敌敌畏杀虫剂对桃树叶际微生物群落结构的影响

采用平板计数法和磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法评价了喷施敌敌畏杀虫剂后对桃树叶际微生物群落的影响.平板计数法分析结果表明,经80%敌敌畏乳油的1000倍液喷雾处理后,可培养微生物数量低于喷水对照.PLFA分析结果显示,桃树叶际真菌标记物18:1ω9t磷脂脂肪酸(PLFAs)含量最高,超过总PLFAs含量的60%;喷施杀虫剂后,叶际微生物PLFAs的含量、种类均有所增加,明显有别于喷水对照;并且增加敌敌畏处理次数会增强其对叶际微生物群落影响的显著性.PLFAs主成分分析表明,处理1 d后不同样品的叶际微生物群落结构差异最明显,7d后,不同处理样品的叶际微生物群落结构差异变小.     

臭氧污染和EDU喷施对小麦叶际细菌群落的影响

为研究O3浓度升高和亚乙基二脲（EDU）喷施对小麦叶际微生物群落的影响,本研究以农麦88为供试植物,于2021年3月1日至5月13日,利用完全开放式熏蒸系统（Free-Air Concentration Enrichment,FACE）,对其进行环境O3浓度（A处理）和1.5倍环境O3浓度（E处理）的熏蒸,同时设置叶面喷施6次450 mg·L^-1 EDU或等量清水的处理,研究O3浓度升高、叶面喷施EDU及其相互作用条件下小麦叶际细菌群落alpha多样性与结构的变化。结果表明： E处理使农麦88株高降低了9.4%（P<0.05）,而E处理下叶面喷施EDU使小麦株高增加11.0%。E处理、EDU处理及其交互作用对小麦叶际细菌群落alpha多样性没有显著影响。非度量多维尺度（NMDS）和主坐标分析（PCoA）的结果均表明,E处理、EDU处理显著影响了叶际细菌群落结构;叶际优势菌门按相对丰度由高到低分别为Proteobacteria（相对丰度84.7%~94.8%,其中Gammaproteobacteria占比75.2%~94.3%）、Bacteroidetes（1.3%~13.1%）和Firmicutes （1.6%~5.4%）; E处理条件下EDU显著降低了Gammaproteobacteria的相对丰度,同时提高了Bacteroidetes的相对丰度。另外,优势菌属的相对丰度也发生了显著变化,较之于A处理,E处理使Pseudomonas和Serratia属的相对丰度分别显著下降了50.6%~57.2%和41.4%~65.5%（P<0.05）;在E处理下EDU使Erwinia的相对丰度显著下降了73.0%。结果表明,O3浓度升高和EDU喷施虽然对小麦叶际细菌群落alpha多样性没有显著影响,但改变了群落结构; EDU可能通过提高环境适应性强的菌群丰度来提高小麦对O3胁迫的耐受性。     

间作柿子树对苹果根际土壤微生物群落结构和功能的影响

【目的】揭示柿子树与苹果树间作体系下,苹果根际土壤的微生物群落结构和理化性质。【方法】以间作(I)和非间作(NI)的苹果根际土壤为材料,采用高通量测序技术,对苹果根际土壤微生物群落结构进行分析。【结果】间作柿子树增加了苹果根际土壤有机质(OM)、水解性氮(AN)、全磷(TP)含量,降低了土壤中有效钾(AK)含量。Alpha多样性分析表明,间作对苹果根际土壤细菌丰富度指数和多样性指数无显著影响,但显著降低了根际土壤真菌的Ace指数(P=0.03)。β多样性分析表明,间作和非间作土壤细菌和真菌群落结构都存在显著差异。LEfSe分析发现,间作显著增加苹果根际土壤中17个细菌属丰度,分别为Sporacetigenium、Tepidisphaera、Agromyces、Alkanindiges、Phycisphaera、假黄色单胞菌属(Pseudoxanthomonas)、Terrimonas、Pseudohaliea、Paenisporosarcina 9个已知属,8个未知属;显著降低4个细菌属丰度,分别为Sporichthya、Methylocystis、Devosia、Altereryth...     

银杉根际微生物群落结构初步研究

通过定点取样的方法对重庆市金佛山国家自然保护区内的银杉根际微生物的群落结构进行了初步研究。结果表明:银杉根际微生物中的细菌在数量上比放线菌和真菌高1个数量级,银杉的根际微生物在数量上至少较其他松科植物相差1～2个数量级;不论从类群数量还是个体数量上,银杉的根际微生物总量都远低于其他松科植物,这可能是导致银杉退化和生长不良的原因之一。     

不同种植地苜蓿根际土壤细菌群落结构多样性差异分析

【目的】研究新疆北部不同种植地苜蓿根际细菌群落结构多样性与生态功能,分析土壤酶活性对苜蓿根际细菌群落结构的影响,为新疆苜蓿土壤微生物的分布特征提供基础数据。【方法】使用高通量测序技术对新疆北部不同种植地苜蓿根际与非根际土壤细菌群落结构多样性进行研究,比较根际与非根际土壤细菌群落结构多样性差异及与土壤酶活性之间的关系;利用Tax4Fun功能预测获得相应样地的细菌群落的生态功能。【结果】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤酶活性大体表现为根际大于非根际,根际微生物在提高土壤酶活性中具有重要指示作用。Alpha多样性指数与土壤中性磷酸酶之间呈显著正相关性(P<0.05)而与其他土壤酶活性之间无显著性关系,细菌群落结构特征与土壤中性磷酸酶含量具有很强的相关性。利用高通量测序技术对苜蓿根际、非根际土壤中微生物进行测序,所有2581720条序列分属于细菌的51个门、64个纲、137目、252科和600属;所有土壤样品中在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)丰度最高;在属水平上其中12个土样类型共同拥有的有190个属。 Tax4Fun基于SILVA数据库进行基因功能预测,苜蓿根际细菌群落所涵盖的一级功能基因为:环境信息处理(Environmental_Information_Processing)、未分类(Unclassified)、生物体系统(Organismal_Systems)、人类疾病(Human_Diseases)、新陈代谢(Metabolism)、遗传信息处理(Genetic_Information_Processing)、细胞过程(Cellular_Processes)。【结论】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤细菌多样性改变与土壤中性磷酸酶含量有关,根际与非根际及不同种植地之间,微生物群落组成相似,但物种多样性、细菌的生态功能存在一定差异。     

敌敌畏及1株高效降解菌对草莓叶际微生物群落结构的影响

为明确敌敌畏及1株高效降解菌(类球红细菌)对草莓叶际微生物群落结构的影响,采用非培养研究方法(PLFA法)对其进行了研究.结果表明:喷敌敌畏处理第1天PLFA含量显著下降,低于对照和其他处理;第3天PLFA含量显著上升,高于对照与其他处理;第7天PLFA含量与处理当天(0 d)无显著差异.喷敌敌畏加类球红细菌处理,第1天和第3天PLFA含量均显著高于对照,第7天PLFA含量与处理当天(0 d)无显著差异.PLFA含量主成分分析表明,喷敌敌畏处理与喷敌敌畏后再喷类球红细菌、喷水处理及对照之间均相距较远.敌敌畏对草莓叶际微生物群落结构产生一定的影响,类球红细菌通过降解作用改变敌敌畏的浓度而影响叶际微生物PLFA含量,高浓度的敌敌畏抑制了微生物的生长,使PLFA含量显著降低,而低浓度敌敌畏促进微生物的生长,使PLFA含量显著升高.     

西瓜连作根际土壤微生物群落演替特征

【目的】研究连作对西瓜根际土壤中细菌、真菌群落构建和潜在功能的影响,明确根际微生物对环境变化的适应性,为西瓜连作障碍的生态防治和农田土壤的健康保持提供理论基础。【方法】以未连作（对照）、连作2茬和连作6茬的西瓜根际土壤为研究对象,利用16S rRNA和ITS高通量测序技术解析西瓜连作对根际土壤细菌、真菌群落特征和演替的影响。【结果】随着连作茬次的增加,西瓜根际土壤中细菌多样性指数呈现先下降后上升趋势,真菌多样性指数显著下降。在细菌属水平,多茬次的连作降低了西瓜根际土壤中鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和溶杆菌属（Lysobacter）的相对丰度;在真菌属水平,镰刀菌属（Fusarium）相对丰度随连作茬次增加呈增加趋势。与对照相比,连作的网络复杂度更高,但网络结构稳定性低。此外,相比于对照,连作6茬显著减少有害物质的生物降解途径以及氨基酸的代谢途径的相对丰度,并且在连作6茬后真菌群落中病原真菌相对丰度显著增多。在群落演替过程中,随机性过程主导连作下西瓜根际细菌群落构建,而确定性过程主导连作下西瓜根际真菌群落构建。【结论】连作引起根际细菌和真菌的群落特征、功能组成和演替过程变化...     

不同饲养模式对家蚕蚕沙微生物群落结构的影响

【目的】研究不同饲养模式下家蚕蚕沙细菌微生物群落结构,探讨不同饲料对家蚕蚕沙微生物组成的影响,为今后蚕沙的综合利用提供科学参考。【方法】以家蚕品种“9211·9215×川58·川62”为对象,采用全龄饲料育和全龄桑叶育2种饲养模式进行饲养,对其5龄蚕沙进行16S rDNA V3～V4区域扩增,利用Illumina NovaSeq二代测序平台对扩增片段进行高通量测序,最后通过细菌Alpha多样性、OTU聚类、稀疏曲线和物种注释分析,解析不同饲养模式下蚕沙微生物群落结构组成。【结果】与桑叶育对照组相比,饲料育处理组蚕沙细菌微生物物种组成及其多样性指标均较高,且呈显著差异(P<0.05)。在菌群结构方面,对照组主要优势菌门为蓝细菌(Cyanobacteria, 55.38%)、厚壁菌门(Firmicutes, 32.50%)和变形菌门(Proteobacteria, 11.55%),处理组主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria, 68.18%)、厚壁菌门(Firmicutes, 24.1%)和放线菌门(Actinobacteria, 7.28%),其中厚壁菌门和变形菌门均...     

连作大豆根际微生物群落结构及土壤酶活性

【目的】揭示连作大豆主要生育时期根际土壤微生物群落结构及土壤酶活性变化,为大豆连作障碍提供理论依据。【方法】利用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）分析方法对连作大豆根际土壤微生物群落结构进行定量分析,同时进行土壤微生物生物量和土壤酶活性的测定。【结果】大豆重迎茬使土壤PLFA总量、土壤微生物生物量碳含量、土壤脲酶和转化酶活性均显著降低,真菌和细菌PLFAs比例显著增加,土壤过氧化氢酶活性无显著变化。不同连作年限及生育时期对土壤微生物及酶活性的影响均不同,与作物品种、根系分泌物和残茬腐解物的数量和种类密切相关。相关分析表明,土壤PLFAs总生物量与土壤微生物生物量碳和土壤脲酶活性呈现显著正相关,与转化酶和过氧化氢酶活性无显著相关性。【结论】大豆重迎茬使土壤微生物群落结构和土壤酶活性发生改变。大豆连作障碍是大豆根际土壤微生态系统和环境因子等综合作用的结果。     

不同种植模式下凤丹根际微生物群落结构和多样性分析

为探究不同种植模式下凤丹根际微生物群落结构和多样性,采用高通量测序技术对采自榉树(Zelkova serrata)下种植(ZS)、娜塔栎(Quercus nattallii)下种植(QS)、露天种植(OS)的凤丹根际以及空白土壤(CK)样品土壤细菌和真菌进行测序。结果显示,与空白土壤相比,种植凤丹提高了根际微生物群落的丰富度和多样性,不同种植模式下凤丹根际微生物群落结构有所差异。3种种植模式下细菌的优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)以及疣微菌门(Verrucomicrobia),但不同种植模式下每个门的相对丰度有所差异。所有样品中总共检测出12个真菌门,3种种植模式下真菌的优势菌门均为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),不同种植模式下各真菌门的相对丰度存在差异;属水平上真菌群落结构差异较大,ZS组、QS组和OS组的优势菌属分别为Exophiala、Thelephoraceae＿unclassified、Ascomycota＿unclassified。...     

家蚕Septin基因家族的全基因组鉴定及分析

Septin基因家族存在于除植物外的所有真核生物中,是具有GTPase活性保守基因家族。Septin蛋白功能多样,能够参与细胞分裂、细胞内物质转运、细胞周期调控及细胞凋亡等生理反应,并与肿瘤发生、神经功能障碍和病原物侵染的过程直接相关。利用果蝇的5个Septin基因家族蛋白序列检索家蚕基因组数据库,发现家蚕基因组中存在4个septin基因,其蛋白序列都具有完整的保守结构域;通过与果蝇、酵母等Septin蛋白进行聚类分析,发现该基因家族具有高度保守性,并对家蚕4个septin进行命名为BmPnut、BmSeptin1、BmSeptin2和BmSeptin4;通过查找基因芯片数据库分析了家蚕septin基因家族在各组织的表达模式,4个septin基因在各组织表达量各不相同,为下一步研究家蚕septin基因功能奠定了基础。     

shRNA下调家蚕细胞系BmCREB的表达

sh RNA(short hairpin RNA)是一种干扰基因表达、研究基因功能的有效方法。CREB(c AMP response element binding protein)是真核生物重要而又保守的转录调控因子,参与许多生理功能的调节。作者前期的研究发现,家蚕CREB(Bm CREB)的表达与家蚕滞育的诱导密切相关。为进一步阐明BmCREB调控家蚕滞育的分子机制,利用p MD18-T质粒构建BmCREB的干扰质粒p MD18-U6-shRNA,转染家蚕卵巢细胞系(BmN),对其下调BmCREB的表达进行研究。结果表明,在BmN细胞系中转染1μg shRNA,72 h后能有效地下调BmCREB蛋白的表达量,最高干扰效率达63.0%。不同干扰片段shRNA质粒的干扰效果差异很大,其中T-227的干扰效果最好。这些结果为进一步利用shRNA方法在家蚕体内下调基因表达,研究BmCREB基因与家蚕滞育的关系奠定基础。     

细胞周期蛋白家族基因在家蚕胚胎期的表达分析

【目的】研究家蚕细胞周期蛋白家族基因(CyclinA、CyclinB、CyclinB3、CyclinE、CyclinL1)在滞育卵与即时浸酸处理的滞育卵发育过程中的转录活性,为家蚕胚胎发育及细胞周期调控机制研究提供参考。【方法】以家蚕品种大造为试材,取产后1~8d的滞育卵及产后20h即时浸酸的非滞育卵,提取其RNA反转录成cDNA,采用实时荧光定量PCR方法分析家蚕Cyclin家族基因在胚胎发育过程中的转录水平。【结果】在即时浸酸处理的家蚕非滞育卵中均能检测到Cyclin家族基因的表达,但不同发育阶段Cyclin家族基因表达量差异很大,在发育开始的1~3d,Cyclin家族基因变化显著,说明此期细胞分裂频繁,正处于组织和器官活跃形成时期。在胚胎发育晚期,除CyclinL1外的其他基因表达量都很低,表明此时幼虫器官发育几近完成,因此细胞分裂迟缓。而滞育卵从蛾体产下经过3d后,细胞分化停滞于G2期,Cyclin家族基因也进入沉默状态。【结论】Cyclin家族基因在家蚕胚胎发育过程中具有重要的调控作用。     

Expression and Activity Analysis of Non-Structural Protein 2 （NS2） of Bombyx mori Densovirus Zhenjiang Strain

The gene of the non-structure protein 2 （NS2） was cloned by PCR from the genome ofBombyx mori densovirus Zhenjiang strain （BmDNV-Z）, inserted into prokaryotic expression vector pET28a to construct recombinant plasmid pET28a-NS2 and then expressed in bacteria Escherichia coli BL21 （DE3）. The expressed recombinant protein was identified by SDS-PAGE and Western blot analysis. Then, the recombinant protein was purified by Ni-NTA column, renatured and tested for enzyme activities. The purified NS2 protein exhibited a helicase activity unwinding double-stranded DNA substrates into single-strand primers, and higher unwinding activity to polarity substrate. Similarly, the purified NS2 protein possessed an ATPase activity and its enzyme activity was 0.276 μmol gg^-1 h^-1 in this study. The results indicated that the non- structure protein which encoded by the gene of BmDNV-Z NS2 possesses the biological activities of helicase and ATPase, and the helicase prefers to polarity substrates. Based on these results, it is speculated that the gene of BmDNV-Z NS2 plays an important role in the viral DNA replication.     

辛硫磷对家蚕细胞周期蛋白家族基因转录活性的影响

【目的】探讨经辛硫磷诱导后,家蚕细胞周期蛋白家族基因(CyclinA、CyclinB、CyclinB3、CyclinE)在5龄幼虫各种组织中的转录活性,为进一步研究有机磷农药对家蚕的损伤机制提供参考。【方法】采用实时荧光定量PCR方法,以饲喂清水浸泡过的桑叶为对照,分析家蚕5龄3d幼虫喂食辛硫磷(4μg/mL)浸泡桑叶24h后,脑、脂肪体、中肠、丝腺、马氏管、精巢及卵巢等7种组织中4种细胞周期蛋白家族基因的转录水平。【结果】与对照组相比,辛硫磷诱导24h后,CyclinA、CyclinB、CyclinB3在各组织中均表达上调,CyclinE在中肠及脂肪体中表达显著下调,在精巢与马氏管中无明显变化,在其他组织中则表达上调。【结论】辛硫磷诱导24h后,家蚕组织中CyclinA、CyclinB及CyclinB3基因表达上调,这可能是家蚕对磷胁迫的响应;CyclinE在中肠及脂肪体中表达显著下调,这与这2种器官是家蚕重要的解毒代谢器官有关。     

高、低温催青诱导家蚕滞育发生中的蛋白质修饰

【目的】研究高、低温诱导家蚕Bombyx mori滞育发生时蚕卵蛋白质修饰的差异,为后续深入探究昆虫滞育诱导的分子机制提供参考。【方法】饲养二化性家蚕品种,筛选出稳定的受高、低温诱导滞育发生的家蚕品系。以此为材料,分别于25和15℃孵化蚕卵,敏感期和点青期取样进行表观遗传学研究,通过SDS-PAGE电泳和Western blot检测蛋白修饰的差异。【结果】高温(25℃)组蚕卵蛋白的甲基化修饰水平始终高于低温(15℃)组,点青期有显著差异;高、低温处理组之间的乙酰化修饰水平一直差异显著,在点青期高温组显著低于低温组;低温组的泛素化修饰水平始终高于高温组,尤其是发育前期;磷酸化修饰水平整体较高,但高、低温处理组之间差异不显著;丙二酰化在高、低温处理组之间没有明显差异;琥珀酰化的修饰水平始终较低,在发育后期有明显的差异修饰蛋白出现。【结论】蚕卵在25℃催青过程中蛋白质泛素化和乙酰化修饰水平与15℃低温组在全时期都存在显著差异,甲基化修饰水平在点青期存在显著差异,表明甲基化、泛素化和乙酰化修饰在家蚕早期滞育诱导过程中起作用。     

家蚕细胞周期蛋白家族基因在5龄幼虫组织中的表达谱分析

【目的】研究家蚕细胞周期蛋白家族基因(CyclinA、CyclinB、CyclinB3、CyclinE、CyclinL1)在丝腺及其他组织中的表达情况,为探讨细胞周期蛋白家族基因在细胞周期中的作用提供参考。【方法】取家蚕5龄3d幼虫的脑、脂肪体、中肠、丝腺、马氏管、精巢、卵巢及血液等组织,用Trizol提取各组织的总RNA并反转录合成cDNA。以Actin3为内参基因,合成的cDNA为模板,利用每个基因的特异性引物进行实时荧光定量PCR,检测细胞周期蛋白家族基因在转录水平上的表达情况。【结果】在丝腺中,CyclinE基因的表达量最高,CyclinA、CyclinL1基因表达较弱,而CyclinB、CyclinB3基因没有表达;在其他组织中,CyclinA、CyclinB、CyclinB3、CyclinL1基因均在精巢中高表达,而CyclinE基因在脂肪体中表达较高。【结论】CyclinE基因在家蚕丝腺细胞G1/S期起重要作用,CyclinB、CyclinB3基因在G2/M期起作用;CyclinA基因可能参与丝腺染色体的后期复制;CyclinA、CyclinB、CyclinB3、CyclinL1基因在家蚕精巢中的精母细胞发育形成精子进行分裂时起着重要作用。     

近红外漫透射光谱快速无损鉴别家蚕种茧茧壳内蚕蛹雌雄

【目的】利用近红外漫透射光谱快速无损鉴别家蚕Bombyx mori种茧茧壳内蚕蛹的雌雄,以提高育种效率、降低人工成本。【方法】以芙9、9芙、湘7和7湘4个蚕品种为研究对象,采集比较了样本在可见和近红外区间的漫透射光谱,建立比较了各品种偏最小二乘判别分析(PLSDA)、后向传播神经网络(BPNN)以及支持向量机分类(SVM)判别模型,通过分类器特性(ROC)曲线研究了各模型的鲁棒性,采用差值法和遗传算法提取了特征波长。【结果】芙9、9芙、湘7和7湘品种利用450~900 nm光谱建模的雌雄鉴别准确率分别为95.20%、95.65%、88.80%和87.50%,利用900~1 700 nm光谱建模的准确率分别为100%、96.00%、92.22%和94.21%;采用PLSDA、BPNN和SVM模型都能够对蚕蛹雌雄做出较好的无损鉴别,3种模型真雌性率分别为95.96%、95.83%和100%,真雄性率分别为98.98%、96.04%和82.18%,准确率分别为97.46%、95.94%和90.86%,进一步通过ROC曲线分析,PLSDA模型效果最优,BPNN模型次之;手动提取20个波段建立PLSDA模型,鉴别真雌性率为93.75%,真雄性率为95.45%,准确率为94.57%。【结论】近红外波段900~1 700 nm的漫透射光谱比可见–近红外波段450~950 nm含有更丰富的蚕蛹雌雄分类信息;3种鉴别模型中,PLSDA模型效果最优;提取特征波段后,准确率能达到生产需要。     

辛基酚对家蚕（Bombyx mori L.）生长发育的影响

为探讨辛基酚对鳞翅目模式昆虫家蚕生长发育的影响,使用添加0.01～0.08 g·kg~(-1)辛基酚(4-tert-octylphenol,4-t-OP)的人工饲料饲养家蚕(Bombyx mori L.),研究了4-t-OP对家蚕幼虫和蛹的生长发育速度、生长量、发育整齐度和生命力等影响。结果表明:连续取食0.01 g·kg~(-1)以上浓度4-t-OP的饲料,家蚕幼虫和蛹的生长发育速度(幼虫期和蛹期发育经过时间)、生长量(幼虫期体质量和蛹期茧层量)、生命力(3龄起蚕绝食生命时数、4龄起蚕结茧率、蚕茧的死笼率和羽化率)等都明显下降,抑制眠蚕体质量。4-t-OP对家蚕幼虫生长发育后期、化蛹及羽化等发育变态期的影响更加明显,其在家蚕体内可能有累积效应。添食0.08 g·kg~(-1)4-t-OP的家蚕不能完成生活史。研究表明,4-t-OP对家蚕生长发育毒性影响有显著的浓度效应和时间效应。     

兜兰叶片结构与抗旱性关联的研究

以8种兜兰(Paphiopedilum)的叶片为试材,研究其叶片解剖结构特征。结果表明,兜兰叶片厚509.6~1 142.6μm,具有巨大的上表皮细胞(平均厚度295.32μm),最厚处占叶片总厚度的近50%。兜兰较厚的上表皮和角质层、气孔下生型以及发达的龙骨状主叶脉,能保证其在水肥易流失的土壤环境中维持正常的生理代谢。兜兰表皮厚度较大,叶肉细胞厚度相对较低可能是导致兜兰虽为C3植物但是营养生长速度慢的原因。应用隶属函数值法对8种兜兰的抗旱性排序为:带叶兜兰绿魔帝杏黄兜兰红肉饼绿肉饼红魔帝硬叶兜兰白旗兜兰,野生种的抗旱性与其生态分布范围相关,抗旱性越强,生态分布范围越广。调控相对高的空气湿度,并选择树皮等适合兜兰生长的基质,将有效解决兜兰设施栽培周期长的问题。