昆虫嗅觉相关蛋白的研究进展

昆虫对自然环境中复杂化学信号的识别多依赖于其灵敏的嗅觉系统,选择寄主、觅食、寻找配偶等行为的发生都以嗅觉识别为基础,而完成嗅觉识别还需要多种嗅觉相关蛋白的参与。嗅觉相关蛋白主要包括6种,即气味结合蛋白、化学感受蛋白、气味受体、感觉神经元膜蛋白、离子型受体和气味降解酶。不同种类和性别的昆虫中,嗅觉蛋白的种类、数量和分布各不相同。由于嗅觉蛋白在昆虫识别外界气味分子中的重要作用,国内外近年来对其展开了广泛、深入的研究。本文从几种嗅觉相关蛋白的生化特性、分子结构、生理功能、分布表达部位和研究概况等角度,较详细地综述了近年来国内外昆虫嗅觉相关蛋白的研究进展。     

油菜覆膜打孔穴播机打孔装置设计与试验

为实现油菜等小粒径作物覆膜种植中膜上均匀打孔的功能,针对传统膜上成穴装置结构庞大复杂、工作时易黏土挑种及撕挑地膜等问题,设计了一种法兰式滚轮与螺纹式圆锥型锥钉组合式结构的打孔装置,确定了其主要结构参数范围;构建了打孔装置运动学模型,分析了打孔锥钉关键点的运动轨迹,确定了膜上打孔过程,并基于轨迹方程分析了膜孔尺寸参数;运用ADAMS运动学仿真,采用四因素三水平正交试验方法,以打孔锥钉顶角、打孔锥钉直径、打孔滚轮半径、机组前进速度为试验因素,以膜孔长度、膜孔间距偏差为试验考核指标,进行了打孔装置结构和运动参数的仿真试验。仿真结果表明:影响膜孔长度的因素主次顺序为打孔滚轮半径、打孔锥钉顶角、打孔锥钉直径、机组前进速度;影响膜孔间距偏差的因素主次顺序为打孔滚轮半径、机组前进速度、打孔锥钉顶角、打孔锥钉直径;基于参数优化,获得较优参数组合为:打孔锥钉顶角53°、打孔锥钉直径16 mm、打孔滚轮半径65 mm、机组前进速度4 km/h。以打孔装置较优结构参数组合进行了田间验证试验,结果表明:打孔装置所打膜孔形状较规则,普遍呈类圆形状,膜孔长度均在18 mm以上,膜孔间距较为均匀,与仿真结果基本一致;各行膜孔长度一致性变异系数为4.98%,各行膜孔间距均匀性变异系数为3.44%。结果表明试验参数组合选取合理,打孔装置符合设计要求。     

热处理对低温胁迫下黄瓜活性氧代谢和膜脂组分的影响

为探讨热处理减轻黄瓜果实低温冷害的作用机理,本试验研究了47℃热水浸泡5 min处理对黄瓜果实在4℃贮藏期间活性氧代谢和膜脂组分的影响。结果表明,47℃热水5 min处理可显著抑制黄瓜果实冷害的发生,贮藏15 d后果实冷害指数较对照(CK)低20.87%。此外,热处理还可抑制黄瓜相对电导率及丙二醛(MDA)含量的上升,提高黄瓜果实超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(DOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,抑制超氧阴离子($\mathop{{O}}_{2}^{{\mathop{}_{\ ·}^{-}}}$)及过氧化氢(H₂O₂)的产生,同时降低脂氧合酶的活性,保持较低的饱和脂肪酸含量、较高的不饱和脂肪酸含量和膜脂不饱和度。综上,热处理可维持黄瓜果实活性氧代谢的平衡,抑制膜脂的过氧化作用,从而提高黄瓜果实的抗冷性,减轻果实冷害损伤。     

与鸭C4结合蛋白互作的鸭疫里默菌外膜蛋白的筛选及鉴定

旨在筛选并鉴定与鸭C4结合蛋白（C4b-binding protein，C4BP）互作的鸭疫里默氏菌（Riemerella anatipestifer，R.anatipestifer）外膜蛋白。本研究将保存的R.anatipestifer复苏培养，提取外膜蛋白，以鸭C4BPα作为诱饵蛋白进行His pull-down及LC-MS/MS蛋白质谱鉴定，筛选与鸭C4BP可能发生互作的候选外膜蛋白；将各候选蛋白进行克隆、原核表达，免疫小鼠制备多克隆抗体，利用Far-western blot验证与鸭C4BP发生相互作用的R.anatipestifer外膜蛋白；针对候选蛋白及C4BPα各功能结构域进行克隆及原核表达，利用Far-western blot鉴定候选蛋白及与C4BP的相互作用位点；利用ELISA对补体因子C3b、C4b及C4BP在R.anatipestifer表面沉积情况进行测定，验证候选蛋白的功能。结果显示，经His pull-down及LC-MS/MS蛋白质谱分析，共筛选出3个与鸭C4BP发生相互作用的R.anatipestifer外膜蛋白，即ECE-1、SODs和Omp62；成功获得3个外膜蛋白多克隆抗体，ELISA检测3种多克隆抗体效价均超过1∶6 400，Western blot检测3种多克隆抗体可以与重组蛋白发生特异性反应；Far-western blot结果显示，仅ECE-1能够与C4BP发生相互作用，并且只有ECE-1全长能与鸭C4BP相互作用，而鸭C4BP与ECE-1的相互作用区域位于C4BPα的SCR 2和SCR 3；当健康鸭血清稀释度为3.125%时，ECE-1抗体能够显著促进补体因子C3b、C4b在R.anatipestifer表面的沉积作用（P<0.05），当健康鸭血清稀释度为6.25%时，ECE-1抗体能够显著抑制C4BP在R.anatipestifer表面的沉积作用（P<0.05）。本研究成功筛选并鉴定出1个与C4BP互作的R.anatipestifer外膜蛋白ECE-1，为进一步阐明R.anatipestifer免疫逃逸机制奠定了基础。     

Protective immune responses of recombinant outer membrane proteins OmpF and OmpK of Aeromonas hydrophila in European eel (Anguilla anguilla)

Outer membrane proteins (Omps) of Gram‐negative bacteria have been proven to be efficient subunit vaccines against bacteriosis. In this study, OmpF and OmpK of Aeromonas hydrophila were expressed, and their immune protective effects in European eel (Anguilla anguilla) were evaluated. The genomic DNA of A. hydrophila 322A was used as a template, and two kinds of prokaryotic expression plasmids, pET‐32a‐OmpF and pET‐32a‐OmpK, were constructed. Recombinant OmpF protein (r‐OmpF) and r‐OmpK were purified and were proven to have antigenicity by Western‐blot analysis. r‐OmpF and r‐OmpK were used as immunogens to immunize European eel by intraperitoneal injection. The mRNA expression of 6 immune‐related genes (IgM, IL‐10, IRF3, IRF7, LysG4 and HexB) in the liver tissues of eels at 1 hr, 3 hr, 6 hr, 12 hr, 24 hr, 72 hr and 10 days postimmunization was analysed by real‐time PCR. At 30 dpi, the serum antibody response was measured by ELISA. Fish were attacked at 15 dpi by live 322A to assess the protective immunity of r‐OmpF and r‐OmpK. All the six tested genes responded to r‐OmpF or r‐OmpK vaccination at varying degrees. The serum antibody titre of r‐OmpF‐ and r‐OmpK‐immunized groups was 1:1,600 and 1:3,200 respectively. In addition, r‐OmpF gave 35.5% of the relative immune protection rate to European eels, while r‐OmpK gave 70.0%. By analysing the protective immunity and the regulatory role in the immune‐related gene expression of the two recombinant proteins that were studied, it was found that r‐OmpK was a potential vaccine candidate against A. hydrophila.     

单壁碳纳米管载嗜水气单胞菌外膜蛋白亚单位疫苗的研制及免疫效果评价

为了筛选细菌的疫苗候选蛋白,本实验根据课题组前期的研究,挑选了2个嗜水气单胞菌外膜蛋白(A0KLQ6和A0KH89),以A0KHR9(OmpAII)为对照,通过比较外膜蛋白与碳纳米管载外膜蛋白通过腹腔注射与浸泡免疫模式,比较和评价斑马鱼的免疫反应与免疫保护效果。结果显示,腹腔注射组和浸泡组与普通蛋白组对比,碳纳米管载蛋白能够显著提高斑马鱼免疫相关基因表达量。腹腔注射组在5μg剂量下免疫A0KHR9、A0KLQ6和A0KH89蛋白分别获得61.60%、 65.39%和84.96%相对免疫保护率(relative immune protection rate,RPS),在5μg剂量下免疫碳纳米管载蛋白SWCNTs-A0KHR9、SWCNTsA0KLQ6和SWCNTs-A0KH89分别获得68.10%、77.50%和90.43%的RPSs。浸泡组在40 mg/L剂量下免疫A0KHR9、A0KLQ6和A0KH89蛋白分别获得30.80%、25.85%和37.80%的RPSs,在40 mg/L最高剂量下免疫碳纳米管载蛋白疫苗SWCNTs-A0KHR9、SWCNTsA0KLQ6和SWCNTs-A0KH89分别获得63.60%、73.74%和68.49%的RPSs。研究表明,铁离子限制下嗜水气单胞菌外膜蛋白A0KLQ6和A0KH89等能够作为抗嗜水气单胞菌的亚单位疫苗候选蛋白,而单壁碳纳米管载蛋白通过注射免疫与浸泡免疫均能显著提升免疫疗效,是一种疫苗的适宜纳米载体。以上研究为寻找高效的嗜水气单胞菌亚单位疫苗候选蛋白及佐剂提供了理论依据。     

某高铁隧道小口径井抽水试验探讨

指出了在某高铁隧道勘察中采用小口径抽水试验方法,具有操作简单便捷,成本低的优势。通过小口径井抽水试验查明场地的水文地质条件,得出了水文地质原始数据资料,根据单孔稳定流承压水非完整井的水文地质实际情况,选取合适的公式分别计算出了隧道岩层渗透系数及影响半径,为高铁隧道的勘察设计及顺利施工提供参考。     

磷酸钠对粉红单端孢的离体抑菌作用研究

以引起果蔬采后病害的重要病原物粉红单端孢(Trichothecium roseum)为研究对象,探究离体条件下不同浓度磷酸钠对T. roseum菌丝生长和孢子萌发的抑制作用及其初步机理。结果表明,不同浓度磷酸钠处理均可抑制T. roseum菌丝生长和孢子萌发,且随着处理浓度的增加,抑制效果增强。此外,2.0 mg/mL磷酸钠处理降低了T. roseum胞外相对电导率,提高了胞外丙二醛和可溶性蛋白含量,降低了胞外可溶性糖含量。扫描电镜结果显示,2.0 mg/mL磷酸钠处理的孢子表面粗糙且发生皱缩。因此,离体条件下磷酸钠能够抑制T. roseum生长,其抑菌机理与细胞膜结构的破坏有关。