CRISPR/cas系统及其在家禽上的应用研究进展

CRISPR/cas是一种获得性免疫防御系统,广泛存在于细菌和古细菌中。Strep tococcus pyogenes cas9(Spcas9)作为目前研究最多、最清楚的效应蛋白,因其酶活性高和靶点广而被应用于生命科学各个领域,但Spcas9分子量大、脱靶率高等缺点在一定程度上限制了其应用。随着CRISPR系统技术被深入开发,一些新效应蛋白被发现,本文就CRISPR/cas系统分类、原理、新效应蛋白发现及cas9(S.Pyogenes)多种变构体技术开发在及家禽上的应用进行综述,为相关领域的研究提供参考。     

副猪嗜血杆菌临床分离菌的药物敏感性试验与ERIC-PCR基因分型

从河南、湖北等7个省份的323份疑似副猪嗜血杆菌(HPS)典型病料中分离获得HPS菌104株。对这些分离菌株进行了16s RNA鉴定,用微量肉汤稀释法观察了这些菌株对12种抗菌药物的敏感性,并用ERIC-PCR方法对分离菌进行了基因分型。结果表明:所有菌株都对痢菌净和沃尼妙林敏感,对复方磺胺-5-甲氧嘧啶钠、四环素、环丙沙星、林可霉素、卡那霉素、甲砜霉素、红霉素、氨苄西林、头孢噻呋和头孢喹肟的耐药率分别为93.3%、51.9%、51.0%、26.0%、10.6%、13.5%、37.5%、39.4%、5.8%和1.9%;大多数菌株耐2~5种抗生素,所占比例达到69.2%;在104株分离株中有99株可以进行ERIC-PCR分型,按80%的相似性可分为18个ERIC-PCR谱型;包含菌株最多的谱型为型,有25株;其次依次为Ⅵ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅶ型,分别有18、13、13、9株;除耐林可霉素的菌株较均匀地分布于12个ERIC-PCR型外,耐其它5种药物的菌株大多集中分布于2~3个ERIC-PCR型中。     

内含NDV核酸的耐核糖核酸酶病毒样颗粒作为荧光定量RT-PCR内标的制备与鉴定

为制备检测新城疫病毒的实时荧光RT-PCR病毒样颗粒内标,扩增MS2噬菌体的成熟酶蛋白和衣壳蛋白序列,将其定向插入pET32a载体的相应位置,双酶切和PCR鉴定,构建pET32a-MS2重组质粒;根据新城疫病毒实时荧光RT-PCR检测的目标片段,采用化学合成和klenow酶连接技术制备内标片段,将内标片段插入pET32a-MS2重组质粒,构建pET32a-MS2-IC重组质粒,转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导表达,经RNase和DNase消化后,采用荧光RT-PCR检测耐核糖核酸酶病毒样颗粒内标的含量。结果表明,制备了高表达量耐核糖核酸酶病毒样颗粒内标,可用于新城疫病毒实时荧光RT-PCR检测方法的建立。     

锦鲤疱疹病毒GY1506株的分离鉴定

对江苏省某养殖场患病鲤鱼进行病毒分离及鉴定。现场采样发现,发病鱼体表黏液增多,眼球凹陷,背鳍和鳃部溃烂。剖检后见肝脏、肾脏、胆囊肿大,肠充血。取病鱼组织匀浆上清接种CCB细胞,14 d后可观察到细胞变圆、脱落、空泡化等典型的细胞病变。采用世界动物卫生组织(OIE)推荐的锦鲤疱疹病毒(KHV)检测引物进行PCR扩增,鳃和肠均能扩增出预期大小的特异性产物。序列分析显示,扩增序列与KHV-J毒株胸苷激酶(TK)基因核苷酸序列同源性为100%。根据TK基因序列建立系统进化树,证实该毒株为KHV亚洲型毒株,命名为KHVGY1506株。     

基于前作秸秆全量翻埋还田的油菜/小麦茬杂交稻节水直播栽培

针对川东北两熟制稻区季节性用水矛盾突出、传统的水稻育秧移栽方式劳力成本高和水稻前作油菜、小麦秸秆处置困难等问题,集成了一套以选用优良品种、油菜、小麦秸秆全量翻埋还田和水稻因水直播等为核心的油麦茬杂交稻节水省本高效生态栽培技术模式,取得了水稻省本增效、避旱节水和油菜、小麦秸秆轻简高效还田等效果。     

CRH380A防滑模型搭建及仿真

防滑系统在动车组运用中有着重要作用,可以有效避免动车组出现抱死甚至擦轮的风险,提高动车组运行安全。本文根据CRH380A滑系统的仿真模型。在此基础上,设置相关参数,进行防滑验证。该仿真模型的搭建,为防滑控制的进一步研究提供了基础。     

马尾松PmPIN1基因的克隆及功能分析

【目的】PIN1基因通过调控生长素极性运输的方式在植物根系生长发育中发挥作用。对马尾松PmPIN1基因进行全长克隆和功能分析,有助于在分子水平揭示马尾松的生根机制。【方法】运用PCR和RACE技术成功克隆马尾松PmPIN1基因cDNA序列;利用生物信息学软件分析PmPIN1基因的核苷酸序列及其编码蛋白的氨基酸序列,并构建系统进化树;通过实时荧光定量分析PmPIN1基因在10年生马尾松幼根、1年生枝条、新叶、花中的表达量差异;利用农杆菌侵染法将PmPIN1基因转入烟草获得转基因植株,比较转基因烟草与转pCAMBIA-1302空白载体烟草之间的表型差异;用激光共聚焦显微镜观察PmPIN1-GFP荧光蛋白在转基因烟草根中的表达模式;酶联免疫法测定野生型和转基因烟草的根、根茎结合处及叶中的生长素含量;用不同浓度的生长素极性运输抑制剂1-N-萘基邻氨甲酰苯甲酸(NPA)处理野生型与转基因烟草,分析烟草根、根茎结合处、叶中的生长素含量变化;利用PEG介导法将16318-hGFP-PmPIN1重组载体转化至拟南芥原生质体中进行亚细胞定位分析。【结果】PmPIN1基因全长2914bp,包含2085bp的ORF,编码的蛋白由695个氨基酸组成,N端与C端均有膜运输蛋白。系统进化树显示马尾松与油松在发育树同一支上。通过实时荧光定量发现PmPIN1在不同组织中的表达量差异达到极显著,1年生枝条与幼根中表达量较高,花中最低。农杆菌介导法转化烟草获得的转基因烟草,较转空载烟草株高增长,生根量增加且根系变长。激光共聚焦显微镜观察得出转基因烟草根部中间有明显绿色荧光富集现象。酶联免疫法测定结果表明转基因烟草根、根茎结合处生长素含量高于野生型,且叶较根和根茎结合处减少。不同浓度NPA处理后,野生型烟草根中生长素含量变化达极显著,且生长素含量随NPA处理浓度的增加而减少;处理浓度为10nmol·L~(-1)时,叶中生长素含量最高;处理浓度为2nmol·L~(-1)时,根茎结合处生长素含量增加较多。不同浓度NPA处理后,转基因烟草不同部位生长素含量变化均未达到极显著。亚细胞定位分析表明PmPIN1蛋白主要分布于细胞膜上。【结论】马尾松PmPIN1与油松PIN1亲缘关系最近。PmPIN1属于膜蛋白。PmPIN1转基因烟草可能提高生长素由地上部位向地下部位的运输能力,减少NPA对生长素含量变化的影响,表明PmPIN1可能调控生长素的极性运输;PmPIN1-GFP绿色荧光富集在根部中间部位,PmPIN1在幼根中表达量较高,转基因烟草较转空载植株发根量多,根长长。研究结果表明PmPIN1基因可能在根系发育中发挥重要作用。     

基于MODIS/AQUA 数据的地表短波净辐射反演

【目的】地表短波净辐射是许多全球、区域气候、水文、陆面过程模型中的重要参数,但运用遥感技术对地表短波净辐射精确实施监测一直是难点,希望构建具有一定泛化能力的高精度地表短波净辐射反演模型。【方法】利用大气传输模型MODTRAN模拟了大量复杂情况下的地表短波净辐射和通道辐射亮度。拟合地表短波净辐射与大气顶层观测值的非线性关系,分为两个步骤:(1)窄通道表观反射率向宽通道反照率转换;(2)利用大气顶层向上辐射通量与地表短波净辐射的非线性关系反演地表短波净辐射。构建完地表短波净辐射反演模型后,利用地表辐射观测网(SURFRAD)7个地面实测站点长时间序列数据,结合MODIS/AQUA遥感数据,对地表短波净辐射反演模型进行验证。【结果】反演模型构建过程中的步骤一结果表明,其偏差Bias为0,均方根误差RMSE为0.011,决定系数R2为0.997;步骤二的偏差Bias为0 W/m~2,均方根误差RMSE为7.29 W/m~2,决定系数R2为0.999。利用地面站点数据验证反演模型的结果表明,总体偏差Bias为-4.8 W/m~2,均方根误差RMSE为77.1 W/m~2,决定系数R2为0.9106,并且超70%样本的反演误差低于50 W/m~2。【结论】以MODIS/AQUA为驱动数据源,地表短波净辐射反演模型的构建精度和验证精度良好,具有一定的泛化能力和普适性。