(α/β)_8桶状结构,而GH19家族成员三级结构预测只有α螺旋结构域。这些分析结果可为今后深入研究罗汉果几丁质酶的生物学功能和调控机制提供一定的理论依据,为罗汉果抗根结线虫病育种提供参考。     

大数据时代的整合生物信息学

随着生物数据测量技术的不断发展,生物数据的类型、内容、复杂度不断增加,生物信息学已迈入大数据时代。面对大数据时代多模态、多层次、高维度、非线性的复杂生物数据,生物信息学需要发展相应的方法和技术进行有效整合生物信息学研究与应用。本文对大数据时代整合生物信息学所涉及的数据整合、方法整合、系统整合及相关问题进行梳理和探讨。     

NgAgo-gDNA基因组编辑系统的成功及启示

韩春雨等发明的DNA指导的基因组编辑系统NgAgo-gDNA,比原有的RNA指导的基因组编辑系统CRISPR-Cas9在靶向特异性(防脱靶),反应可控性和基因组编辑范围等方面都有显著的改进。NgAgo-gDNA不是一项简单的改进,是一项具有开拓性的工作,沿着这条研究路线,可以继续开发出更先进的基因组编辑系统。该研究充分体现了生物信息学,特别是大数据挖掘在未来生命科学研究中的重要地位。本文仅从生物信息学角度,谈谈这项研究的价值、意义以及可能引发的相关研究方向。     

贵州上三叠统一新的海龙(爬行纲:双孔亚纲)

根据头骨和下颌建立了海龙一新属新种——短吻贫齿龙(Miodentosaurus brevis gen.et sp.nov.)。其正型标本是采自贵州三叠纪法郎组的一具骨架(台中自然科学博物馆标本编号NMNS-004727/F003960)。虽然头后骨胳还没有修理,但是几近完好的头骨和下颌显示出许多与众不同的特征,足以确定该标本代表了一新的海龙属种。短吻贫齿龙是个体较大的海龙,其全长超过4 m,头骨背部最长约为33 cm。吻直且极短是其最显著的特征之一。其他主要特征有:前颌骨沿前背中央有一隆嵴;上颌仅前颌骨有6枚圆锥形齿,无上颌骨齿;上颌骨沿前腹侧缘有一沟槽;下颌齿骨齿都集中在前端且至多不超过6枚。依据上述这些特征很易把短吻贫齿龙与其他已知海龙相区别。短吻贫齿龙头骨顶面松果孔大且很前位,头骨腭面的锄骨和翼骨均无齿,它的颈较长(至少可以辨认出13个颈椎)。这些特征显示短吻贫齿龙可能与包括中国安顺龙属(Anshunsaurus)在内的Askeptosauroidea超科有相近的系统关系。     

伯乐树转录组SSR分布特征及其引物开发

基于伯乐树(Bretschneidera sinensis Hemsl.)转录组测序数据,采用生物信息学方法分析该物种转录组中SSR位点的分布特征,利用TP-M13-SSR(Simple sequence repeat with tailed primer M13)方法检测12株无亲缘关系样本SSR引物位点的多态性.结...     

中元古代中期神农架群台子组微体化石组合和热演化阶段*

扬子台地北缘神农架群发育一套中元古代中期和晚期的海相碳酸盐岩与碎屑岩地层,其中台子组是神农架群中部地层,也是该群古生物化石丰度最高的组。本文利用化学浸泡法对中元古代中期台子组细粒碎屑岩进行微体化石研究,结果显示:台子组化石总的特征是组合简单、化石个体较小,大部分标本直径介于20-50μm。本文共鉴定出微体化石7属11种,包括光面球形类Leiosphaeridiacrassa、L.minutissima、L.jacutica、L.bicrura和Leiosphaeridiasp.,细胞聚合体Synsphaeridium sp.、Eomicrocystismalgica和相对复杂的疑源类Navifusa sp.、Satka sp.、Germinosphaera sp.与Arctacellularia tetragonala。台子组微体化石组合中原核生物是主要的化石类型,真核生物丰度很低。其化石多样性和膜壳平均直径远小于邻近时期的生物化石群落,这可能与台子组沉积期的地表环境特征以及独特的生物群落特征有关。拉曼光谱分析表明台子组有机质处于较高的热演化阶段,埋藏温度约280℃,过高的埋藏温度也可能降低了台子组化石保存质量。     

皖北地区寒武系芙蓉统炒米店组中上部的索克虫类三叶虫*

塔里木盆地塔中台地奥陶系海百合茎化石丰富。本文通过研究塔中35井上奥陶统良里塔格组和桑塔木组岩芯中的海百合与其共生生物的关系, 讨论了海百合化石的古生态。在塔中35井上奥陶统取芯中识别出7种海百合茎类型: 圆圆茎、星星茎、星圆茎、椭圆圆茎、星椭圆茎、圆角星星茎和不规则星茎, 根据茎板形态划分为五射茎板组(Pentameri)、椭圆茎板组(Elliptici)、圆茎板组(Cyclici)、特殊茎板组(Varii)四种组合类型; 统计了海百合茎化石各种切面的大小和百分含量; 结合岩性分析了每段地层的沉积环境。研究发现, 在局限泻湖环境下, 蓝细菌–四分珊瑚为主的生物组合中不见海百合化石碎片; 仅见腹足类和介壳类化石的细砂屑滩中, 偶见细小的海百合茎化石; 在开阔海环境中, 海百合广泛与苔藓虫、管孔藻、粗枝藻等共生。在海百合–苔藓虫组合中, 海百合茎板的类型最丰富多样, 五射茎板组、椭圆茎板组、圆茎板组、特殊茎板组等四种茎板组合类型都存在; 在管孔藻–海百合组合中, 海百合茎板主要为圆茎板类型, 粗大、密集, 海百合茎碎片含量最高; 在海百合–粗枝藻组合中, 海百合茎板的数量减少、大小变小, 但茎板的类型比较丰富, 四种茎板组合类型都有。由此认为, 塔中台地上奥陶统沉积期, 海百合生长的首选环境为开阔台地, 并受水动力能量和水体清洁度控制: 水动力能量高, 水体清洁, 海百合繁盛; 水动力能量低, 水体动荡浑浊, 海百合可以生存; 水动力能量低、较为动荡、微生物席发育的环境, 不利于海百合生存。