优化培养基增加层理鞭枝藻藻胆蛋白产量

藻胆蛋白(phycobiliprotein)是蓝藻和红藻藻胆体的组成部分,是光合作用集光复合体的组成部分,一般由α和β亚基构成,每个亚基含1～4个辅基色素,从而使藻胆蛋白具有特定的光谱吸收性质。根据这些吸收光谱性质,可以将藻胆蛋白分为:别藻蓝蛋白(APC)、藻蓝蛋白(PC)和藻红蛋白(PE)等,在某些缺乏PE而有异形胞的蓝藻中存在充当PE天线捕光功能的藻红蓝蛋白(PEC)〔1〕。藻胆蛋白可用于天然食用色素、化妆品色素和制药行业,还可作为免疫检测、荧光显微技术和流式细胞荧光测定法技术方面的荧光探针。特别是本工作研究的层理鞭枝藻(简称M.laminosu…     

低温导致中华蜜蜂后翅翅脉的新变异

在封盖发育期,将中华蜜蜂Apis cerana cerana封盖子放入24℃低温环境中分别处理24、48、72 h,再恢复到正常的发育温度35℃至羽化,或将封盖子放在30℃低温中培养至羽化,发现羽化后的蜜蜂后翅翅脉发生明显变异。发现翅脉变异有3种类型,翅脉增加、翅脉突出和翅脉缺失。后翅翅脉增加的变异只发现一种,基室、缘室共有的径分脉与基室、盘室共有的中脉之间,新增径中横脉。新增的径中横脉发生的程度不同,有的在径分脉和中脉相对的位置相向伸出,有的形成完整的新脉,新增的径中横脉与原径中横脉相似,在末端均有"弱化点"。由于原有径中横脉较短,一直忽略其存在,这次径中横脉的确定,可以判定原来公认的"中脉分叉"应分别是径分脉和中脉延伸出来的两条翅脉。后翅突出的变异有2种,中脉向基室突出,径分脉向基室突出。翅脉突出的程度不同,有的略突出,有的明显突出,有的伸出翅脉较长。中脉突出均发生在中脉的转折点上,且此类翅脉变异,仅发生在雄蜂样本中,在工蜂样本中还未见。后翅翅脉缺失的变异有2种,发生在肘臀横脉和中脉。肘臀横脉"弱化点"处缺失。将中华蜜蜂雄蜂封盖子放入低温30℃恒温培养箱中发育,发现2个羽化的雄蜂样本发生肘臀横脉在"弱化点"处缺失。中脉向盘室伸出的部分发生缺失。翅脉缺失的程度不同,有的明显缩短,有的仅存痕迹,有的缺失大部分或完全缺失。中脉向盘室伸出的部分是东方蜜蜂Apis cerana区别于西方蜜蜂Apis mellifera的主要形态特征之一,如果东方蜜蜂这段翅脉全部缺失,此部位的形态与西方蜜蜂完全相同。这意味着这个翅脉作为区分东方蜜蜂和西方蜜蜂的翅脉特征将面临挑战。对蜜蜂种质资源鉴定,蜜蜂的系统发育和进化生物学等领域的研究将具有重要影响。温度影响翅脉发育的深入研究,为研究蜜蜂翅脉发育过程,揭示翅脉发育调控机制,以及蜜蜂发育的温度适应生理机制提供一个新思路。     

1980-2010年北京市农用地碳储量对土地利用变化的响应

分析北京市农用地碳储量对土地利用变化的响应,对快速城市化和工业化区域及全国农用地低碳利用调控具有重要意义。利用1980年第二次土壤普查数据与2010年测土配方施肥项目成果土壤数据核算北京市农用地表层土壤碳储量,利用生物量遥感信息（NDVI）模型反演林地、草地植被碳储量,对北京市土地利用变化造成的农用地碳储量变化进行研究,结果表明：1）1980-2010年,北京市农用地碳储量由75.29 Tg-C增至81.13Tg-C,增加5.83 Tg-C,其中,土壤碳储量减少7.51 Tg-C,植被碳储量增加13.34 Tg-C;2）30年间,北京市农用地面积减少14.11×10⁴ hm²,其中,耕地流失最为显著,主要去向为建设用地和林地,林地面积略有增加;3）北京市用地类型保持不变的农用地土壤碳储量减少297.63×10⁴ t,植被碳储量增加1095.21×10⁴ t,共计增加797.58×10⁴ t,其中,用地类型保持不变的耕地、林地碳储量增加,草地碳储量减少;4）30年间,土地利用类型转化使北京市农用地土壤碳储量减少75.71×10⁴ t,植被碳储量增加212.49×10⁴ t,共计增加136.78×10⁴ t,其他用地类型转为林地使碳储量增加,有利于碳汇的形成,林地转出为其他用地类型均会造成一定碳排放;5）平原造林、退耕还林等工程有利于增加北京市农用地固碳量。未来北京市可通过控制农用地面积减少量,优化农用地内部结构,降低用地类型间的转换频率以提高农用地碳储量。研究可为其他区域及全国在快速城市化工业化过程中提升农用地碳储量提供一定参考。     

CRISPR/Cas9介导靶向敲除拟南芥GGB基因突变体的鉴定

GGB是抗旱负调控基因。为了获得拟南芥ggb突变体材料,构建了以拟南芥U6启动子驱动GGB sgRNA的CRISPR/Cas9基因组编辑载体。将构建好的编辑载体利用农杆菌介导的浸花法转化野生型拟南芥。对转基因后代GGB基因的测序结果分析发现,在靶位点处有缺失4个碱基和增加1个T碱基的2种突变体产生。分别对野生型拟南芥和上述2种ggb突变体进行半定量RT PCR分析结果显示,突变体材料中几乎检测不到GGB基因表达,说明获得了GGB基因敲除突变体。对野生型和ggb突变体叶片失水率、耐旱表型及单株种子量的测定结果表明,与野生型相比,拟南芥GGB基因突变后,叶片失水率显著减少,抗旱性明显增强,而单株种子量却并没有改变。研究表明,GGB是一种理想的作物分子育种的候选靶基因,获得的突变体为今后从农作物中克隆的GGB同源基因进行功能互补验证提供了有用的遗传材料。     

拟南芥IAA酰胺合成酶GH3-6负调控干旱和盐胁迫的反应

生长素是一种重要的植物激素, 几乎参与了植物所有的生命活动过程。GH3-6具有IAA酰胺合成酶活性, 催化氨基酸与IAA形成IAA的氨基轭合物, 发挥暂时或永久灭活IAA的作用。该文探讨了GH3-6基因在拟南芥(Arabidopsis thaliana)逆境适应过程中的功能。结果显示GH3-6基因受干旱、ABA和高盐的诱导表达。与野生型相比, GH3-6基因过表达突变体dfl1-D对干旱的抗性明显减弱, 叶片失水速率更快。在抗盐方面, dfl1-D也显著弱于野生型。在3种逆境(干旱、ABA和高盐)胁迫下, GH3-6基因的高表达抑制了逆境响应基因RD22、KIN1、RD29A和DREB1A的表达。而且在干旱胁迫下, dfl1-D中ABA的含量明显低于野生型。研究结果证明, 高表达GH3-6基因负调控拟南芥对逆境的抗性。     

棉花Trihelix转录因子GhGT29基因的克隆及功能分析

Trihelix转录因子在植物抵御各种逆境胁迫中扮演重要作用,克隆棉花Trihelix转录因子基因并分析其表达特性和功能,为最终利用转基因手段改良棉花抗逆性奠定基础。本文依据生物信息学分析,采用RT-PCR方法从陆地棉中克隆了一个Trihelix转录因子基因,命名为GhGT29(GenBank登录号：JQ013097)。该基因最大开放阅读框(ORF)为1092 bp,编码363个氨基酸,预测分子量为40.9 kDa,等电点为5.45。SMART蛋白结构预测发现,该蛋白含有1个Trihelix家族典型的SANT结构域。系统进化树分析表明,GhGT29属于Trihelix转录因子SH4亚家族,与拟南芥AtSH4-like1、AtSH4-like2亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,GhGT29受高盐、干旱、低温胁迫和ABA诱导表达;GhGT29在陆地棉的根、茎、叶、花、开花后当天胚珠以及开花后12 d(12 DPA)纤维中均有表达,其中在花中表达量最高,在茎中表达量最低。利用拟南芥原生质体系统进行分析,结果显示GhGT29主要定位于细胞核中,并且具有转录激活活性。以上结果表明GhGT29基因可能参与棉花逆境信号通路中对抗逆功能基因表达的调控。     

苦荞地方资源子实主要性状的遗传变异研究

对我国苦荞主产区171份苦荞地方资源子实的千粒重、百粒米重、百粒皮壳重、皮壳率、子粒及皮壳黄酮含量进行了测定,运用频数分布、相关性和聚类分析,考察其遗传变异情况。结果表明,千粒重、百粒米重、百粒皮壳重、皮壳率、子粒及皮壳黄酮含量变异范围较大,分别为21.73~42.13 g、0.974~2.606 g、0.468~1.363 g、17.594%~38.017%、1.008%~4.368%和0.002%~0.986%,均值分别为29.43 g、1.988 g、0.729 g、24.702%、2.019%和0.144%。相关分析表明,苦荞千粒重与百粒米重(r12=0.579**,r12.其他=0.315**)、百粒皮壳重(r13=0.746**,r13.其他=0.989**)、皮壳率(r14=0.216**,r14.其他=-0.980**)之间,百粒皮壳重与皮壳率(r34=0.807**,r34.其他=0.993**)之间,分别呈极显著相关;百粒米重与百粒皮壳重(r23=0.521**)、皮壳率(r24=0.247**)之间,皮壳率与皮壳黄酮含量(r46=0.187*)之间,分别呈显著相关。聚类分析表明,171份苦荞地方资源聚为5类,6个性状聚为3类。筛选出了千粒重、子粒和皮壳黄酮含量较高的苦荞地方资源。以上结果可为苦荞遗传研究与育种亲本选配提供参考。     

陆地棉bZIP转录因子响应非生物胁迫表达谱分析

低温、干旱和高盐是影响棉花生长发育和产量的重要限制因素。b ZIP转录因子在植物非生物胁迫反应中起重要作用。本研究利用生物信息学的方法从陆地棉中鉴定了24个b ZIP转录因子基因,命名为Ghb ZIP1~Ghb ZIP24。系统进化树分析表明,这24个家族成员主要聚集在A、B、C、D、E、G、I、S这8类亚家族。通过RT-PCR的方法分析了棉花(Gossypium hirsutum L.)Ghb ZIPs基因在高盐(200 mmol/L Na Cl)、干旱、4℃低温等非生物胁迫处理下的表达模式。结果表明,19个基因响应高盐胁迫、11个基因对干旱胁迫有应答反应,15个基因有冷胁迫应答。此外,有4个基因(Ghb ZIP4、Ghb ZIP7、Ghb ZIP21和Ghb ZIP23)在3种处理下均有应答反应。以上研究结果表明,Ghb ZIPs在陆地棉的非生物胁迫适应过程中可能具有重要的作用。本研究为进一步探索棉花b ZIP转录因子在抗逆反应中的重要作用和利用基因操作手段提高棉花抗逆性提供了重要信息。     

青海祁连山区寄蝇科昆虫资源调查

【目的】掌握我国祁连山国家公园青海片区寄蝇科昆虫资源,明确青海祁连山区寄蝇科昆虫种类和区系分布格局。【方法】于2019-2021年,采用网捕法对寄蝇科昆虫进行采集,用比较形态法进行标本观察分类,进一步对青海祁连山区寄蝇科昆虫资源进行整合。【结果】共调查分类鉴定出寄蝇科昆虫109种,隶属于4亚科15族54属,包含1个中国新记录属：马寄蝇属Masistylum Brauer&Bergenstamm,1893,2个中国新记录种：弓马寄蝇Masistylumarcuatum(Mik,1864)、黄缟寄蝇Onychogoniaflaviceps(Zetterstedt, 1838);54个种为青海新记录种;7个种为祁连山区优势种。区系分布格局显示,古北界+东洋界共有种与古北界特有种比例较高。【结论】青海祁连山国家公园的寄蝇科昆虫种类丰富,以植食性鳞翅目昆虫为宿主的寄蝇优势种明显,祁连山区寄蝇物种区系分布格局呈现出古北动物地理界青藏区的物种组成特征。     

红色原鸡群体遗传多样性

为了阐明红色原鸡的群体遗传结构,以对其有效保护提供遗传学依据,采用33个微卫星标记对其群体中56个个体进行了PCR-聚丙烯酰胺多态性电泳检测。33个微卫星座位共检测到140个等位基因,所有座位都呈现出多态性,每个座位的等位基因数在2～8个之间,平均每个座位等位基因数4.24个,有效等位基因数3.30个。根据等位基因频率,计算出的群体表观杂合度、期望杂合度及多态信息含量分别为0.7980、0.6506和0.5948。结果表明,红色原鸡群体遗传多样性较丰富。