苹果柠檬酸合酶3基因家族成员鉴定及表达分析

柠檬酸合酶(citrate synthase 3, CS3)是细胞代谢途径中的关键酶之一,其活性调节着生物体的物质和能量代谢过程。本研究旨在从苹果全基因组中鉴定CS3基因家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果CS3基因的潜在功能提供理论基础。利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果CS3家族成员,通过Pfam、SMART、MEGA5.0、clustalx.exe、ExPASy Proteomics Server、MEGAX、SOPMA、MEME和WoLF PSORT等软件分析CS3蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况。利用酸含量的测定和实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术检测苹果6个CS3的组织表达和诱导表达特性。苹果CS3基因家族包含6个成员,这些CS3蛋白包括473−608个不等的氨基酸残基,等电点分布在7.21−8.82。亚细胞定位结果显示CS3蛋白分别定位在线粒体和叶绿体。系统进化分析可将其分为3类,各亚家族基因数量分别为2个。染色体定位结果显示,CS3基因分布在苹果不同的染色体上。蛋白二级结构以a-螺旋为主,其次是无规则卷曲,b-转角所占比例最小。筛选的6个家族成员在不同苹果组织中均有表达,整体表达趋势从高到低依次为MdCS3.4相对表达含量最高,MdCS3.6次之,其他家族成员相对表达量依次为MdCS3.3>MdCS3.2>MdCS3.1>MdCS3.5。qRT-PCR结果显示,MdCS3.1和MdCS3.3基因在酸含量较低的‘成纪1号’果肉中相对表达量最高,酸含量较高的‘艾斯达’果肉中MdCS3.2和MdCS3.3基因相对表达量最高。因此,本研究对不同苹果品种中CS3基因相对表达量进行了检测,并分析了其在苹果果实酸合成过程中的作用。结果表明,CS3基因在不同苹果品种中的相对表达量存在差异,为后续研究苹果品质形成机制提供了参考。     

斑马鱼急性无机砷暴露后肝脏差异表达基因的生物信息学分析

砷是一种致癌物,是心血管、外周血管疾病、神经疾病、糖尿病和各种癌症的致病因素。目的:利用GO数据库和KEGG数据库等生物信息学方法对GEO数据库数据中的差异表达基因进行评价。利用生物信息学分析软件对差异基因进行功能富集、功能注释分析和生存分析。利用Cytoscape上的蛋白-蛋白相互作用网络(Protein-protein interaction network, PPI)软件对179个差异基因进行筛选和分析。结果发现126个基因作用于蛋白靶点,其中有10个基因为关键基因分别为:PSMB3、HSP701、HSPE1、STIP1、HSPD1、HSP70、DNAJB1B、HSP90AA1.1、HSPA9H和TCP1。核心基因主要作用于内质网中的蛋白质加工通路。这可能会为砷对肝脏损伤的潜在生物标志物和生物学机制提供新的思路。     

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。     

Composition and spatial heterogeneity of submersed vegetation in a softwater lake in Wisconsin

Big Muskellunge Lake, a softwater lake (pH 7.5–8.0, alkalinity 0.36 meq/L) in northern Wisconsin, harbors a diverse (25 species) submersed macrophyte vegetation. The present submersed flora combines species generally thought distinct in their ecological affinities, and is very similar to that reported in 1935. The only differences are the apparent loss of three previously infrequent Potamogeton species, and the addition to the flora of two infrequent Potamogeton species and the now abundant Elodea canadensis. Dramatic differences in composition and pattern of the vegetation occurred between sites of contrasting exposure and sediment type. Substantial compositional variation, at scales ranging from tens of centimeters to tens of meters, occurred along transects of contiguous quadrats at uniform depth and exposure. Analyses of species sequences along line transects detected significant segregation of species that is most plausibly explained by biotic factors such as colonization, clonal growth, and competition. Heterogeneity at small scales of a few meters or less is common in Big Muskellunge Lake. Such pattern has been neglected in macrophyte ecology, in spite of its significance for neighbor relationships which may critically influence growth and reproduction of aquatic plants.     

梨小食心虫化学感受蛋白cDNA的克隆、序列分析及原核表达

为了研究梨小食心虫Grapholita molesta化学感受蛋白（chemosensory proteins, CSPs）在化学感受系统中的作用, 本研究利用RT-PCR和RACE技术克隆到一条梨小食心虫化学感受蛋白的全长cDNA序列, 命名为GmolCSP （GenBank 登录号： JQ821389）。序列分析表明, GmolCSP开放阅读框序列为384 bp, 编码127个氨基酸残基, 预测N末端含有18个氨基酸组成的信号肽序列, 其成熟蛋白的预测分子量为12.80 kD, 等电点为8.33。该基因编码的氨基酸序列与其他鳞翅目昆虫化学感受蛋白的氨基酸序列具有较高同源性。RT-PCR结果显示, GmolCSP在梨小食心虫成虫触角、 去触角的头、 胸、 腹、 足和翅中都有表达。将GmolCSP重组到表达载体pET-32a中, 转入大肠杆菌Escherichia coli BL21（DE3）进行表达。SDS-PAGE和Western 印迹检测结果显示, 梨小食心虫化学感受蛋白基因在大肠杆菌中成功地表达出一个分子量约为29 kD的融合蛋白, 与预测的融合蛋白分子量大小一致。本研究结果为进一步研究该蛋白的分子结构和功能奠定了良好基础。     

Quantifying the evidence for ecological synergies

There is increasing concern that multiple drivers of ecological change will interact synergistically to accelerate biodiversity loss. However, the prevalence and magnitude of these interactions remain one of the largest uncertainties in projections of future ecological change. We address this uncertainty by performing a meta-analysis of 112 published factorial experiments that evaluated the impacts of multiple stressors on animal mortality in freshwater, marine and terrestrial communities. We found that, on average, mortalities from the combined action of two stressors were not synergistic and this result was consistent across studies investigating different stressors, study organisms and life-history stages. Furthermore, only one-third of relevant experiments displayed truly synergistic effects, which does not support the prevailing ecological paradigm that synergies are rampant. However, in more than three-quarters of relevant experiments, the outcome of multiple stressor interactions was non-additive (i.e. synergies or antagonisms), suggesting that ecological surprises may be more common than simple additive effects.     

西伯利亚蝗辣病毒超微结构和发育及DNA特性

为寻找新的生物治蝗措施 ,采用显微镜和生化方法 ,对 1992年从新疆木垒县西伯利亚蝗上分离的一株痘病毒 (Gomphocerussibiricusentomopoxvirus,GsEPV)的超微结构、发育循环和DNA特性进行了研究 ,结果表明 :该病毒的包含体为球形 ,最大直径约 6 90 μm ,最小直径约 3 95 μm ,平均为 5 33μm。脂肪体超薄切片中的病毒粒子呈椭圆形 ,大小为 2 6 7nm× 10 3nm。病毒粒子髓核折叠成 2～ 3折 ,其横切面呈圆形 ,中间有 3～ 4个电子非致密的圆点。GsEPV主要感染寄主脂肪体。接种后 15～ 2 0天包含体大量形成 ,此时已没有游离病毒粒子存在 ,发育同步 ,并且比其它痘病毒发育周期短。GsEPV -DNA经三种限制性内切酶 HindⅢ、BglⅡ和 EcoRⅠ酶解后分别得到2 0、17和 2 9条片段 ,其分子量分别为 15 5 37× 10 6D ,15 6 45× 10 6D和 15 6 79× 10 6D ,平均为 15 5 37× 10 6D。与已报道的蝗虫痘病毒进行比较 ,这些痘病毒可分为二种类型 :一种包含体为圆形的 ;另一种为椭圆形。形态相似的包含体病毒髓核结构相似 ,分子量也在一个范围内 ,具有椭圆形包含体的痘病毒如OaEPV、CiEPV、MsEPV、AcEPV和PnEPV ,其病毒粒子中DNA链折叠较少 (1～ 2折 ) ,分子量也较小 ,通常在 12 5× 10 6D范围 ;而具有圆形包含体的痘病毒