稻虱缨小蜂耐热品系的生物和生态学特征

稻虱缨小蜂Anagrus nilaparvatae Pang et Wang是控制稻飞虱种群暴发的主要寄生性天敌之一，高温是制约其种群动态的重要因子。为了解35℃高温驯化获得的稻虱缨小蜂耐热品系（NR品系）的生防潜力，对不同温度下该品系的发育历期、有效积温、寄主卵选择、产卵量以及极端高温胁迫参数进行了测定。结果发现，与未经高温驯化的稻虱缨小蜂品系（HZ品系）相比，20℃时，NR品系雄蜂的发育速率显著高于HZ品系，这一差异主要表现在卵-幼虫中期和蛹期的发育时间明显缩短。NR品系在高温下能维持正常的产卵能力，35℃下NR品系产卵量仍能达到18.80粒/雌。NR品系有更强的耐极端温度的能力，50℃下NR品系雄蜂的热击倒时间为15.19 min，比HZ品系雄蜂长3.03 min。补充不同营养对NR品系的产卵量存在影响，35℃条件下补充10%蔗糖既能延长其寿命，也能提高产卵量。以上研究结果表明高温驯化得到的稻虱缨小蜂品系在35℃高温环境中能维持正常的生长发育和寄生能力，具备适应稻田夏季高温环境的潜力。     

具有除草活性的生防菌株GD-9发酵条件优化及菌剂制备

为了明确具有除草活性的生防菌株GD-9发酵过程中各因子的配比和最优条件,采用单因素试验对菌株最适碳源、氮源、载体、固态发酵基质进行了筛选,应用正交试验设计研究了碳源、氮源、初始含水量、接种量、初始pH、培养时间、培养温度7种因素对菌株活菌数的影响。试验结果表明菌株GD-9最佳固态发酵条件为:氮源NaNO_3 58.4 mg/g,碳源葡萄糖48.4 mg/g,培养基质最适初始含水量为258 mg/g,最适接种量为0.26 mL/g,初始pH 7.6,最佳培养时间147.8 h,最佳培养温度30.7℃,最适宜的载体为黏土,分散剂为聚乙烯醇,稳定剂为膨润土,润湿剂为糊精。通过发酵试验结果制备生防菌株GD-9的固体菌剂,该研究为菌剂的商品化生产奠定基础。     

应用iTRAQ定量蛋白质组学技术筛选无乳链球菌鱼源株与人源株差异表达蛋白

以斑马鱼和巨噬细胞作为体内、外感染模型,比较无乳链球菌鱼源株GD201008-001与人源株A909的致病性差异,利用iTRAQ技术和质谱分析技术进行差异表达蛋白鉴定,以期为揭示无乳链球菌不同宿主来源株致病机制提供新思路。实验通过测定菌株GD201008-001、A909的斑马鱼半数致死量和巨噬细胞吞噬率,比较二者致病性差异;提取全菌蛋白,经iTRAQ试剂标记后进行质谱鉴定,质谱数据用软件Mascot 2.2和Proteome Discoverer 1.4进行查库(Uni Prot数据库)鉴定及定量分析,并对差异蛋白进行GO功能注释和KEGG通路分析。结果显示,GD201008-001毒力显著高于A909;通过iTRAQ分析两株菌差异表达蛋白,发现差异蛋白涉及的生物学功能较为广泛,在鉴定出的368个差异表达蛋白中,GD201008-001中上调表达蛋白193个(比值1.5),下调表达蛋白175个(比值0.667)。生物信息学分析预测这些蛋白主要涉及26个生物学功能,14个通路,推测Clp X、Glm S和Cps IVK可能在两株菌致病性差异中发挥重要作用。本研究为阐明无乳链球菌不同宿主来源株致病性差异奠定了基础。     

2UPR-RPU过约束并联机构刚度性能评价

运用螺旋理论和应变能方法研究了具有2R1T三自由度的2UPR-RPU过约束并联机构的静弹性刚度性能,模型考虑了杆件和关节的柔度。首先,基于螺旋理论得到分支的约束螺旋系;其次,基于材料力学得到分支中杆件的应变能,通过映射分支约束螺旋系到铰空间得到关节的应变能,通过汇总杆件、关节的应变能和卡氏定理得到与约束螺旋系对应的分支紧凑刚度矩阵;最后,通过虚功原理得到机构的总体刚度矩阵。采用有限元商业软件建立了有限元模型,并与理论模型进行对比,验证了理论模型的正确性。定义弹性元件存储的应变能与总应变能之比作为应变能因子指标,给出了应变能因子指标在规则工作空间的四维切片分布图,从应变能的角度定量评价了各弹性元件对机构刚度性能的影响程度,给出了不同载荷作用下的全局应变能因子指标。本研究为定位对机构刚度性能影响最大的弹性元件提供了新的思路。     

保障中俄东线天然气管道长期安全运行的若干技术思考

针对中俄东线天然气管道的实际服役状况,分析了土壤运动(冻胀与解冻沉降)对管道结构完整性的影响以及基于管体结构-土壤弹簧模型在确定管-土交互作用方面的局限性,即非线性、大应变与多轴加载评估的保守性、土壤本构模拟与真实状况的偏离,建议发展新型多模块耦合集成技术确定土壤运动产生的机械效应。明确了X80高强管线钢在服役条件下发生应变时效及其导致管线钢(尤其是焊缝区)材料韧性和止裂能力的降低,建议使用时效活化能与等效时效时间模拟、评估管线钢在漫长服役过程中发生应变时效的敏感性,并建立相应的理论基础。此外,详细分析3种常见的管道缺陷(机械损伤、腐蚀缺陷、裂纹)对管道完整性影响的评估技术现状。针对高压、大口径、高强钢天然气管道(特别是焊接金属与热影响区)在地质不稳定地区的材料韧性、裂纹扩展以及止裂能力开展实验与评价技术,建立精确的多物理场协同作用下的管道缺陷评估模型,是当前的国际性技术难题,这些问题的解决将有力保障中俄东线天然气管道以及相关油气管道的长期安全运行。     

玉米瘤黑粉菌SG200效应蛋白PEP1表达及生物信息学分析

运用生物信息学手段分析pep1基因结构,并根据GenBank中玉米瘤黑粉菌pep1 DNA序列设计引物,从玉米瘤黑粉菌SG200的基因组中扩增得到了pep1基因全长,构建了pET–28a–pep1重组表达质粒,选用大肠埃希菌BL21(DE3)作为宿主菌,以1 mmol/L IPTG诱导表达。SDS–PAGE检测结果表明,诱导表达产物大小与理论值(20 800)一致,说明pET–28a–pep1能够在大肠埃希菌BL21(DE3)中高效表达。     

木薯有性四倍体遗传稳定性分析

木薯作为中国重要的经济作物,其优良品种的选育一直是木薯科研工作的重点,而多倍体的巨型性特点为其育种提供了新的思路,目前多倍体研究大多是体细胞加倍,有性多倍化研究起步较晚,而本课题组通过2n配子有性活体杂交,成功获得了首例木薯有性四倍体植株。为了研究木薯有性四倍体的遗传稳定性,本研究分别采用:田间的农艺性状观测(生长稳定期)、流式细胞术、叶片染色体计数、蛋白质含量测定/蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳以及淀粉含量测定等方法进行鉴定。结果显示:木薯有性四倍体各株系农艺性状均保持了母株器官巨型性的多倍体特征;流式细胞仪分析显示,木薯有性四倍体各株系叶片DNA含量均为二倍体亲本(SC5)的两倍,相对应的叶片染色体数目也为二倍体亲本(SC5)的两倍,且视野中四倍体细胞所占比例均在90%以上;各株系蛋白质含量均小于二倍体对照组,且有性多倍体株系电泳谱带基本相似;在淀粉含量测定中,其各株系淀粉含量均小于对照组,且各株系之间含量波动较小。本研究结果表明木薯有性四倍体植株具有较好的遗传稳定性,对木薯多倍体品种的选育具有重要意义。     

The mutagenesis of a type IV secretion system locus of Piscirickettsia salmonis leads to the attenuation of the pathogen in Atlantic salmon,Salmo salar

Piscirickettsiosis is a threatening infectious disease for the salmon industry, due to it being responsible for significant economic losses. The control of outbreaks also poses considerable environmental challenges. Despite Piscirickettsia salmonis having been discovered as the aetiological agent of the disease more than 25 years ago, its pathogenicity remains poorly understood. Among virulence factors identified so far, type four secretion systems (T4SS) seem to play a key role during the infection caused by the bacterium. We report here the genetic manipulation of P. salmonis by means of the transference of plasmid DNA in mating assays. An insertion cassette was engineered for targeting the icmB gene, which encodes a putative T4SS‐ATPase and is carried by one of the chromosomal T4SS clusters found within the genome of P. salmonis PM15972A1, a virulent representative of the EM‐90‐like strain. The molecular characterization of the resulting mutant strain demonstrated that the insertion interrupted the target gene. Further in vitro testing of the icmB mutant showed a dramatic drop in infectivity as tested in CHSE‐214 cells, which is in agreement with its attenuated behaviour observed in vivo. Altogether, our results demonstrate that, similar to other facultative intracellular pathogens, P. salmonis’ virulence relies on an intact T4SS.     

牛支原体新疆分离株P48基因的克隆、原核表达及重组蛋白免疫原性研究

试验旨在确定牛支原体P48基因的免疫原性，为进一步筛选牛支原体免疫保护性基因奠定基础。本研究以牛支原体新疆分离株为研究对象，运用Overlap PCR方法扩增得到点突变后的牛支原体新疆分离株P48基因，构建原核表达载体pET-32a （+）-P48，转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞，在诱导剂ITPG的诱导下获得重组蛋白P48，纯化后的重组P48蛋白免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体，运用Western blotting和ELISA方法验证其反应原性和免疫原性。结果表明，试验成功构建原核表达载体pET-32a （+）-P48，重组蛋白P48大小约为66 ku，纯化后的牛支原体P48重组蛋白免疫小鼠后可产生良好的免疫反应，血清抗体滴度达到较高水平（D_{450 nm}值为1.126）。Western blotting结果显示，抗牛支原体P48重组蛋白的鼠血清与牛支原体P48重组蛋白及牛支原体全菌蛋白抗原均能产生明显的抗原抗体反应，表明P48重组蛋白具有良好的免疫原性与反应原性，可作为牛支原体新型疫苗的候选基因，且牛支原体新疆分离株P48基因与国内外5株牛支原体P48基因的同源性很高，亲缘关系较近。     

甘肃省南瓜白粉病菌对己唑醇抗性诱导及抗性菌株生物学性状研究

为了解甘肃省裸仁美洲南瓜白粉菌对己唑醇敏感性及抗性产生情况,采用小株喷雾法对采自兰州、武威、景泰等地的20个南瓜白粉菌菌株对己唑醇的敏感性进行了测定,利用紫外诱导、药剂驯化、先紫外后药剂驯化三种方法对敏感菌株进行了抗药性诱导,并对抗性突变菌株的生物学性状及其对丙环唑、氟硅唑、腈菌唑和戊唑醇的交互抗性进行了研究。结果表明20个南瓜白粉菌菌株对己唑醇的敏感性存在一定差异,EC50值在17.77~285.54μg/mL范围内;与其他两种诱导方法相比药剂驯化方法获得的抗性突变菌株的抗性倍数最高,为8.94倍。敏感菌株和抗性突变菌株孢子萌发的最佳时间分别为36h和48h;抗性突变菌株产孢量和致病力明显高于敏感菌株;适合度测定表明抗性突变菌株与敏感菌株之间存在竞争力,孢子萌发率、芽管个数之间差异显著,菌丝分支数、产孢量之间差异不显著;抗性突变菌株在抗性突变菌株和敏感菌株混合比例为80∶20的群体中,存在频率比较稳定,连续培养7代后仍占85.69%;己唑醇抗性突变菌株对丙环唑、氟硅唑、腈菌唑和戊唑醇4种药剂未表现出交互抗性。研究结果可为甘肃省防治南瓜白粉病提供理论依据。