入侵我国中南三省(区)草地贪夜蛾的单倍体型和群体遗传结构分析

【目的】揭示入侵我国中南三省(区)的草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda种群间可能存在的遗传变异,探讨其入侵来源、入侵路线和扩散方式,为制定有效控制和阻击草地贪夜蛾的方案提供理论依据和遗传信息。【方法】利用分子标记技术从线粒体DNA和核DNA角度研究草地贪夜蛾种群的遗传多样性和种群结构。对采集自我国广东、广西和湖南3个省(区)的草地贪夜蛾,利用COI和Tpi基因片段进行了单倍体型分析,利用9个微卫星标记分析种群间的遗传结构和遗传多样性。【结果】供试样品中,除了湖南张家界群体有2个样品为COI玉米型单倍体型、1个样品为杂合型,其他群体的个体均为COI水稻型单倍体型。基于SSR标记的群体遗传分析结果表明,被检测的群体遗传多样性较巴西等国家的美洲群体低,各群体遗传分化不明显。广东东莞群体与湖南张家界群体的遗传距离最近,与广西南宁群体的遗传距离较远。【结论】遗传距离与实际距离之间不一定呈正相关,通过遗传结构的分析有助于推测草地贪夜蛾扩散过程中,天气背景场、地理隔离和人为传播各自所起的作用。入侵湖南省张家界的草地贪夜蛾出现了低频率COI玉米型和高频率的CO I水稻型单倍体型,说明虫源的非单一性;草地贪夜蛾在入侵地定殖时间较短,目前未形成明显的遗传分化。     

入侵重庆地区的草地贪夜蛾种群生物型鉴定

草地贪夜蛾是一种跨国迁飞性农业重大害虫,目前已在重庆的巫山、巫溪、云阳、北碚、潼南等地区出现并有迁飞的趋势.利用两个分子标记基因COI和Tpi对重庆地区采集的样本进行遗传特征比较,结果表明COI基因的亚型全为"水稻型",而Tpi基因的亚型既有"水稻型"又有"玉米型",说明入侵到重庆地区的草地贪夜蛾来源可能并不单一,暗示了重庆地区的草地贪夜蛾有可能存在分化为"水稻型"的风险.分析了入侵重庆地区的草地贪夜蛾相关的遗传特征,其结果不仅有助于认识草地贪夜蛾在中国大面积迁飞过程中发生的种群差异变化,也有利于农业部门根据重庆地区的地理环境属性,开展有针对性的监测防控工作.     

温州水牛遗传多样性的ISSR-PCR分析

为研究浙江省温州水牛的遗传多样性,采用ISSR分子标记技术,分析了采自浙江平阳、瑞安、永嘉、乐清、温州等地温州水牛血液样本。从22条引物中筛选出9条多态性引物,9条ISSR引物共获得ISSR位点186个,其中多态性位点154个,多态位点百分率（PPL） 为82.80％,等位基因数（Na）为1.8420,有效等位基因数（Ne）为1.5702,Neis基因多样性（H）为0.3108,Shannons指数（I）为0.4687,均高于个体水平;种群内和种群间Neis基因多样性计算遗传分化水平（Gst）为0.1840,表明温州水牛种群间存在着较高的遗传多样性,遗传变异中有1840%发生于群体间。UPGMA聚类分析结果同样也表明温州水牛种群间的遗传分化水平较低,遗传变异主要存在于种群的个体间。     

野生土坛树种群遗传多样性的SRAP分析

采用SRAP分子标记技术,对我国野生土坛树种群的遗传多样性进行分析。40对引物对8个土坛树种群共47个个体的样品DNA进行扩增。结果表明:物种水平上,多态位点百分率PPB为40.40%,Nei’s基因多样性指数H为0.4027,Shannon’s信息指数I为0.5874;在种群水平上,多态位点百分率平均为32.77%,Nei’s基因多样性指数平均为0.2992,Shannon’s信息指数平均为0.4373;种群内遗传多样性Hs为0.2992,种群总的遗传多样性Ht为0.4027。基因分化系数Gst为0.2570,种群间的遗传分化程度较低;种群间基因流Nm为1.4455。种群间的平均距离为0.2118。利用UPGMA法聚类可将8个群体划分为2大类,高桥独立为一群,其他为一大群;证明亲缘关系与地理距离存在一定的相关性。47个材料按UPGMA法聚类分析,结果不与同一种群的个体聚在一起。初步推测土坛树由三墩和琼山一带向四周扩散而来。     

甘肃河西走廊苹果蠹蛾种群遗传分化研究:基于COI基因序列分析

【目的】揭示河西走廊苹果蠹蛾不同地理种群间的联系,分析地理种群间的序列变异、遗传多样性和遗传分化。【方法】采用PCR和基因测序技术,扩增并分析了河西走廊8个地理种群132个苹果蠹蛾个体的线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COI)基因片段,应用DnaSP 5.10计算单倍型多样性指数(Hd)、核甘酸多样性指数(Pi)和Tajima’s D值,采用ZT软件包进行Mantel检验,分析种群间遗传距离与地理距离的相关性,利用软件Arlequin 3.11计算成对种群间的固定系数(Fst)。【结果】在获得的132条序列中共发现了8个变异位点和5个单倍型,其中3个单倍型为种群共享单倍型。总体单倍型多样性指数为0.578,种群内单倍型多样性为0.000~0.700。各种群的Tajima’s D值中性检验符合中性突变,说明河西走廊苹果蠹蛾在历史上没有出现群体扩张,群体大小稳定。Fst值表明,河西走廊苹果蠹蛾种群间具有一定程度的遗传分化,而各地理种群的遗传距离与地理距离无显著的相关性。【结论】河西走廊苹果蠹蛾遗传多样性较低,且地理种群间有一定程度的遗传分化。     

基于微卫星分子标记的重庆地区桔小实蝇遗传分化研究

【目的】探讨重庆地区桔小实蝇遗传分化情况。【方法】以8对微卫星引物对重庆地区6个桔小实蝇种群155个个体的遗传多样性进行研究。【结果】在8个微卫星位点上共检测到51个等位基因。6个种群在各位点的平均表观杂合度Ho为0.1731—0.2958,平均期望杂合度He为0.1311—0.6796,经卡方检验,各种群在大多数位点上不符合Hardy-Weinberg平衡。对多态位点百分率P、基因多样性指数Nei’s,Shannon信息指数I的分析表明,本文所研究的6个桔小实蝇种群具有较丰富的遗传多样性。种群间分化系数FST平均值为0.0777,说明遗传变异主要发生在种群内。武隆种群和永川种群之间的遗传距离最大(0.2367),江津种群和北碚种群之间的遗传距离最小(0.0667)。UPGMA聚类分析显示,重庆地区桔小实蝇大致分为两个亚群,北碚、江津、万州、秀山、永川5个种群为一个亚群,武隆种群单独为一个亚群。【结论】重庆地区的桔小实蝇出现了一定的遗传分化,但分化程度不高。桔小实蝇在重庆地区的入侵处于初级阶段。     

草地贪夜蛾在中国西北地区的迁飞路径

【背景】草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）是联合国粮食及农业组织（FAO）全球预警的重大迁飞性农业害虫,2018年底入侵中国后对玉米等农作物生产构成了严重威胁。远距离迁飞习性是草地贪夜蛾区域性转移危害的生物学基础,其在东亚季风和印度季风流行的气候环境下,可形成纵贯中国东部地区和西部地区的迁飞路线。据连续两年全国普查,草地贪夜蛾沿西线迁飞路线逐代北侵的终点位于我国西北地区的宁夏全境和内蒙古阿拉善左旗。但目前,入侵中国西北地区的草地贪夜蛾的虫源地尚未明确,该害虫在整个中国西部地区的迁飞路径研究也鲜有报道。【目的】阐释驱动草地贪夜蛾迁入中国西北地区的关键气象动力因子,明确该地区首次入侵种群的虫源地所在,精准解析亚洲季风气候背景下草地贪夜蛾的迁飞路径,为建设监测预警体系和指导区域性治理提供依据。【方法】利用2019—2020年草地贪夜蛾在西北地区宁夏的成虫种群动态监测数据和气象资料,采用中尺度气象数值模拟、昆虫迁飞轨迹模型、地理信息系统等技术手段,分析草地贪夜蛾远距离迁飞的大气动力背景场,模拟计算草地贪夜蛾在中国西北地区连续1—3个夜晚的迁飞路径和回推轨迹落点。【结果】7—9月份出现的偏南夏季风是影响宁夏等西北地区草地贪夜蛾不断迁入的关键气象因子,其虫源主要来自于甘肃东南部、四川东部,其次为陕西西部,此外,重庆西南部、云南东北部和山西西部局部也可为西北地区提供一定的虫源。【结论】在偏南夏季风的主导作用下,草地贪夜蛾经由多个夜晚的连续迁飞可构成其在中国西部地区的主要迁飞路径。该路径源自缅甸,自南向北依次经由中国“云南-四川和重庆-陕西和甘肃-宁夏”,最北可达内蒙古。在7—9月份偏南风盛行期提前和风速偏强的气候条件下要加强西北部玉米种植区草地贪夜蛾的监测预警与防治工作。     

国内关于草地贪夜蛾寄主的相关研究

草地贪夜蛾从东南亚侵入我国后,在全国范围内迅速扩散,已在玉米、小麦、高粱、甘蔗等十几种作物上大面积见虫为害。笔者从草地贪夜蛾为害行为的重要因子"寄主"入手,查阅了一年来在国内关于草地贪夜寄主植物及与适生寄主相关的遗传分化类型的研究报道,梳理了目前为止草地贪夜蛾在国内的14种适生寄主上的为害行为、为害特点;指出了草地贪夜蛾对不同寄主在取食趋性、适生性强弱上存在着差异;明确了目前我国发生的草地贪夜蛾群体在遗传分化上以玉米型亚群为主并可能伴有少量的水稻型个体。     

濒危植物珙桐遗传多样性与遗传结构的ISSR分析

采用10条ISSR引物对我国珍稀濒危植物珙桐的6个天然居群和2个人工居群的229份材料进行分析,共检测到127个分子量在200～2 000 bp之间的位点,其中多态性位点119个、多态位点百分率93.81%;各居群多态位点百分率在40.21%～76.29%之间,平均为58.64%。物种水平上,珙桐的Nei’s基因多样性Hs=0.3013,Shannon’s遗传多样性信息指数I=0.4566。居群水平上,各居群的Nei’s基因多样性介于0.1491～0.2690之间,各居群的平均Nei’s基因多样性Hs=0.2191,各居群的Shannon’s遗传多样性信息指数(I)介于0.2200～0.4028之间,平均Shannon’s遗传多样性信息指数I=0.3232。居群间基因间分化度(Gst)为26.27%,基因流Nm为1.4。结果显示珙桐的遗传多样性较高,8个居群间存在一定的遗传分化和基因流动,但遗传分化主要存在于居群内。     

甘肃不同地理种群桃蚜的遗传相似性

【目的】探讨甘肃不同地理种群桃蚜Myzus persicae的遗传相似性和遗传差异,遗传距离与地理距离、海拔之间的关系,以期得到桃蚜种群遗传分化和迁飞的分子证据。【方法】利用7对SSR引物对13个桃蚜地理种群进行遗传相似性和聚类分析。【结果】7对SSR引物共检测到43个多态性位点,多态性条带百分率PPB为95.56%。13个桃蚜地理种群观测等位基因数Na为1.3333,有效等位基因数Ne为1.2293,Nei′s基因多样性指数为0.1311,Shannon信息指数I为0.1898,多态位点百分率P为33.33%。临洮、临夏、岷县、兰州种群的遗传多样性较高,天水、酒泉、漳县种群相对较低。种群聚类分析结果显示,桃蚜分为河西和河东两大类群,AMOVA分析结果表明,类群间遗传变异占总变异的1.76%,种群间变异占17.21%,种群内占81.03%。Mentel检测表明,遗传分化与地理距离、海拔无显著相关性。【结论】甘肃省桃蚜种群具有非常丰富的遗传多样性,遗传变异主要来自种群内部,种群间的基因交流较少,容易发生遗传漂变;陕北、陇东、陇南是陇中桃蚜虫源地,应加强对上述地区桃蚜的监测和治理。     

青稞转录因子HvnANT1基因的克隆与表达分析

为探究HvnANT1基因在青稞粒色形成过程中的基因表达模式,以紫粒青稞‘涅如姆扎’和白粒青稞‘昆仑10号’为试材,利用简化基因组GBS(Genotyping-by-Sequencing)对青稞紫粒进行基因定位,克隆到HvnANT1基因,对其进行生物信息学分析。结果表明:1)在7H染色体的84.30—86.00 cM获得1个MYB类转录因子,命名为HvnANT1。2)该基因长1 033 bp,其完整开放阅读框为762 bp,编码253个氨基酸。HvnANT1蛋白分子量为27.14 kU,是亲水性的不稳定碱性蛋白且不存在跨膜结构,无信号肽。该蛋白的二级结构主要是由无规卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角组成,具有2个SANT结构域(分别位于第13—第63个;第66—第114个氨基酸)。3)同源比对与系统进化分析表明:青稞HvnANT1蛋白与大麦、乌拉尔图小麦、高梁、玉米、二型花、小米、水稻、土瓶草、车轴草和杨梅10种植物的ANT1蛋白序列相似性分别为100.00%、88.85%、54.64%、60.95%、60.82%、58.46%、57.61%、37.76%、36.05%和36.33%;这些序列都具有2个高度保守的2个SANT结构域;与大麦的亲缘关系最近,其次是与乌拉尔图小麦,与水稻最远。4)亚细胞定位结果表明,该基因定位在细胞核内。5)实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示:与籽粒颜色形成的乳熟早期和乳熟晚期相比,软面团期的HvnANT1基因在‘涅如姆扎’中表达量极显著上调,而在‘昆仑10号’中各时期的表达量较低且差异不显著;且软面团期的‘涅如姆扎’籽粒HvnANT1基因的表达量极显著高于‘昆仑10号’(P<0.01)。花青素合成相关的结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR与该基因表达量模式相似。综上,青稞HvnANT1蛋白结构中的SANT结构域在物种进化过程中比较保守;该基因定位在细胞核内,符合转录因子特性;HvnANT1基因表达模式与结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR相似,在籽粒颜色形成的软面团期表达量极显著升高。     

四川省食品动物源大肠杆菌mcr-1与ESBLs基因共转移分析

为了解四川省食品动物源大肠杆菌mcr-1耐药基因流行情况,及其与超广谱β-内酰胺酶基因(ESBLs)共存和共转移的特征,采用微量肉汤稀释法检测菌株对不同抗菌药物的敏感性;采用PCR检测菌株mcr-1,以及mcr-1阳性菌株中ESBLs基因类型;采用质粒接合转移试验分析了mcr-1与ESBLs基因共转移的耐药机制。结果显示:190株大肠杆菌的mcr-1检出率为36.84%,75.71% mcr-1阳性菌株中同时检出ESBLs基因,主要以blaTEM-1、blaCTX-M-55和blaCTX-M-14为优势基因;mcr-1阳性菌对氨曲南(ATM)、头孢噻肟(CTX)和多黏菌素E(COL)耐药率极显著高于mcr-1阴性菌(P<0.01);质粒转移率为47.14%,其中获得mcr-1和ESBLs基因共转移的接合子表现出与供体菌相同的耐药表型及耐药基因。综上,在四川省食品动物源大肠杆菌中,mcr-1与ESBLs基因共存现象广泛存在,且耐药基因易发生水平传播,对菌株多重耐药性的产生具有重要意义。     

苏州近郊4种不同森林群落稳定性研究

稳定性是一个评价群落结构与功能的指标,一直是生态学研究的热点。本文依据林分地上部分指标建立稳定体系,对苏州近郊4种人工林分,应用数学生态学方法,分析冬青针阔混交林、栎树针阔叶混交林、湿地松林和木荷林的林分稳定性。结果表明,多样性并不完全能够代表稳定性;4种林分群落稳定性主要因林分密度不同而异;稳定性依次为湿地松林＞冬青湿地松林＞栎树湿地松林＞木荷林。其中湿地松林可能会发展成为针阔混交林;木荷林中在生长过程中会因竞争产生限制,可能演替形成栎树—木荷混交林;2种针阔混交林在未来演替也可能向落叶阔叶、常绿阔叶混交林发展;该地区木荷林密度过大,稳定性较弱,应采取适当的抚育措施,提高其林分稳定性。     

摘除眼柄与注射眼柄粗提物对凡纳滨对虾性腺发育相关基因表达的影响

利用荧光定量PCR技术,检测了眼柄粗提物对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)性腺发育相关基因(DMC1、VASA和VTG)表达的影响,探讨性腺抑制激素(GIH)在性腺发育过程中的调控机制,结果表明:DMC1和VASA只在凡纳滨对虾精巢和卵巢中表达;摘除眼柄后,精巢和卵巢中DMC1表达量均显著性降低(P0.05),而注射眼柄粗提物后精巢和卵巢中DMC1表达显著增高(P0.05);相反,摘除眼柄后,精巢和卵巢中VASA以及卵巢中VTG基因表达量显著增高,但注射眼柄粗提物后性腺中的VASA和卵巢中的VTG表达量显著降低。结果表明眼柄粗提物通过影响生殖相关基因的表达影响凡纳滨对虾的性腺发育。     

干旱胁迫下不同品种小麦4种功能基因的表达模式及相关生理指标分析

采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)对干旱胁迫下脂质转移蛋白基因(TaLTP1)、膨胀素基因(TaEXPB23)、水通道蛋白基因(TaAQP7)和果聚糖6-果糖基转移酶基因(Ta6-SFT)在4种小麦叶片中的表达情况进行分析;通过测定相对水分质量分数和果聚糖质量分数来判断小麦生长发育状况。结果显示:干旱胁迫48h内,4种基因在不同抗旱性小麦叶片中的表达模式不同,干旱敏感型小麦中4种基因的相对表达量先上升后下降,恢复到正常水平;干旱耐受型小麦中4种基因的相对表达量先上升后下降,但仍维持较高表达水平;干旱耐受型小麦具有较高的相对水分质量分数和果聚糖累积量。以上结果表明,4种基因参与小麦干旱胁迫应答,4种基因的表达模式可以作为鉴定小麦抗旱的分子指标。本研究可为准确快速地鉴定小麦品种抗旱性提供重要分子依据。     

绣线菊内生真菌的分离及对植物病原菌的抑制作用

采用组织分离法,以PDA培养基为分离培养基,从绣线菊的根、茎和叶中分离获得39株内生真菌。平板对峙结果表明, 21株活性菌株对6种植物病原菌（辣椒疫霉病原菌、番茄枯萎病原菌、苹果腐烂病原菌、苹果炭疽病原菌、葡萄灰霉病原菌、小麦赤霉病原菌）有不同程度的抑制作用,其中菌株XXT10对苹果腐烂病原菌、苹果炭疽病原菌、番茄枯萎病原菌、小麦赤霉病原菌的抑制率分别达到73.2%、72.5%、39.5%和42.7%。通过测得的ITS rDNA 序列与GenBank数据库中已知序列比对后该菌为链格孢属菌。生物学特性试验表明,该菌株在28～32℃时,选择PDA培养基,分别以乳糖和蛋白胨作为碳、氮源,酸碱度中性的条件下,菌落的生长状况最佳。     

乌梅等20种中药对胸膜肺炎放线杆菌的体外抗菌活性研究

【目的】观察乌梅Fructus mume等20种中药的体外抗胸膜肺炎放线杆菌Actinobacillus pleuropneumoniae活性.【方法】通过乙醇回流、水煎煮和超声波等方法对20种中药进行提取,采用二倍稀释法测定其对胸膜肺炎放线杆菌的体外抗菌活性;并研究抗菌活性较强的几味中药的体外联合抑菌活性.【结果和结论】乌梅、黄连Rhizoma coptidis、诃子Terminalia chebula、秦皮Cortex fraxini、地榆Sanguisorbae officinalis、虎杖Polygonum cuspidatum 6种中药提取物对胸膜肺炎放线杆菌的最小抑菌浓度(Minimal inhibitory concentration,MIC)范围是6.25~50.00 mg/mL;大青叶Isatis indigotica、茵陈Artemisia capillaris、甘草Glycyrrhiza uralensis和白鲜皮Dictamnus dasycarpus 4种中药提取物的MIC范围是50.00~100.00 mg/mL;黄柏Phellodendron amurense、杜仲Eucommia ulmoides、金银花Lonicera japonica、柴胡Bupleurum chinense、蒲公英Taraxacum mongolicum、板蓝根Baphicacanthus cusia、栀子Gardenia jasminoides和黄芪Astragalus membranaceus等10种中药提取物的MIC100.00 mg/mL.联合抑菌试验结果表明,乌梅、黄连、诃子和虎杖两两联合抑菌指数(FICI)≤1,乌梅、虎杖分别与秦皮的FICI2.乌梅、黄连、诃子、虎杖、秦皮、地榆对胸膜肺炎放线杆菌均具有较好的体外抗菌活性;乌梅、黄连、诃子和虎杖两两联合为相加、协同作用;秦皮分别与乌梅、虎杖为拮抗作用.     

新疆野生樱桃李PsoRPM2与PsoLFY互作调控植株开花的分子机制

为明确新疆野生樱桃李PsoRPM2基因引起植株的早开花现象，本研究通过形态学、转基因以及酵母双杂等试验对PsoRPM2基因进行了分析。结果显示:新疆野生樱桃李极早花、早花、中花、晚花和极晚花的比率分别为11%、24%、44%、18%和3%。早花类型的花芽分化明显快于晚花类型，早花花芽中的PsoLFY和PsoFT基因表达高于晚花，而PsoFLC基因则在晚花中表达较高。转PsoRPM2基因烟草表现为早花，并且NtLFY基因表达明显升高。在新疆野生樱桃李早花花芽中，PsoRPM2基因表达高于晚花，同一时期的PsoLFY基因表达也较高。酵母双杂试验显示，PsoRPM2与PsoLFY可以互作。综上，新疆野生樱桃李之所以早花是通过PsoRPM2与PsoLFY互作，提高花芽中PsoLFY和PsoFT基因表达，从而加快花芽分化进程，导致植株提前开花。     

细粒棘球蚴重组St-Eg 95-Eg.ferritin疫苗构建及生物学特性检测

构建表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的重组口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株并评价其生物学特性。将细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合基因插入到表达载体pYA3341中,构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,将重组质粒分别电转入减毒鼠伤寒沙门菌X3770和X4550,获得重组疫苗菌株St-Eg95-Eg.ferritin,对重组菌的稳定性、生长状态及安全性进行分析。结果表明,经PCR和酶切鉴定成功构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,Western blot检测Eg95-Eg.ferritin蛋白在重组菌中获得表达;生物学特性研究结果表明,重组质粒可稳定存在,且不影响重组菌的生长状态,小鼠口服试验证实,重组菌安全无毒性。成功构建能稳定表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株,将为研究包虫病口服基因工程疫苗奠定基础。     

小立碗藓PpLBD20基因敲除载体的构建及功能研究

LBD(Lateral organ boundaries domain)是植物中特有的基因家族.前期研究发现灰霉菌处理小立碗藓导致配子体中的PpLBD20上调表达,但PpLBD20的功能尚不明确.因此提取小立碗藓DNA,PCR扩增PpLBD20基因的上下游片段,依次插入PTN182载体,利用同源重组原理构建敲除表达载体,酶切和测序验证插入序列的正确性.通过工作浓度为20％的PGE 6000介导小立碗藓原生质体转化,筛选鉴定得到敲除PpLBD20后的突变体植株,观察到敲除后小立碗藓不形成茎叶体结构且配子体成丝状.结果为深入探究PpLBD20在小立碗藓的形态建成调控病原菌侵染的抗性作用奠定基础.