赤拟谷盗章鱼胺受体3(TcOctβR3)cDNA克隆、表达及功能

【目的】章鱼胺信号系统在调节昆虫行为和生理过程中具有至关重要的作用。赤拟谷盗(Tribolium castaneum)作为一种模式昆虫,被广泛用于解析昆虫生长发育及生理等调控机制的研究工作。本研究以赤拟谷盗为对象,旨在明确章鱼胺受体在调节赤拟谷盗行为和生理方面的功能。【方法】根据Gen Bank登录的相关序列信息(XP_008198078),利用RT-PCR技术克隆赤拟谷盗章鱼胺受体基因Tc OctβR3的c DNA序列。利用在线生物信息学分析软件预测该基因的开放阅读框、编码的氨基酸序列以及跨膜结构域等信息,基于邻接法构建该基因与其他昆虫相关序列的系统发育树,明确系统进化关系。分别提取赤拟谷盗各发育阶段(卵、幼虫、蛹和成虫)、不同组织(中枢神经系统、脂肪体、中肠、后肠、马氏管、精巢和卵巢)以及饥饿胁迫后的RNA,以赤拟谷盗核糖体蛋白S3(Tc RPS3)为内参基因,采用实时定量PCR技术分析该基因在赤拟谷盗不同发育阶段、不同组织以及在饥饿胁迫下的表达模式。运用哺乳动物异源表达系统在人胚胎肾细胞HEK293中瞬时表达Tc OctβR3,进而利用第二信使c AMP含量测定技术分析Tc OctβR3与配体的结合能力。最后,通过体外合成赤拟谷盗Tc OctβR3的双链RNA,利用RNA干扰以及轨迹球行为分析等技术探究该基因的生理功能。【结果】序列分析结果表明,赤拟谷盗Tc OctβR3开放阅读框全长1 305 bp,编码434个氨基酸,序列中含有G蛋白偶联受体典型的7个跨膜结构域。基于邻接法构建的系统发育树表明,该基因编码的蛋白质与小蜂甲(Aethina tumida)的OctβR3亲缘关系最近。实时定量PCR分析结果表明,Tc OctβR3在赤拟谷盗各发育阶段均有表达,尤其在低龄幼虫期转录水平最高,而在其他发育阶段表达量无显著差异;在赤拟谷盗不同组织中,Tc OctβR3在中枢神经系统的表达量显著高于其他组织;赤拟谷盗幼虫在经饥饿处理24 h的过程中,Tc OctβR3的表达量呈先下降后上升的趋势,且在处理6 h的表达量最低,为对照的0.47倍,在16 h表达量最高,为对照的1.80倍,最后恢复到正常水平。通过HEK293细胞异源表达Tc OctβR3后,c AMP测定结果表明章鱼胺(OA)呈浓度依赖性地激活Tc OctβR3,其EC50为8.68×10-7 mol·L-1,萘甲唑啉(NA)的激动活性最高,其有效中浓度EC50为8.56×10-8 mol·L-1。4种供试生物胺激动剂活性强弱为:萘甲唑啉酪胺(TA)章鱼胺多巴胺(DA)。进一步采用RNA干扰技术的分析结果表明,注射ds RNA能有效抑制Tc OctβR3的表达,沉默效率高达61.5%,但干扰该基因表达后不会影响赤拟谷盗成虫的爬行速度和产卵量。【结论】Tc OctβR3在赤拟谷盗中枢神经系统可能发挥重要作用,能调节幼虫对饥饿胁迫的响应。明确了Tc OctβR3的分子生物学特性,可为将来以其为靶标筛选高效激动剂和抑制剂提供理论依据。     

农业信息化对农业经济增长的影响研究

随着科学技术的飞速发展,信息化技术不断的更新,生产生活过程占据着重要的位置,信息技术在农业经济发展过程中的应用,促进了农业经济的发展。文章主要依据农业信息化对农业经济增长的影响,分析农业信息化的内涵和特点,阐述农业信息化对于农业经济的影响。同时,对农业经济发展存在的问题进行分析,并提出了相应的建议和对策。     

两种产卵引诱物质刺激下橘小实蝇雌成虫的转录组分析

为阐明橘小实蝇Bactrocera dorsalis感受2种气味物质γ-辛内酯和β-石竹烯的分子机制,于室内测定记录其已交配雌成虫的触角电位（electroantennogram,EAG）反应和行为,利用RNA-Seq测序技术测定其已交配雌成虫在2种气味物质刺激下的头部组织转录组并进行比较分析,应用实时荧光定量PCR对部分化学感受基因进行验证。结果表明,橘小实蝇已交配雌成虫对γ-辛内酯和β-石竹烯2种气味物质均有浓度依赖性反应,随着浓度增大,EAG反应值有增大趋势,且2种气味物质均对橘小实蝇已交配雌成虫具有明显的引诱作用。γ-辛内酯刺激后橘小实蝇已交配雌成虫的头部转录组中共有851个差异表达基因,包括20个化学感受基因,其中有261个基因上调表达,590个基因下调表达;而β-石竹烯刺激后共有523个差异表达基因,包括15个化学感受基因,其中162个基因上调表达,361个基因下调表达。实时荧光定量PCR检测结果证实,分别有4个和6个化学感受基因可能与橘小实蝇雌成虫对γ-辛内酯和β-石竹烯的感受相关。表明橘小实蝇雌成虫感受γ-辛内酯和β-石竹烯的分子机制可能是由多种化学感受基因共同参与完成。     

生长肥育猪HN8001─8002预混合饲料生产示范饲养试验报告

杜×湖断奶仔猪333头随机分成3组，分别饲喂以HN8O01─8O02（第1组），岳阳正大SB24─34（第2组），滨江Ⅰ─Ⅱ号（第3组）3种预混料配成的饲料进行生长肥育猪的饲养对比试验。结果表明：试验前期3组平均日增重分别为：715.8±96.5，632.4±121.8，612.9±109.9g（P＜0.01）；后期分别为：704.1±121.4，742.0土105.3，684.0±163.6g（P＞0.05）；全期为710.3±65.5，692.8土85.5，653.3±114.7g（P＜0.01）。饲料利用率前期为2.41：1，2.83：1，2.92：1，（P＜0.01）；后期为3.31：1，3.25：1，3.42：1（P＞0.05）；全期为2.90：1，3.06：1，3.18：1（P＜0.05）。胴体瘦肉率为：64.18±0.84，61.5l±1.12，57.92±4.42％（P＞0.05）。经济效益分析结果表明：饲喂HN8001─8002预混料的第1组经济效益最好，平均每头毛利为81.55元，第3组次之（78.18元），第2组最差（47.65元）。     

柑橘全爪螨PcSOD3的异源表达及其重组酶的抗氧化活性

【目的】笔者课题组前期研究发现,柑橘全爪螨在极端温度、杀螨剂、重金属和紫外线胁迫下,其体内Pc SOD3表达显著上调,暗示Pc SOD3在柑橘全爪螨应对不良环境胁迫的过程中起着至关重要的作用。为了进一步明确Pc SOD3的生理功能,本研究开展了该基因的异源表达及重组酶生化特性的分析工作。【方法】构建p ET28a-Pc SOD3重组表达质粒,并在大肠杆菌中实现异源表达。随后利用镍柱亲和层析法分离纯化Pc SOD3重组酶,采用Western blot对纯化蛋白进行验证。使用WST-1法分析Pc SOD3重组酶的抗氧化活性,测定不同反应体系pH及不同前处理温度下Pc SOD3重组酶的活性。采用氯化铬、叔丁基过氧化氢和过氧化氢异丙苯3种氧化性药剂,诱导大肠杆菌细胞内产生氧化应激反应,并利用Kirby-Bauer纸片琼脂糖扩散法测定上述3种药剂对过表达Pc SOD3大肠杆菌的抑制效果。【结果】在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中成功表达Pc SOD3,研究摸索出Pc SOD3重组蛋白最适诱导表达条件:诱导表达温度为18℃,摇床转速为160 r/min,当OD值达0.6时加入IPTG并使其终浓度为0.4mmol·L~(-1),诱导时间为18 h。Western blot验证结果表明所纯化重组蛋白即为Pc SOD3重组酶,重组蛋白大小为25.3k D。WST-1法测得Pc SOD3重组酶活性在p H=7.0的反应体系中最高,约为47.3 U/mg protein,而在前处理温度为25℃时,Pc SOD3重组酶活性最高为40.2 U/mg protein。利用K-B纸片琼脂糖扩散法进行了药敏试验,结果显示氯化铬对过量表达Pc SOD3大肠杆菌产生的抑菌圈均显著小于对空载体对照产生的抑菌圈,通过测量发现抑菌圈较对照缩小近20%;在150 mmol·L~(-1)浓度下叔丁基过氧化氢对过量表达Pc SOD3大肠杆菌产生的抑菌圈与对照相比缩小约25%;而浓度为200 mmol·L-1的过氧化氢异丙苯对过量表达Pc SOD3大肠杆菌产生的抑菌圈与对照相比则缩小约15%。【结论】成功在大肠杆菌中实现了Pc SOD3的功能性表达,并纯化获得了Pc SOD3重组蛋白。明确了Pc SOD3重组酶最适反应p H及最适前处理温度等生化特性,WST-1法证明Pc SOD3重组蛋白在离体条件下具有显著的抗氧化活性,而K-B纸片琼脂糖扩散法则证明过表达Pc SOD3的大肠杆菌抗氧化能力显著增强,说明Pc SOD3具有抗氧化功能。研究结果进一步揭示Pc SOD3在柑橘全爪螨抗氧化损伤过程中具有重要作用。     

我国农业入侵生物科学管控体系形成与发展

生物安全是国家安全的重要组成部分, 生物安全研究技术是当前最活跃的技术领域, 是推动世界新一轮科技革命和产业变革的重要力量之一, 日益成为全球科技竞争的热点领域和各国争相布局的战略制高点。进入21世纪以来, 我国农业外来生物入侵等生物安全问题不断凸显, 直接影响粮食安全、生态安全乃至社会与国家安全。本文总结了近年来我国在生物入侵防控领域研究的现状和所取得的成就, 并结合国际生物入侵研究的发展态势及聚焦我国生物入侵领域技术发展的重大需求, 明确我国农业生物入侵防控研究领域的重大科学问题及科技发展方向和重点任务, 进而定位我国在全球生物入侵科技创新坐标系中的位置, 做好我国在该领域的重大科学工程和战略性科学计划, 为我国中长期生物安全科技发展规划和重大任务部署提供重要决策和依据。