铁皮石斛PRC2复合体成员的鉴定及对胁迫响应的表达分析

为了探讨PRC2复合体在铁皮石斛生长发育和胁迫响应中的功能,通过生物信息学方法筛选了铁皮石斛PRC2核心成员DcCLF、DcSWN、DcEMF2、DcFIE和DcMSI1,借助酵母双杂交技术分析了它们之间的互作关系,利用半定量PCR分析了PRC2核心成员的组织表达谱,通过荧光定量PCR检测了它们对非生物胁迫(低温、高温、脱水)和病害胁迫(齐整小核菌、灰葡萄孢霉菌)的响应情况。结果表明,铁皮石斛PRC2复合体包含5个成员:E(z)同源基因DcCLF和DcSWN、Su(z)12基因DcEMF2、ESC基因DcFIE、p55基因DcMSI1,且这5个成员间的互作关系基本符合模式植物的互作模式,也存在物种特异性,表明PRC2复合体在进化中既有保守性也有特殊性。PRC2核心成员在铁皮石斛根、茎、叶、花蕾、成花中均有表达,但不同基因的表达存在组织差异性。同时,PRC2成员响应不同的环境和病害胁迫:DcCLF受低温、高温和脱水等各种环境胁迫的显著诱导;DcMSI1和DcEMF2在齐整小核菌侵染下表达明显上调,而DcSWN在灰葡萄孢霉菌侵染下受诱导程度最大。铁皮石斛PRC2复合体在生长发育和胁迫应答中发挥重要作用,可为分子辅助育种提供关键靶标基因。     

纳米氧化锌和纳米二氧化钛对尾草履虫急性毒性效应的比较研究

[目的][方法] 本研究以原生动物尾草履虫（Paramecium caudatum）为实验对象, 对目前广泛应用的两种纳米材料，纳米二氧化钛（TiO2）和纳米氧化锌（ZnO）的24小时急性毒性进行了比较研究，分析了草履虫在两种纳米材料胁迫下抗氧化酶活性的改变，并结合两种纳米材料的超微形态，探讨了纳米材料毒性效应的机制，为两种纳米材料的环境毒性监测与评价提供依据。[结果]结果显示：对尾草履虫的24小时半数效应浓度(24h-EC50)分别为51.580mg·L-1（TiO2）、0.444mg·L-1（ZnO）；最低有影响浓度(24h-LOEC)分别为1.712mg·L-1（TiO2）、0.352mg·L-1（ZnO）；以EC50浓度24小时胁迫尾草履虫，获得抗氧化酶活性改变为：超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性与对照组相比有不同程度的改变，经成对检验分析，两种纳米材料对尾草履虫的POD酶表现出较为明显的抑制作用。[结论]上述结果表明：纳米氧化锌对草履虫的24小时急性毒性大于纳米二氧化钛，这与纳米氧化锌对草履虫抗氧化酶的抑制作用更强，以及纳米氧化锌(30nm)的超微形态相较于纳米二氧化钛(25nm)更加纤细和尖锐有关；本研究获得的24小时急性毒性指标可用于监测和评价两种纳米材料的环境毒性，并为纳米材料的环境容量和生态安全阈值确定提供参考。     

不同氮素水平下有机物料添加对陇中黄土高原旱作农田N2O排放特征的影响

为了探究不同用量氮肥配施生物质炭或小麦秸秆对旱作农田N₂O排放通量的影响，在陇中黄土高原半干旱区连续进行4年不同氮素水平配施不同有机物料的田间定位试验，试验以3种施氮用量（不施氮肥、50 kg（N）·hm^-2氮肥、100 kg（N）·hm^-2氮肥）配施2种有机物料（小麦秸秆S、生物质炭B）及无有机物料 (C)共组成9个处理，于2016年11月—2017年10月，采用静态箱-气相色谱法，对N₂O通量进行全年内连续观测。研究结果表明：观测期内，各处理N₂O年平均通量大小排序SN100>CN100>SN50>CN50>BN100>SNO>BN50>CN0>BN0，各处理N₂O排放通量变化趋势一致；相较N0处理（CN0、SN0、BN0）的年平均排放通量，N50（CN50、SN50、BN50）和N100（CN100、SN100、BN100）处理分别增加了6.92%和10.03%。相较CN0、CN50和CN100，与其相同氮素水平配施生物质炭后，N₂O年平均排放通量分别降低了0.49%、3.15%和4.67%；配施秸秆后，N₂O年平均排放通量分别增加了6.37%、3.44%和2.73%。单施氮肥或小麦秸秆配施氮肥均增加了N₂O排放的增温潜势，生物质炭配施氮肥减少了N₂O排放的增温潜势。主效应分析表明，氮素、秸秆均对提升N₂O排放通量发挥显著效应，而生物质炭具有降低效应。相关分析表明，土壤温度与N₂O通量表现为显著正相关关系，土壤含水量与N₂O通量表现为显著负相关关系（P<5%）。通径分析表明，土壤温度对N₂O通量的增大作用远大于土壤含水量对N₂O通量的减小作用。秸秆或生物质炭与氮素无交互效应，N₂O排放通量随氮素水平的增加而增大，秸秆还田促进了N₂O排放而生物质炭抑制了N₂O排放。因此，添加生物质炭对旱作农田固氮减排具有较大的潜力。     

GM1 gangliosidosis in a Japanese domestic cat: a new variant identified in Hokkaido,Japan

A male Japanese domestic cat with retarded growth in Hokkaido, Japan, showed progressive motor dysfunction, such as ataxia starting at 3 months of age and tremors, visual disorder and seizure after 4 months of age. Finally, the cat died of neurological deterioration at 9 months of age. Approximately half of the peripheral blood lymphocytes had multiple abnormal vacuoles. Magnetic resonance imaging showed bisymmetrical hyperintensity in the white matter of the parietal and occipital lobes in the forebrain on T2-weighted and fluid-attenuated inversion recovery images, and mild encephalatrophy of the olfactory bulbs and temporal lobes. The activity of lysosomal acid β-galactosidase in leukocytes was negligible, resulting in the biochemical diagnosis of GM1 gangliosidosis. Histologically, swollen neurons characterized by accumulation of pale, slightly granular cytoplasmic materials were observed throughout the central nervous system. Dysmyelination or demyelination and gemistocytic astrocytosis were observed in the white matter. Ultrastructually, membranous cytoplasmic bodies were detected in the lysosomes of neurons. However, genetic analysis did not identify the c.1448G>C mutation, which is the single known mutation of feline GM1 gangliosidosis, suggesting that the cat was affected with a new variant of the feline disease.     

Carbon stocks and carbon fluxes from a 10‐year prescribed burning chronosequence on a UK blanket peat

Prescribed burning is a common land management technique in many areas of the UK uplands. However, concern has been expressed at the impact of this management practice on carbon stocks and fluxes found in the carbon‐rich peat soils that underlie many of these areas. This study measured both carbon stocks and carbon fluxes from a chronosequence of prescribed burn sites in northern England. A range of carbon parameters were measured including above ground biomass and carbon stocks; net ecosystem exchange (NEE), net ecosystem respiration (R_eco) and photosynthesis (P_g) from closed chamber methods; and particulate organic carbon (POC). Analysis of the CO₂ data showed that burning was a significant factor in measured CO₂ readings but that other factors such as month of sampling explained a greater proportion of the variation in the data. Carbon budget results showed that whereas all the plots were net sources of carbon, the most recent burn scars were smaller sources of carbon compared with the older burn scars, suggesting that burning of Calluna‐dominated landscapes leads to an ‘avoided loss’ of carbon. However, this management intervention did not lead to a transition to a carbon sink and that for carbon purposes, active peat‐forming conditions are desirable.     

水盐交互作用对河套灌区土壤光谱特征的影响

为探究土壤水盐交互作用对Sentinel-2卫星光谱特征的影响，该研究以内蒙古河套灌区沙壕渠灌域为研究区域，分别在2018年和2019年的4-5月共采集280个裸土期表层土壤样本，测定其土壤含水率和含盐量，并获取同步的Sentinel-2卫星遥感数据，构建基于土壤水盐-反射率原理的土壤光谱特征理论模型，在此基础上结合土壤水盐交互作用构建水盐交互模型，并比较2种模型对土壤光谱的模拟效果，分析土壤水盐交互作用对土壤光谱估算的影响。结果表明：1）土壤水盐交互作用对光谱的影响因波段类型和水盐含量的不同而有所不同。在可见光范围上影响相对较弱，其作用范围为-0.11～0.29；在近红外和短波红外范围上影响相对较强，其作用范围为-0.35～0.61；当水分或盐分中某个含量较高时对光谱影响较弱，其主要集中在-0.1～0.23；，在水盐含量程度相似时影响较强，其作用范围为0.3～0.6。2）与土壤光谱特征理论模型相比，水盐交互模型能明显地改善土壤光谱的模拟效果，能将模拟相关系数由0.14～0.44提升到0.29～0.70，均方根误差由0.032～0.082降低到0.029～0.068。该研究结果揭示了盐分和水分对光谱特征的干扰过程，为土壤盐分的估算提供策略与方法，对实现区域尺度上土壤盐分的精准监测具有一定的意义。     

油菜种子低亚油酸和亚麻酸含量异交稳定技术的建立

为降低油菜种子中的亚油酸和亚麻酸含量并使之在异交条件下保持基本稳定,以高油品种CY2作为受体亲本,采用RNA干涉技术沉默油菜内源Bn FAD2基因的表达,抑制油酸脱饱和反应。育成的3个独立转基因株系的亚油酸和亚麻酸含量下降到6%以下,其中亚油酸含量较受体亲本降低78.2%~86.5%,亚麻酸含量降低53.4%~65.8%。将3个转基因株系与2个亚油酸和亚麻酸含量较高的常规品种正反交,F1种子中这2种脂肪酸的含量依然保持在与转基因亲本相仿的低水平。由此可知,通过RNA干涉技术沉默Bn FAD2基因的表达可赋予油菜低亚油酸和亚麻酸含量的异交稳定特性。这一特性的获得对于今后培育异交稳定的高油酸油菜新品种具有重要意义。     

肌细胞增强因子2B基因在人和动物中的研究进展

肌细胞增强因子2B(MEF2B)基因属于肌细胞增强因子2(MEF2)基因家族成员,广泛表达于人和动物的肌肉和神经组织中,在肌肉生成、神经系统发育和分化、肝脏纤维化等方面具有重要的作用,作者从MEF2B基因的结构、组织分布、生物学功能及研究进展等方面对该基因进行了综述.     

可可泛素结合酶基因家族的生物信息学初步分析

泛素结合酶(E2s)促进底物泛素化或者与E3s链接,是靶蛋白泛素化的关键酶,在泛素-蛋白酶体途径中起重要作用。利用可可(Theobroma cacao L.)全基因组测序数据,共鉴定出45个E2s基因家族成员,包括39个UBC和6个UEV基因。通过生物信息学方法,对可可E2s家族的基本理化性质、基因结构、二级结构预测、亚细胞定位、进化关系等方面进行初步分析。结果表明:可可E2s基因CDS长度在441(Tc UEV3)~3 651 bp(Tc UBC7)之间,对应的编码蛋白氨基酸数目在146(Tc UEV3)~1 216 aa(Tc UBC7)之间,编码蛋白分子量在16.39~134.71 ku之间。E2s基因外显子在1~11之间,多数基因外显子数目在5~7之间。E2s基因在10条染色体上均有分布,1号染色体为7个,数量最多;6号染色体2个基因,数量最少。可可E2s蛋白大多为不稳定蛋白,且均为亲水性蛋白,其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主要构成元件。大多数可可E2s蛋白定位在细胞核,少数定位在内质网或者细胞质。进化树分析表明:可可E2s蛋白被分为20个亚家族,包括16个UBC亚家族和4个UEV亚家族,第Ⅵ亚家族E2s数目最多为9个;E2s家族蛋白在物种进化过程中具有高度保守性。