两个褐飞虱海藻糖转运蛋白基因的结构及调控海藻糖代谢功能

【目的】海藻糖是昆虫中的主要血糖物质,在昆虫的发育及生理活动中发挥重要功能。其中,海藻糖转运蛋白（Tret）在将海藻糖从其生成组织（例如脂肪体）运输到其消耗组织的过程中起着重要作用。本研究通过分析褐飞虱（Nilaparvata lugens）两条Tret1的序列结构,进一步抑制NlTret1的表达,探讨这两个NlTret1在褐飞虱体内的生物学功能。【方法】以褐飞虱两条Tret1序列为研究对象,利用生物信息学技术分析其蛋白结构以及与其他昆虫之间的同源性。采用RNAi（RNA interference）技术将合成的外源dsRNA（double-stranded RNA）注射到实验室饲养褐飞虱种群体内,抑制其体内NlTret1的表达,分别在注射48 h后取材,抽取总RNA并用反转录试剂盒合成第一链cDNA,采用qRT-PCR（quantitative real-time PCR）技术检测dsNlTret1的干扰效果以及RNAi后褐飞虱体内海藻糖代谢通路中相关基因的表达,最后测定葡萄糖、海藻糖和糖原含量以及海藻糖酶活性。【结果】生物信息学分析表明,NlTret1-like X1和NlTret1-2 X1的开放阅读框长度分别为1 920和1 578 bp,分别编码639和525个氨基酸,预测蛋白分子量分别为69.29和58.71 kD,等电点分别为8.32和8.36;NlTret1-like X1和NlTret1-2 X1的二级结构主要包含螺旋和卷曲;保守结构域分析显示它们均属于MFS家族。进化分析结果显示,不同昆虫的Tret1蛋白具有较高的同源性,且褐飞虱与其他半翅目昆虫具有较近的亲缘关系;与注射dsGFP组相比,注射靶标基因的dsRNA后均能够显著沉默本基因的表达;褐飞虱体内糖原、葡萄糖在注射dsNlTret1-like X1和dsNlTret1-2 X1后,其含量均无显著变化,然而不同于注射dsNlTret1-2 X1组,在注射dsNlTret1-like X1后褐飞虱体内海藻糖含量极显著升高;干扰NlTret1-like X1 48 h后褐飞虱体内TPS1、TPS2、TRE1-1、TRE1-2和TRE2的表达均极显著下调;而干扰NlTret1-2 X1 48 h后褐飞虱体内TPS1、TPS2和TRE1-1的表达虽也极显著下降,但TRE1-2和TRE2极显著上调;在注射dsNlTret1-like X1后,试虫可溶性海藻糖酶和膜结合型海藻糖酶的活性均极显著降低,而在注射dsNlTret1-2 X1后无显著变化。【结论】褐飞虱的两个Tret1在不同组织间发挥着不同的功能,其中NlTret1-like X1在特异性转运海藻糖参与能量供应中起到更为显著的作用。研究结果有助于探索Tret1在昆虫或无脊椎动物中调控海藻糖代谢平衡的调节机制,可为将来通过调控血糖平衡来控制褐飞虱等害虫提供理论依据。     

盐胁迫下宁夏枸杞Na+吸收及Na+/H+转运蛋白与H+-ATPase基因表达的研究

为从分子水平揭示宁夏枸杞钠的吸收积累机理,本试验采用原子吸收分光光度法和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,对盐胁迫下宁夏枸杞根中Na⁺、K⁺含量以及质膜和液泡膜Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase基因表达水平进行测定分析。结果表明,相同胁迫时间下,随着NaCl处理浓度的增加,枸杞根系中Na⁺浓度总体呈缓慢增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈先减少后增加趋势;编码质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白基因LbSOS1、LbNHX1以及液泡膜H⁺-ATPase基因LbVHA-C1表达量均呈升高趋势,质膜H⁺-ATPase基因LbHA1表达量呈先升高后降低趋势。相同NaCl处理浓度下,随着胁迫时间的延长,Na⁺含量总体呈增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈增加趋势。LbSOS1、LbNHX1表达量总体呈先升高后降低趋势,LbVHA-C1、LbHA1表达量总体呈降低的趋势。相关性分析显示,不同胁迫时间下,枸杞根中LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1表达量与Na⁺含量存在一定的正相关或负相关。上述结果表明,在低浓度NaCl胁迫时,维持枸杞体内较高的K⁺/Na⁺比值是宁夏枸杞耐盐的主要方式之一,同时也说明在胁迫初期,质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase参与了枸杞细胞中Na⁺及时排出胞外和区隔于液泡,从而保持了根细胞内Na⁺的稳定性。此外,随着胁迫时间的延长和NaCl处理浓度的增加,LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1的表达水平均降低,而 Na⁺积累量大幅增加,致使枸杞抗盐性降低。本研究揭示了宁夏枸杞的耐盐机理,为利用宁夏枸杞改良宁夏大面积盐碱地提供了理论依据。     

秸秆覆盖方式和施氮量对河套灌区夏玉米氮利用及产量影响

为探究夏玉米氮素转运利用规律、产量及土壤NO3－-N含量分布对秸秆覆盖方式和施氮量的响应，在河套灌区开展2a不同秸秆覆盖方式（秸秆表覆B处理、秸秆深埋S处理）和不同施氮水平（不施氮N0、低氮N1、中氮N2、高氮N3）的田间试验，以传统耕作模式为对照（CK处理）。结果表明：在0～100 cm土层，各处理NO3－-N含量随施氮量增加而增大，成熟期B和CK处理随土层加深呈先减后增趋势，而S处理呈先增后减趋势；B处理提高0～20 cm土层NO3－-N含量，而S处理提高20～40 cm土层NO3－-N含量（P<0.05）；秸秆覆盖可减少0～100 cm土层NO3－-N累积损失量，且显著提高氮肥利用率及夏玉米氮素转运量对籽粒产量的贡献率，SN2处理效果较佳。相比CK处理，成熟期的SN2处理2 a平均NO3－-N累积损失量降低39.6%，氮肥利用率较提高28.5%，夏玉米氮素转运量对籽粒产量的贡献率提高32.1%，增产9.3%。综合分析，秸秆深埋配施中氮效果较佳，可实现河套灌区夏玉米提效增产的目标，并减少深层土壤NO3－-N累积损失量，为优化河套灌区夏玉米耕作施氮模式和缓解农业面源污染提供参考。     

不同种植方式下温度升高对水稻产量及同化物转运的影响

【目的】气候变暖对水稻生产系统的影响备受关注,研究不同种植方式下,水稻产量及其形成对气候变化的响应规律,为水稻种植区划、栽培措施和品种调整提供依据。【方法】 2017—2018年以南粳9108和南粳46为供试品种,模拟机插秧移栽和机械化直播2种种植方式,以常温（NT）为对照,于始穗期进行中度升温（平均增加2℃,MT）和极端高温胁迫（平均增加5℃,HT）,研究不同种植方式下温度升高对不同水稻品种的产量及其构成、同化物转运、光合生产特性的影响。【结果】在中度升温和极端高温胁迫下,南粳9108和南粳46产量降幅均为移栽<直播,长生育期品种南粳46产量降幅较小。穗干物重增长速率表现为NT>MT>HT,水稻茎叶向穗的干物质转运量、转运率均随着温度升高而递减,且南粳9108下降趋势大于南粳46。穗后21 d至成熟期,剑叶SPAD值总体随着温度的升高而增加,差异达极显著水平;剑叶净光合速率穗后14—21 d均以极端高温胁迫处理下最小,而到穗后35 d以极端高温胁迫处理下最大。剑叶气孔导度、蒸腾速率均呈NT>MT>HT趋势,生育后期差异更显著。通径分析表明,产量各构成因子对产量的影响程度为结实率>千粒重>穗数>每穗粒数,温度处理对产量各构成因子的影响都表现为负效应,且以结实率影响最大（-0.819）。相关分析表明,不同种植方式下受中度升温、极端高温胁迫后,成熟期干物质总重量、茎叶干物质转运量与产量构成因子（穗数除外）,一、二次枝梗籽粒结实率都呈极显著正相关。【结论】始穗期2—5℃升温均显著降低粳稻结实率,从而导致水稻产量降低。从光合物质特性究其原因是由于温度升高降低了干物质向穗的转运率和穗干物质积累速率,从而导致生育后期水稻剑叶SPAD值增加,延长叶片持绿时间,抑制“源”向“库”转移。从气候变暖应对措施来看,选择采用移栽种植方式和长生育期品种易于表现出对极端高温胁迫逆境较好的抗性。     

微粒体甘油三酯转运蛋白脂代谢作用及表达与调节

从微粒体甘油三酯转运蛋白(MTP)的活性与多态性、在脂代谢中作用、表达与调节等方面综述了MTP是一种重要的脂质转运蛋白。MTP的活性、基因表达状态是控制极低密度脂蛋白(VLDL)合成、装配和分泌速率的重要因素,研究MTP基因表达与调节对预防动物脂肪肝,提高家畜家禽生产品质,探讨人类脂类代谢疾病和心血管疾病等重要疾病形成机制,以及防治这些疾病具有重要临床意义。     

MCT1抑制剂p-CMB对乙酰胆碱诱导的大鼠胰液分泌的影响

采用在体试验方法研究单羧酸转运蛋白第1亚型（monocarboxylate transporter 1,MCT1）抑制剂（p-chloromercuribenzene sulfonate,p-CMB）对乙酰胆碱（acetylcholine,Ach）诱导的大鼠胰液分泌的影响。Spra-gue-Dwley（SD）雄性大鼠,体重180g-210g,分6组,每组5只,试验前禁食24h,自由饮水。动物麻醉后经外科手术后,每隔10min收集一次胰液,采用Lowry法测定胰液蛋白量,Bernfeld法测定胰酶。结果对照组（-p-CMB）和实验组（＋p-CMB）,在注射1、5、10μg／kg的Ach后对胰液分泌量、胰蛋白分泌量以及胰淀粉酶分泌量都呈现增加作用,注射后1h内达到峰值,之后逐渐降低。然而,试验组的胰液分泌各项指标比对照组的显著减少（P〈0．01）。表明MCT1抑制剂p-CMB减弱了Ach增加大鼠胰液分泌的作用。     

NaPi-Ⅱ型协同转运蛋白与磷吸收的关系

如何提高日粮中磷的吸收利用率是磷研究热点。介绍了3种钠磷协同转运蛋白在磷吸收利用过程中的作用机理及其对磷吸收的调节因素,并展望了研究方向。     

FcRn介导Fc与金黄色葡萄球菌毒力因子融合蛋白跨细胞转运至局部免疫触发位点

为了探究奶牛乳房炎金黄色葡萄球菌毒力因子的重组蛋白能否经上皮屏障被转运至特定的乳腺局部免疫触发位点,本研究对金黄色葡萄球菌毒力因子重组蛋白FnBPB-ClfA和Fc融合蛋白Fc-FnBPB-ClfA的跨细胞转运机制、新生儿Fc受体(FcRn)是否参与此进程进行了验证。原代奶牛乳腺上皮细胞(pbMECs)接种于Transwell嵌套内的多孔膜上,培养至极性状态且细胞屏障完整,用于胞吞转运试验。将pbMECs对重组蛋白的胞吞转运试验设置为温度处理组(37℃和4℃)、蛋白A处理组、胞转途径抑制剂处理组。结果表明,2种重组蛋白均可被转运跨过pbMECs屏障,该转运作用呈温度依赖性,可能与囊泡介导的转运路径及FcRn受体有关,排除了细胞旁路扩散的可能。蛋白A对FnBPB-ClfA的跨细胞转运及亚细胞定位无明显影响,但明显减少了Fc-FnBPB-ClfA的跨细胞转运及其在细胞膜蛋白、骨架蛋白中的数量,说明Fc-FnBPB-ClfA的Fc与FcRn的结合在胞吞转运作用中发挥重要作用。LY294002、非律平以剂量-效应关系分别降低了FnBPB-ClfA、Fc-FnBPB-ClfA的跨细胞转运。结果表明,Fc融合蛋白Fc-FnBPB-ClfA能经胞吞转运作用跨过pbMECs屏障至局部免疫触发位点,且FcRn参与并促进了Fc融合蛋白的胞吞转运作用。     

日粮纤维水平和来源影响犊牛生长和胃肠道发育的研究

犊牛胃肠道结构和功能的发育程度直接影响后期的生产性能。纤维在瘤胃中发酵成挥发性脂肪酸为犊牛提供能量,同时维持瘤胃环境、调控犊牛的采食和反刍行为,刺激瘤胃的发育。日粮中的纤维对犊牛碳水化合物、蛋白质的消化利用具有一定的影响,文章综述了近些年来日粮纤维水平和来源对犊牛生长性能、营养物质的消化利用、瘤胃发育、瘤胃发酵及瘤胃微生物区系的影响,为纤维在犊牛的饲粮中应用研究提供参考。     

HMBi对绒山羊绒毛品质及氨基酸转运载体基因表达的影响

试验旨在研究蛋氨酸羟基类似物异丙酯(HMBi)对哺乳期母羊和羔羊绒毛品质以及哺乳羔羊体内含硫氨基酸转运载体相关基因表达量的影响。选取27对年龄、体重、分娩日期相近且均产单羔的哺乳初期陕北白绒山羊母羊及其初生羔羊,随机分为3组(每组3个重复,每个重复3对母子),对照组饲喂基础日粮,试验组在基础日粮中分别添加2%和4%的HMBi。预试期10 d,正试期60 d。结果表明:(1)试验母羊绒毛和粗毛长度随HMBi添加水平提高有增加趋势,其中4%组母羊绒毛长度显著大于对照组(P0.05);各组试验羔羊绒毛、粗毛长度及绒毛细度均无显著性差异(P0.05);(2)母羊饲喂不同水平HMBi对其哺乳羔羊皮肤内SLC3A2基因的表达量和空肠内SLC1A5基因的表达量有显著影响(P0.05),SLC38A2和SLC6A19基因的表达量在各处理组之间无显著差异(P0.05);(3)在不同组织中,4种基因的肝脏表达量最高,皮肤表达量最低;在小肠不同区段,SLC3A2基因表达量由高到低依次为十二指肠、空肠、回肠,SLC38A2、SLC1A5和SLC6A19基因表达量由高到低依次为空肠、十二指肠、回肠。综上,哺乳期绒山羊饲粮中添加HMBi可提高母羊绒毛生长速度,但对其哺乳羔羊绒毛品质无明显影响;根据4种氨基酸转运载体相关基因表达量的表达规律,可以推测出:肝脏是氨基酸代谢较为活跃的场所;小肠中的十二指肠和空肠可能是肠道游离氨基酸被吸收的主要部位,而在回肠的吸收量较少。