基于qPCR和LAMP技术的马铃薯晚疫病菌快速检测方法

马铃薯晚疫病菌（Phytophthora infestans）能侵染多种茄科植物,它引起的马铃薯晚疫病,是马铃薯生产中的第一大病害。为了开发能在田间快速检测马铃薯晚疫病病原的方法,利用P. infestans T30-4基因组测序数据的contig 1.18131,设计qPCR和LAMP引物,优化扩增条件后得到引物的特异性和灵敏度,最后通过检测田间收获薯块,比较形态学传统方法、qPCR及LAMP的差异。特异性检测结果发现,qPCR和LAMP仅在含有P. infestans DNA模板的体系有阳性扩增,在寄主和其他微生物DNA中均无扩增;在优化的条件下,qPCR和LAMP的检测下限可达1×10 ^-6ng/μL,在有寄主和其他微生物DNA存在的条件下,引物的灵敏度没有显著差异。利用两种快速方法对在大理、丽江及昆明3个地区田间收获薯块上检测发现,qPCR和LAMP方法得到的检出率差异极为不显著（P=0.420）,两种快速检测方法和形态学鉴定方法检出率差异极显著（P=0.009）。在大理、丽江及昆明3个地区的薯块中,两种分子检测方法检出率均比形态学方法高。其中,qPCR检测方法比形态学方法分别提高了12.00%、2.00%、8.70%;LAMP检测方法比形态学方法分别提高了11.30%、2.00%、8.70%。     

一氧化碳(CO)在植物体内的生理生化作用研究进展

为了促进一氧化碳(CO)在植物生理生化方面的研究,本文归纳了CO在植物体中的生物合成途径,CO作为信号分子对植物各种生理功能的调控,以及CO与其他信号分子之间的相互作用。经过分析得出,CO在植物生物胁迫过程中的作用及其作用机制方面的研究还很少,因此,CO在这方面的研究将会成为今后的研究重点。     

可可毛色二孢全基因组分泌蛋白的预测及分析

【目的】可可毛色二孢（Lasiodiplodia theobromae）是一种世界性分布的重要植物病原真菌,可引起严重的葡萄溃疡病（Botryosphaeria dieback）,影响果木品质并造成巨大的经济损失。本研究预测并分析可可毛色二孢基因组范围内的分泌蛋白,并明确其基本特征,为该病菌分泌蛋白致病机理的研究打下基础。【方法】依据已公布的可可毛色二孢全基因组序列,利用信号肽预测软件SignalP v5.0、跨膜结构分析软件TMHMM v2.0、细胞器定位分析软件ProtComp v9.0、GPI锚定预测软件big-PI Fungal Predictor和亚细胞器定位分析软件TargetP v2.0生物信息学软件对该菌中的典型分泌蛋白进行筛选。对分泌蛋白N端信号肽的长度、氨基酸使用频率及其切割位点进行统计分析。依据蛋白序列的同源性,应用BLASTP程序对分泌组蛋白进行功能注释分析,预测其生物学功能。采用蔗糖酶缺陷的酵母分泌系统,对所选分泌蛋白的信号肽进行活性检测。利用qRT-PCR方法检测所选分泌蛋白基因在可可毛色二孢侵染葡萄中的表达情况。【结果】在可可毛色二孢全基因组编码蛋白中共筛选获得552个潜在的具有典型信号肽的分泌蛋白,占全基因组预测蛋白总数的4.3%,其编码蛋白长度集中于101—400 aa。信号肽统计分析表明,其信号肽长度以18—20 aa的序列最为集中,信号肽长度为20 aa的蛋白数量最多。信号肽中使用频率最高的氨基酸为丙氨酸;非极性、疏水的氨基酸使用频率最高,占氨基酸总数的60.2%。其信号肽的-3至-1位置上的氨基酸相对保守,切割位点属于A-X-A类型,可被Sp I型信号肽酶识别并切割。336个分泌蛋白具有功能注释,其功能较多集中于细胞壁降解有关的酶类以及致病相关蛋白,并且这些蛋白在分子量、等电点、脂肪族氨基酸指数等方面均存在差异。通过蔗糖酶缺陷的酵母分泌系统证实,挑选的9个分泌蛋白信号肽均具有分泌活性。qRT-PCR检测结果表明,所选分泌蛋白基因在该病菌侵染初期的表达发生变化。【结论】利用生物信息学分析技术从可可毛色二孢全基因组中共预测获得552个经典分泌蛋白。其信号肽氨基酸长度分布广泛,氨基酸组成中非极性、疏水的氨基酸使用频率最高。功能注释主要集中在细胞壁组分降解相关的酶类、致病侵染相关的坏死诱导相关蛋白以及几丁质结合蛋白等。     

H2S的信号分子作用及其对果蔬采后生理代谢的调控研究进展

硫化氢（H2S）作为气体信号分子，参与调控植物体的一系列生命活动，并在果蔬采后生理代谢过程中发挥着重要作用。本文综述了H2S的理化性质、发展应用历史及其在果蔬采后生理调控机制中的信号分子作用，讨论了H2S对果蔬生理代谢的调控作用，包括对果蔬采后抗逆性和品质的影响，以期为采后果蔬的贮藏保鲜提供理论参考。     

嘧啶硫酮缓蚀剂的合成及其性能评价

以苯甲酸为催化剂,以三乙、硫脲、3-吡啶甲醛为原料制备了4-(3-吡啶基)-6-甲基-5-乙氧羰基嘧啶-2-硫酮(简称嘧啶硫酮),用1 H NMR表征其结构.采用失重法、Tafel极化法评价了嘧啶硫酮在1 mol/L HCl中对X70钢的缓蚀性能.结果表明,嘧啶硫酮在酸性环境中对X70钢的腐蚀具有较好的抑制作用,缓蚀率随温度的升高而降低,缓蚀率最大可达93.2%.在低温303K时,ΔG00,表明吸附过程是自发进行且符合Langmuir吸附等温式;ΔH00,说明嘧啶硫酮在吸附过程中放热,升高温度不利于吸附.并用SEM对X70钢表面型态做了表征.     

A behavioural sensor for fish stress

Due to water turbidity, fish stress might be difficult to observe. Evaluation of fish stress by blood sampling requires removing a fish from the water, which is in itself a stressful event. Therefore, we designed and built a sensor to detect fish behaviour that reflects stress. The electronic sensor detected early signs of fish stress by scoring the fish's inactivity. LEDs and detectors are embedded on a steel wand that is held underwater by an operator. In this preliminary (feasibility) study, the new sensor was validated for Tilapia (Cichlidae) and Hybrid Striped Bass (Morone). We induced stressful situations in the fish tanks by manipulating oxygen and temperature levels.ResultsLowering the temperature and oxygen levels both significantly increased the average number of signals identified by the sensor, which indicate stress. The effect of reducing water temperature from 24 °C to 15 °C was three times stronger than was the effect of lowering the oxygen saturation level from 85% to 50%. The difference in the number of signals between the good and stressful conditions was statistically significant, amounting to approximately eight sensor signals, 10.57 compared to 2.49 respectively. Lowering the temperature increased the mean number of signals by 5.85 and 6.06 at 85% and 50% oxygen saturation respectively, whereas lowering oxygen levels increased the mean number of signals by 2.02 and 2.23 at 24 °C and 15 °C, respectively. The results indicate that the stress status of cultured fish can be evaluated using the proposed behavioural sensor. The new sensor may provide an earlier indication of a problem in a fish tank or pond than was heretofore possible. This early warning can enable the fish farmer to take action before many fish are harmed.     

环介导等温扩增技术快速检测大西洋鲑的研究

为探究环等温扩增技术(LAMP)在鲑科鱼类物种鉴定方面的应用,以大西洋鲑为研究对象,针对其线粒体CR区段设计特异性的LAMP引物,并通过单因素试验和正交试验研究反应体系中d NTP Mix、Mg~(2+)、甜菜碱终浓度对LAMP扩增结果的影响。结果表明,大西洋鲑LAMP扩增的最优条件为:引物SS-CR-F3/SS-CR-B3各0.2 m M,SS-CR-FIP/SS-CR-BIP各1.6 m M,dNTP Mix 1.4 m M,Mg~(2+)6 m M,甜菜碱0.8M,Bst DNA聚合酶8 U,扩增温度为65℃,反应时间60 min。在此条件下LAMP扩增产物电泳检测特异性强、稳定性好,对大西洋鲑DNA的检出限达0.01 ng·μL~(-1),并可对混合样本进行检测。本研究结果为大西洋鲑快速物种鉴定提供了一种重要技术手段,该技术可应用于鲑科鱼类物种鉴别的日常检验检疫和市场监管工作中。     

小麦白粉菌ADP/ATP载体蛋白基因的克隆及表达特征分析

小麦白粉病是小麦上的一种重要病害。研究小麦白粉菌致病相关基因及其在致病过程中的作用,对于丰富小麦白粉菌致病的分子机制和筛选防治新靶标具有重要意义。前期转录组测序结果提示一个小麦白粉菌ADP/ATP载体蛋白(ADP/ATP carrier protein,AACP)在小麦与白粉菌互作时上调表达。本研究利用cDNA末端快速克隆技术(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)获得了长945 bp具有完整开放阅读框的小麦白粉菌ADP/ATP carrier基因序列,暂命名为Bgt AACPx(Gen Bank登录号为M F197857)该基因编码314个氨基酸残基,利用相关软件进行生物信息分析,结果表明该蛋白为疏水性,含有6个跨膜区,亚细胞定位在线粒体上。与已有小麦白粉菌AACP蛋白的同源性为97%,是一个新的蛋白,同时构建了与其同源蛋白的遗传进化树。定量结果表明该基因在小麦白粉菌吸器期(48 h)、次生菌丝(72 h)至白粉菌刚产孢子又未形成孢子堆(120 h)这段时期高表达,提示该基因可能参与小麦白粉菌对小麦的致病过程。     

重组酶聚合酶等温扩增技术在动物源性成分鉴定中的应用

在打击肉制品掺假走私、维护市场秩序、保护野生动物资源等方面,对动物源性成分鉴定技术的特异性、灵敏性、重复性提出了很高的要求。本文阐述了动物源性成分的检测鉴定技术,有多样性和局限性的特点。归纳了重组酶聚合酶恒等温扩增技术原理与应用,解决了PCR技术在仪器上的局限性,优化了早期恒温扩增技术的缺点。指出重组酶聚合酶恒等温扩增技术为动物源性成分的快速准确鉴定提供了坚实的技术基础,并在动物疫病诊断方面也有很好的应用前景。     

不同有机物料的Cd2+吸附特性及其对Cd污染土壤的修复效果研究

为探究经济有效的农田土壤重金属污染修复技术,首先通过等温吸附试验明确了废烟末、甘蔗滤泥和油菜籽油枯对Cd~(2+)的吸附特性,其次通过土培试验和盆栽试验研究了3种有机物料添加对土壤有效态Cd含量、小白菜Cd含量和小白菜生物量的影响。结果表明,3种有机物料对Cd~(2+)的吸附量大小顺序为:甘蔗滤泥油菜籽油枯废烟末,甘蔗滤泥的最大吸附量(Qmax)可达2 106.20mg·kg-1;废烟末、甘蔗滤泥、油菜籽油枯的施用均显著降低土壤有效态Cd含量,降幅分别为39.79%、48.81%、47.77%。施用甘蔗滤泥和油菜籽油枯可显著降低小白菜对Cd的吸收量,降幅分别为35.93%和34.43%。施用甘蔗滤泥和油菜籽油枯也可显著增加小白菜的鲜重和干重,鲜重分别增加了81.42%、96.88%,干重分别增加了131.75%、128.91%。因此,以甘蔗滤泥降低农田土壤有效态Cd含量的效果最好。