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。     

病原微生物荚膜多糖的生物学功能

荚膜多糖（capsular polysaccharide，CPS）是一种广泛存在于细菌、支原体、部分真菌等菌体表面的碳水化合物。同时，荚膜多糖有助于菌体抵抗干燥和低温等不利环境，并通过在菌体表面形成物理屏障阻碍宿主补体的杀伤与吞噬作用。在长期多种应激-压力环境下，病原菌已进化出多种免疫逃避机制并促进宿主感染；在非病原微生物中，荚膜多糖可正向调节宿主免疫作用，并拮抗机体免疫因子，保护宿主免受病原菌引起的炎症性疾病。本文将结合本团队的相关研究工作，对荚膜多糖的结构、合成调控机制、生物学功能、免疫逃避机制和致病机制，特别是荚膜多糖正向调节宿主免疫系统及其应用潜力等方面作一综述，为病原菌致病机制的研究和疫病的有效防控提供参考依据。     

海南橡胶树棒孢霉落叶病菌毒素蛋白基因检测与致病性分析

Cassiicolin毒素蛋白是橡胶树棒孢霉落叶病菌的主要致病因子。本研究对分离自海南省5个市县的橡胶树棒孢霉落叶病菌进行了鉴定,形态学鉴定结合分子生物学鉴定结果表明,病原菌为多主棒孢。利用Cassiicolin毒素不同亚型编码基因特异性引物和菌饼活体接种法分别鉴定了分离菌株的毒素蛋白类型和致病性,结果显示,分离的35个菌株都含有Cas5基因,未发现含其他类型的毒素基因,表明海南橡胶树棒孢霉落叶病菌为含Cas5毒素蛋白优势群体;所有菌株对橡胶树品种‘RRIM600’都能够致病,但是在不同抗性品种上致病性存在一定差异。     

烤烟新品系HKDN-2生态适应性模糊评价

为探讨烤烟新品系HKDN-2在湖南省烤烟主产区的生态环境适应性,以当家烤烟品种K326和云烟87作对照,开展多指标模糊评价研究。结果表明,HKDN-2的植物学性状、长势长相及主要农艺性状指标均优于对照,大田生育期与对照一致;其中,上部橘黄2级(B2F)和中部橘黄3级(C3F)烟叶的外观质量评价权重总分分别较对照高1.5~1.8分,烟叶主要经济效果指数(ECI)显著高于对照,各处理间存在显著性差异,B2F和C3F烟叶的主要化学成分指标可用性指数(CCUI)分别较对照高2.7~3.1和2.9~3.1,对田间主要病害表现出较好的抗性;烟叶ECI、外观质量评价指标及CCUI的综合评价多指标模糊评价排名第一。综上,烤烟新品系HKDN-2在湘南烟区具有良好的生态环境适应性以及较好的推广应用价值。本研究结果为烤烟新品种(系) 的选育、示范及生产应用提供了理论依据。     

稻曲病菌致病机制研究进展

 稻曲病是一种水稻穗部病害,在世界各水稻主产区均有发生,已成为世界性病害,在我国也属于水稻主要病害之一。稻曲病的发生严重影响水稻产量和稻米品质。研究其病原菌致病机制,对找寻防治药物的特异性靶标具有重要作用,可为抗病分子育种提供新的思路,为稻曲病菌防治药剂研发提供新的靶标。本文综述了稻曲病菌侵染过程、致病相关基因功能研究、水稻响应稻曲病菌侵染等方面的研究进展,提出进一步研究的策略。现有研究表明,稻曲病菌能成功侵染水稻孕穗期雄蕊的花丝引起发病。病原菌可通过抑制多个水稻免疫途径实现成功侵染;还可模仿胚珠受精激活水稻灌浆、糖代谢等途径为稻曲球的形成提供营养物质;全基因组测序完成和基因编辑技术在基因敲除中的成功应用,为稻曲病菌功能基因研究提供了很好的基础。稻曲病菌独特的侵染过程和营养利用机制是未来研究的重要方向。     

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。     

鲤细胞因子多克隆抗体的制备及检测

为从蛋白质水平研究细胞因子在鲤体内免疫应答过程中的合成变化,本研究采用PCR技术克隆TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-12、IL-10和TGF-β基因含有部分抗原决定簇的片段,引入双酶切位点Bam HⅠ和HindⅢ后连接至p ET-32a/21a,构建相应的表达载体,制备多克隆抗体。采用ELISA检测抗体效价,并以此作为实验工具,检测经嗜水气单胞菌感染后鲤血清中炎性细胞因子的合成变化。结果显示,基因TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-12、IL-10和TGF-β融合蛋白分子量分别约为31.8、31.7、35.3、32.5、18.0和33.6 ku;抗体效价达到2.4×106;在病原菌感染后的不同阶段,促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-12和抗炎细胞因子IL-10、TGF-β呈现出不同的合成变化。研究表明,制备的抗体具有较高的效价、亲和力和特异性,可用于鲤细胞因子的定量研究,该抗体的获得为鲤免疫应答与细胞因子合成的系统研究奠定了基础。同时,获取的鲤细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-12、IL-10和TGF-β的抗体亦可用于其他鱼类细胞因子蛋白质水平的定量研究。     

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。     

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。