猪CD8B表达谱、基因多态性及其与血液免疫性状的关联分析

白细胞分化抗原8(cluster of differentiation 8,CD8)是主要表达在CD8+T细胞表面的共受体和信号转导分子.CD8B基因编码CD8蛋白的β链,在免疫应答中起着潜在的调节作用.为分析CD8B基因在猪(Sus scrofa)不同组织中的表达特征,并探究CD8B基因多态性对血液免疫性状的遗传效应,本研究利用qRT-PCR测定CD8B基因在大白猪7个组织中的表达量,并用PCR产物测序与限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)方法对382头大白猪、84头长白猪和90头松辽黑猪CD8B基因编码区进行SNPs检测,以及分析CD8B基因突变对大白猪外周血T淋巴细胞亚群和血常规指标的影响.结果表明,CD8B基因在脾脏中的mRNA表达量最高,然后依次是肺脏、胃、肝脏、肾脏、心脏和肌肉.CD8B基因外显子5处检测到1个错义突变(c.602G＞A),在大白猪、长白猪和松辽黑猪群中均存在3种基因型(AA、AG和GG型),且3个猪种都是GG为优势基因型.统计分析显示,CD8B基因多态性与大白猪血液中的CD4+CD8-、CD4 CD8+、CD4 +/CD8+、血红蛋白含量(hemoglobin,HGB)和红细胞压积(hematocrit,HCT)指标显著相关(P＜0.05).最小二乘分析表明,3种CD8B基因型个体具有不同的血液参数,其中GG型的CD4+CD8-指标显著高于AG型,AG型的CD4-CD8+指标显著高于GG和AA型,GG和AA型的CD4+/CD8+、HGB和HCT指标显著高于AG型(P＜0.05).因此,CD8B基因可能参与血液生理指标的调控,可作为影响猪免疫性状的重要功能候选基因.本研究为进一步揭示CD8B基因的生物学功能提供依据,也为猪的标记辅助抗病育种提供了基础资料.     

猪MYL4基因的克隆及其在猪胚胎骨骼肌中的表达分析

克隆了猪(Sus scrota)MYL4基因的cDNA序列,并利用生物信息学方法进行验证.所得cDNA序列全长1105 bp,包含1个完整的开放阅读框,编码197个氨基酸.序列分析表明,该基因与已报道的狗(Canis lupus familiaris)、人(Homo sapiens)、黑猩猩(Pan troglodytes)和恒河猴(Macaca mulatta)等物种的MYL4基因高度同源,氨基酸序列同源性分别为98.4%、95.9%、95.4%和95.4%.该基因编码的蛋白具有EFH和FRQ1保守功能域.荧光定量分析该基因在猪胚胎骨骼肌(妊娠33、65和90d)中的表达,发现MYL4基因在通城猪和长白猪中呈波浪式表达模式,在妊娠第33天时中外猪品种间无显著差异,但在第65和90天时长白猪中显著高于通城猪.     

长爪沙鼠TLR4基因片段克隆及其在脏器中的表达和分布特征

Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)是参与调节先天免疫的一类具有高度保守性的蛋白受体.为克隆长爪沙鼠(Meriones unguiculatus) TLR4基因片段,分析其在内脏组织中的分布特征,本研究通过分析比较大鼠(Rattus norvegicus)、小鼠(Mus musculus)与仓鼠(Mesocricetus auratus) TLR4基因序列,选择保守区设计引物,扩增长爪沙鼠TLR4基因片段;将所得片段连接到克隆载体上,测序并使用DNASTARMeglign软件分析该序列与其他不同种属动物TLR4基因序列同源性;采用半定量PCR与免疫组织化学技术分析TLR4在正常长爪沙鼠脏器组织中的表达情况.结果显示,本研究成功克隆了长爪沙鼠TLR4基因片段(GenBank登录号:KX137123),BLAST分析比对发现,与其他鼠类的TLR4基因同源性在87.4％以上,与仓鼠的同源性较高(89.1％),与人(Homo sapiens)、猪(Sus scrofa)的TLR4同源性较低,分别为69.5％和73.1％,提示长爪沙鼠与仓鼠的亲缘关系较近,与人和猪的亲缘关系较远.半定量PCR分析结果显示,TLR4基因在长爪沙鼠心、肝、脾、肺和肾中呈差异表达,以肺脏中表达量最高,肝脏中表达量最低.免疫组化结果表明,在长爪沙鼠的肺脏和脾脏组织中可见较多TLR4阳性反应产物,在肺脏中阳性反应产物主要见于肺泡支气管上皮细胞;在脾脏中阳性反应产物主要见于脾小结周围的边缘区,淋巴小结内也可见少量分布;肾脏中偶见阳性反应产物分布,心脏和肝脏上均未检出,这与转录水平结果较一致.研究结果为探究长爪沙鼠先天免疫及其作为良好的动物感染模型提供了理论依据.     

2个猪品种的背最长肌组织中兰尼定受体（RYR1）基因表达的发育性变化

本研究采用实时荧光定量PCR方法检测了长白猪和梅山猪背最长肌组织中RYR1基因mRNA表达量在初生（0月龄）、1月龄、2月龄、3月龄、4月龄和5月龄间的变化及其与体重、肌纤维面积（CSA）和肌内脂肪含量（IMF）之间的相关性。结果表明：长白猪的体重、CSA在多数月龄均高于梅山猪,而梅山猪的IMF在多数月龄均高于长白猪。两品种RYR1基因表达量的发育性表达模式极为相似,均表现为波动起伏中逐渐上升的趋势。相同月龄时,梅山猪RYR1基因的表达量均高于长白猪。本文初步揭示了两猪种生长发育过程中RYR1基因表达的发育性变化模式和品种差异,为进一步研究RYR1基因对猪肉质性状的影响提供了基础数据。     

猪APOA5和APOC3基因mRNA的表达差异及与肌内脂肪沉积的相关性分析

为了探究载脂蛋白A5（apolipoprotein A5,APOA5）基因和载脂蛋白C3（apolipoprotein C3,APOC3）基因组织表达差异及其与肌内脂肪（intramuscular fat,IMF）沉积的相关性,本研究利用荧光定量PCR方法分析APOA5和APOC3基因mRNA在可乐猪和江口萝卜猪7个组织中的相对表达量及其与IMF沉积的相关性。研究结果表明：APOA5和APOC3基因在可乐猪和江口萝卜猪的7个组织中均有不同程度表达,在肝脏中表达量最高,在皮下脂肪和背最长肌中表达量次之;APOA5基因在可乐猪多数组织中的表达量显著低于江口萝卜猪（p〈0.05）,而APOC3基因未呈现类似规律性;可乐猪中,除心脏外,其它组织均表现为APOC3基因mRNA表达量高于APOA5,江口萝卜猪心脏、肝脏、脾脏、小肠和背最长肌中同样呈现上述表达差异。相关及回归分析表明,IMF沉积量与可乐猪APOC3 mRNA表达丰度呈线性正相关（p〈0.05）。根据研究结果,可以推测APOA5和APOC3基因与IMF沉积有一定关联性。     

五指山猪不同组织中肌细胞生成素基因Myf4及生肌调节因子Myf6的表达

本文通过运用Real-time PCR技术,检测肌细胞生成素基因Myf4和生肌调节因子Myf6在出生后的第30天、第210天、第360天（出生到体成熟）的五指山猪肌肉组织中的表达变化,以及Myf4、Myf6在体成熟五指山猪肌肉、心、肝、脾、肺、肾、胃、小肠组织中mRNA相对表达情况。结果表明：Myf4及Myf6基因在五指山猪出生后在肌肉组织中的mRNA表达水平随着五指山猪的生长年龄生长而显著增长（p〈0.05）;Myf4及Myf6基因在成年五指山猪以上8种组织中均有表达,其中在肌肉组织中相对表达量最高。本研究结果将为五指山猪肌肉生长发育及矮小性状形成机理提供参考。     

猪MYL4基因的克隆及其在猪胚胎骨骼肌中的差异表达分析

克隆了猪MYL4基因的cDNA序列,并利用生物信息学方法进行验证。所得cDNA序列全长1105bp,包含一个完整的开放阅读框,编码197个氨基酸。序列分析表明,该基因与已报道的狗、人、黑猩猩和恒河猴等物种的MYL4基因高度同源,氨基酸序列同源性分别为98.4%、95.9%、95.4%和95.4%。该基因编码的蛋白具有EFH和FRQ1保守功能域。荧光定量分析该基因在猪胚胎骨骼肌（妊娠33 、65 和90 天）中的表达规律,发现MYL4基因在通城猪和长白猪中呈波浪式表达模式,在妊娠第33 天时中外猪品种间无显著差异,但在65 和90 天时长白猪中显著高于通城猪。     

绵羊脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(FABP4)cDNA的克隆、表达及其结构模拟分析

为探讨绵羊脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白(FABP4)在不同生长阶段背最长肌中的表达特性,本实验以成年小尾寒羊(Ovis aries)皮下脂肪组织总RNA为实验材料,在脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(FABP4)cDNA保守区域设计1对引物Ff和Fr,采用RT-PCR方法克隆了绵羊FABP4全编码序列,并运用生物软件对FABP4蛋白空间结构进行分析.同时运用实时荧光定量PCR法,对FABP4在皮下脂肪和背最长肌中的表达以及不同日龄在背最长肌中的表达量与背最长肌肌内脂肪含量的相关性进行了初步研究.结果表明:绵羊FABP4基因cDNA长度为464bp,包含1个由399 bp组成的开放阅读框,编码132个氨基酸.生物信息学分析表明,不同物种间FABP4氨基酸序列具有较强的保守性,蛋白质空间结构呈2个α螺旋和10个β折叠围绕的桶状构型.实时荧光定量PCR试验表明,FABP4基因在160和200日龄绵羊背最长肌中的表达量明显高于90日龄背最长肌的表达量(P＜0.05);且在90、120、160和200日龄绵羊背最长肌中的表达量与相应日龄的背最长肌肌内脂肪含量呈正相关(R2=0.7196,P＜0.01).本研究结果表明,调控FABP4基因在背最长肌的表达是改善绵羊肉质的潜在途径.     

基于GWAS的6个免疫相关基因在大蒲莲猪和长白猪群体内的表达分析

免疫相关基因的筛选与研究是猪(Sus scrofa)抗病育种的前提与基础。本研究基于课题组前期对仔猪的T淋巴细胞亚群指标进行的全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),对5号染色体上一个1.05 Mb免疫调控区域内包含的6个免疫相关基因:白细胞分化抗原4(cluster of differentiation 4,CD4)、淋巴细胞活化基因-3(lymphocyte activation gene-3,LAG3)、白细胞分化抗原27(cluster of differentiation 27,CD27)、淋巴毒素β-受体(lymphotoxin beta receptor,LTBR)瘤坏死因子受体超家族成员1A(tumor necrosis factor receptor superfamily member 1a,TNFRSF1A)和白细胞分化抗原9(cluster of differentiation 9,CD9)在大蒲莲和长白仔猪群体外周血液中的表达量进行检测,并对各基因开展品种和母猪效应分析,为进一步筛选影响大蒲莲仔猪高抗病力的候选基因提供借鉴。采集大蒲莲猪(104头)和长白猪(171头)35日龄仔猪的外周血,提取总RNA,逆转录为cDNA后,通过qRT-PCR的方法进行上述免疫相关基因和内参基因β2-微球蛋白(beta-2-microglobulin,B_2M)的表达水平检测,在对各免疫基因表达量通过内参基因校正后,对矫正后的表达量ΔCt在大蒲莲猪和长白猪群体内的表达特征、品种和母猪效应进行分析。结果显示,大蒲莲仔猪CD4和CD27基因表达量极显著低于长白仔猪(P0.01),且母猪效应差异也达到极显著水平(P0.01);大蒲莲仔猪TNFRSF1A基因表达量显著低于长白仔猪(P0.05);大蒲莲仔猪CD9基因表达量极显著高于长白仔猪(P0.01)。本研究对基于GWAS的6个免疫相关基因在大蒲莲猪和长白猪群体内的表达开展分析,其中CD4、CD27、TNFRSF1A和CD9 4个基因在大蒲莲和长白仔猪群体间显著差异表达,这些基因可以考虑作为影响大蒲莲仔猪高抗病力的候选基因,为大蒲莲仔猪高抗病力性状的标记辅助选择研究提供基础。     

猪HUMMLC2B基因第一内含子单核苷酸多态与胴体、肉质性状的相关分析

快肌肌浆球蛋白轻链2(fast skeletal myosin light chain2,HUMMLC2B或MYLPF)是一种钙结合蛋白,参与多种生命活动.实验获得克隆猪HUMMLC2B基因(GenBank登录号:DQ533994),并采用PCR-RFLP技术,分析了HUMMLC2B基因第1内含子中的Msp Ⅰ酶切多态(T613C)在7个品种猪中的多态性分布;分析了多态性与36头长白猪、5个群体104头猪以及长白和5个群体之和的140头猪胴体性状和肉质性状间的相关,结果表明,在检测的猪群中除长白猪中A等位基因与B等位基因频率的比例为1:2外,其余的均为B等位基因占绝对优势,且A等位基因纯合个体只在长白猪中检测到.在不同组合的相关性分析中,基因型效应与瘦肉率、眼肌高度、眼肌面积肌内脂肪和肌内水分等差异极显著(P<0.01)或显著(P<0.05).HUMMLC2B基因在12个猪器官或组织中均表达,在心脏和骨骼肌中表达量最高.     

Mobilization of X‐ray amorphous and crystalline aluminum and iron phosphates by common soil extraction procedures

Soil extraction with 0.1 M NaOH completely dissolves X‐ray amorphous as well as crystalline AlPO₄ and FePO₄. Extraction with acidic NH₄ oxalate completely mobilizes X‐ray amorphous AlPO₄ and FePO₄ in addition to phosphate adsorbed to poorly‐crystallized Al and Fe minerals, but only a minor portion of crystalline AlPO₄ and FePO₄. Extraction with dithionite‐citrate‐bicarbonate mobilizes X‐ray amorphous AlPO₄ and FePO₄ as well as crystalline FePO₄, but only a minor portion of crystalline AlPO₄.     

我国土壤中的固定态铵

叙述了全国除高山土带和亚高山土带外各土带土壤中固定态铵的绝对含量和相对含量以及各主要土壤的固铵能力,讨论了固定态铵的来源、影响固定态铵含量和土壤固铵能力的因素。以及铵的固定和释放在土壤氮素内循环中的意义。以土带为单位,各土带中,黄棕壤带内的土壤的固定态铵含量较高,为２５７ｍｇ／ｋｇ,砖红壤带内的土壤最低,仅为４８ｍｇ／ｋｇ。耕地土壤０～２０ｃｍ土体中,固定态铵的储量全国平均约为全氮储量的１５％。各     

Temporal and spatial variability of the CH4 dynamics of landfill cover soils

Landfills are regarded as important sources of the atmospheric methane (CH₄), one of the major greenhouse gases. In this study we investigated the CH₄ dynamics of landfill cover soils in a long‐term field experiment. The CH₄ emission rates were low, mostly ranging from —100 to 100 μmol m^—2 h^—1, with prevailing negative values. Higher values of up to 130,000 μmol m^—2 h^—1, obtained concurrently, were due to mice burrows, connecting the reduced soil sections with the aerated ones. Thus, the appearance of spatial dissimilarity was the most important factor influencing temporal variability. Reducing the soil cover from 120 cm to at least 60 cm caused a tendency of increased CH₄ emission. The oxidation rates were also low and differed with low temporal variability from 1.0—11.9 nmol g^—1 h^—1 in 0—10 cm soil depth and 0—5.3 nmol g^—1 h^—1 in 40—50 cm, respectively. Highest rates were obtained at 25—30 % soil water content. A mapping of CH₄ concentrations over the whole landfill showed a large spatial variation with values of 3.1—343 nmol g^—1. Subsequent CH₄ emission rates were between —0.2 and 120,000 mmol m^—2 d^—1 and showed a positive correlation to the CH₄ concentrations (r = 0.993, P < 0.05). Thus, by a large scale mapping of CH₄ concentrations a low‐cost procedure is proposed to identify the hot spots of CH₄ release which should be treated with additional thick and well aerated cover soil materials.     

4D技术在流域管理中的应用研究初报

介绍了４Ｄ技术及其系列产品,研究了４Ｄ技术在流域管理中的广阔应用前景。４Ｄ被举为“９０年代水平的遥感与地理信息系统集成的技术”,它是当代遥感与ＧＩＳ技术结合生成的数字化产品在本模式。     

水稻土甲烷产生、氧化和排放过程的相互影响①——以水分历史处理为例

通过盆栽和培养试验研究了不同水分历史水稻土CH4产生、氧化及排放间的相互影响。水稻土CH4产生、氧化和排放皆受土壤水分历史条件的强烈影响,非水稻生长期土壤水分含量越高,随后水稻生长期CH4排放量越大,产生和氧化能力也越强。无论是水稻生长期平均值还是季节变化,CH4排放皆受CH4产生的显著影响。CH4产生量和排放量的相对差值很好地说明了各处理间土壤CH4氧化潜力的差异。水稻土CH4排放通量主要受CH4产生率,而不是CH4氧化潜力的影响,但CH4氧化能牵制CH4产生率对CH4排放通量的影响,水稻土这种自然调节CH4排放量的特性对减少稻田CH4排放具有重要的意义。     

秸秆施用对稻田CH4排放、溶解浓度及13C变化特征的影响

CH4 emission and the concentration of dissolved CH4 in soil solution and floodwater in a rice field and their stable carbon isotopic signatures as affected by straw application were investigated in 2009 in a field experiment at Jurong, Jiangsu Province, China. Straw application increased CH4 emission and CH4 concentration in the soil solution and floodwater. A positive seasonal correlation was also observed in the variation between CH4 flux and CH4 concentration in soil solution. The seasonal total CH4 emission (51.6 g CH4 m-2) in Treatment WS (straw applied) was about 168% higher than that in Treatment CK (without straw). The emitted CH4 and CH4 in soil solution were initially relatively enriched, then depleted and finally enriched again in 13C in both treatments, while CH4 in floodwater became isotopically heavier. The carbon isotopic signature of emitted CH4 and CH4 in floodwater averaged around -62‰ and -45‰ for both treatments, respectively, and was not significantly influenced by the application of straw. However, straw application caused the CH4 in soil solution to be significantly depleted in 13C during the middle of the rice season, and the mean δ13C value was lower in WS (-57.4‰) than in CK (-49.9‰). Calculation from the isotopic data showed that straw application increased the fraction of CH4 oxidized, causing no significant difference in the δ13C value of the emitted CH4 between the two treatments.     

麦季稻秆施用对后续稻季CH_4产生氧化及排放的影响

通过室内培养和田间试验研究了2007年麦季稻秆施用对2008年稻季CH4产生潜力、氧化潜力和排放通量的影响。结果表明,水稻生长前期,稻秆还田处理的CH4氧化潜力仅在水稻移栽后19 d时表现为显著高于稻秆不还田处理,而两处理的CH4产生潜力与排放通量均无显著差异;水稻生长中期,两处理的CH4氧化潜力无显著差异,稻秆还田处理的CH4产生潜力及排放通量均显著高于稻秆不还田处理,其中稻秆还田处理的CH4产生潜力是稻秆不还田处理的2~4倍;水稻生长后期,两处理的CH4产生潜力、氧化潜力和排放通量均无显著差异。CH4排放主要发生在水稻生长中期。水稻全生育期内,稻秆还田处理的CH4排放总量为稻秆不还田处理的1.4倍。     

小鼠生殖细胞特异基因Oct4启动子片段克隆及报告载体构建

本研究通过PCR方法从小鼠(Mus musculus)基因组中扩增出Oct4启动子的CR4区和CR1区,将其克隆到真核报告载体pEGFP-1,构建了携带Dct4启动子片段的小鼠生殖细胞特异性报告载体CR1,4-pEGFP-1.用该载体转染多种细胞,在荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白(EGFP)在细胞中的表达情况,同时以半定量RT-PCR检测转染细胞中Oct4及其它生殖细胞特异性基因的转录情况.结果显示,GFP在小鼠胚胎干细胞、小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)和C2C12细胞中均不表达,而在P19细胞和睾丸细胞中表达.RT-PCR结果显示,Oct4在P19、睾丸细胞和生殖干细胞中特异性转录.这表明所构建的绿色荧光蛋白报告载体只在生殖细胞和多能生殖干细胞中内表达,该质粒可作为示踪生殖细胞的工具,同时也可以作为生殖干细胞多能性状态的一个监测标记.     

太湖地区乌栅土稻田氨挥发损失的研究

采用连续气流密闭室法,探讨了苏南太湖地区乌栅土稻田3个不同施肥时期施用尿素后的NH3挥发损失规律、有机肥对NH3挥发的影响及稻田NH3挥发量与田面水中NH4 -N浓度的相关性。结果表明,不同施肥处理2005年和2006年稻季NH3挥发量分别为8.2~28.7kg/hm2和21.8~62.1kg/hm2,各占尿素施用量的3.7%~8.8%和10.0%~18.9%。NH3挥发率以分蘖肥最高,穗肥最低,且挥发过程主要发生在施肥后的3d内。秸秆有激发尿素快速分解作用,但对NH3挥发总量影响不大。猪粪的促进生长作用较缓慢,但增加了NH3挥发量。稻田NH3挥发量与田面水中NH4 -N浓度呈线性正相关,且达到极显著水平。     

尿素施用对稻田土壤甲烷产生、氧化及排放的影响

通过田间和培养试验研究了不施尿素(N0kg/hm2)和施用尿素(N300kg/hm2)对水稻生长期稻田土壤CH4产生潜力、氧化潜力和排放通量的影响。结果表明,水稻全生育期内,施用尿素降低土壤CH4产生潜力,并推迟其达到最大值的时间;尿素作为基肥和穗肥施用抑制土壤CH4氧化,而作为分蘖肥施用短暂地促进然后抑制土壤CH4氧化;施用尿素降低稻田CH4排放量。施用尿素通过同时影响CH4产生潜力和氧化潜力来影响稻田CH4排放。