茶树ZF-HD转录因子基因家族的鉴定及表达分析

【目的】搜索鉴定茶树ZF-HD（Zinc finger homeodomain）转录因子基因家族成员,并对其进行生物信息学分析及在不同组织及非生物胁迫和激素处理下的表达模式,为茶树ZF-HD基因家族的功能研究及茶树遗传性状改良提供理论依据。【方法】通过隐马尔可夫模型预测和序列比对从茶树基因组中筛选鉴定出茶树ZF-HD基因家族成员,利用在线生物信息学分析软件对其基因结构、启动子元件,以及编码蛋白的理化性质、氨基酸序列、结构特征、进化关系等进行预测分析,并基于转录组测序（RNA-Seq）数据分析其在不同组织及在干旱胁迫、盐胁迫和茉莉酸甲酯（MeJA）处理下的表达模式。【结果】从茶树基因组中鉴定出17个ZF-HD基因家族成员（CsZHD1~CsZHD17）,其编码区（CDS）序列长度为369~2187 bp,编码122~728个氨基酸残基,蛋白分子量13.51~80.42 kD,理论等电点为6.09~9.19,均属于亲水性不稳定蛋白,蛋白二级结构均由β-转角、延伸链、α-螺旋和无规则卷曲构成。除CsZHD2、CsZHD5和CsZHD7蛋白定位于细胞质,CsZHD9蛋白定位于细胞外,其他13个蛋白均定位于细胞核。仅CsZHD2、CsZHD7、CsZHD9、CsZHD10和CsZHD12基因含外显子和内含子,其他12个CsZHDs基因均无内含子。除CsZHD7蛋白具有2个ZF-HD_dimer结构域外,其他16个蛋白均具有1个ZF-HD_dimer结构域。CsZHD1~CsZHD17蛋白具有2~5个保守基序（motif）,其中motif 1和motif 3为共有的保守基序。茶树ZF-HD家族蛋白可分为5个亚族（ZHDⅠ、ZHDⅡ、ZHDⅢ、ZHDⅣ和MIF）,较拟南芥少了ZHDⅤ亚族。除CsZHD2、CsZHD12和CsZHD17基因在8个组织中不表达或表达量极低外,其他14个CsZHDs基因在8个组织中呈差异性表达;除CsZHD2、CsZHD12和CsZHD17基因外,其他15个CsZHDs基因在顶芽或花中表达量较高。在干旱胁迫和盐胁迫处理下,除CsZHD1、CsZHD2、CsZHD5、CsZHD12、CsZHD14和CsZHD17基因的表达量始终处于较低水平外,其他CsZHDs基因均呈不同的变化趋势;在MeJA处理下,除CsZHD2、CsZHD5和CsZHD12基因表达量极低外,多数CsZHDs基因呈下调表达的趋势。【结论】从茶树基因组中鉴定出17个ZH-HD基因家族成员,其编码蛋白具有保守的锌指结构域和同源异型盒结构域;茶树与拟南芥ZH-HD基因家族相比缺少ZHDⅤ亚族;CsZHDs基因的表达具有组织特异性,且大多数成员的表达受非生物胁迫和MeJA的影响。     

广西红椎树干径向生长研究

【目的】评估红椎Castanopsis hystrix树干径向生长日变化和季节变化特征,探讨其径向生长的影响因子及作用机制,丰富南亚热带树木径向生长动态的观测数据,提高全球气候变化下红椎生长的可预测性。【方法】利用树干径向变化记录仪,连续记录不同分化等级红椎树干径向生长变化过程,同步监测气象环境因子,分析树干径向生长与各因子之间的相关关系。【结果】年尺度上的红椎树干径向生长月均日变化循环模式均为夏季模式,优势木的径向变化峰值、谷值和振幅明显大于一般木和被压木。红椎树干径向累积生长表现为"S"型曲线。树干径向累积生长量表现为优势木最大(7 138μm),一般木次之(2 466μm),被压木最小(267μm)。径向最大生长速度及其出现时间在不同样树间均存在较大差异,优势木、一般木和被压木树干径向生长的最大速度分别为46.14、12.21和1.70μm·d~(-1),分别出现在一年中的第146、163和190天。优势木主要生长时期为一年中的第59～331天,一般木为第73～317天,被压木不存在主要生长时期。Pearson相关系数、主成分分析和偏相关分析表明,影响优势木树干径向生长的气象环境因子主要有日均相对空气湿度(RH)、日降雨量(P)和深度为20 cm土壤的日均含水率(φ_(s20));影响一般木树干径向生长的气象环境因子主要有日均相对空气湿度、日降雨量、深度为20 cm土壤的日均含水率和日均辐射(SR);得出优势木和一般木的树干径向日生长量(SRI)模型分别为SRI=0.955RH+1.909P-418.406φ_(s20)和SRI=-0.002SR+1.101RH+1.139P-579.751φ_(s20),R~2分别为0.525和0.342。【结论】不同分化等级红椎树干径向生长月均日变化循环模式一致,但径向累积生长量、径向最大生长速度及其出现时间、对气象环境因子的响应在不同样树间均存在较大差异。     

芒果小穴壳蒂腐病菌(Dothiorella dominicana)生物学特性研究

从广西桂香芒果病果中分离出了芒果蒂腐菌Ｄｏｔｈｉｏｒｅｌｌａ ｄｏｍｉｎｉｃａｎａ。对其生物学特性研究结果表明,不同的时间、温度、ｐＨ值、光照等条件对该菌的分生孢子萌发、菌丝生长和产孢有显著的影响。在１００％ＲＨ下,３小时后分生孢子开始萌发,９小时后达到最高;该菌的最适生长温度区是２５￣３４℃,最适生长ｐｈ在３．５￣５．５之间。室内药剂测试表明,２５％施保克乳油对该菌抑制作用较强。     

淮南猪生长发育与肥育性能的研究

对淮南猪5 4头公猪和30 8头母猪的生长发育进行了测定,并对82头育肥猪进行了屠宰测定和胴体分析。结果表明,淮南猪的体重、体高、体长、胸围等指标在3月龄以前公母猪无明显差异,4月龄以后母猪的体重和体尺逐渐大于公猪。后备猪6月龄体重,公猪(4 1.2 8±3.2 3)kg ,母猪(4 5 0 8±3.86 )kg ;体长,公猪(88.37±4 .2 )cm ,母猪(90 .6 9±4 .36 )cm ;体高,公猪(5 1.73±3.94 )cm ,母猪(5 3.0 4±4 .4 2 )cm。胴体组织的早熟顺位为骨、皮、肉、脂,体躯各段的早熟顺位是蹄、头、腰、腿臀、颈胸。其体型大小在我国地方猪种中居中等。育肥期日增重(375 .182±4 0 .2 6 )g ,屠宰率为70 738% ,瘦肉率为4 9.0 75 % ,眼肌面积(2 3.32 8±3.75 2 )cm2 ,含脂率为33.5 % ,与多数地方猪种含脂率相当。育肥猪适宜屠宰体重90kg左右,适宜屠宰期8月龄,饲料转化率3.84∶1。淮南猪肉质优良,肉色3.5 ,为正常鲜红色,大理石纹3.5 ,肌肉脂肪分布为理想分布,pH值6 .3～6 .5 ,属正常范围,无PSE肉     

基于机载高光谱的思茅松林光谱特征及其影响因子分析

[目的]以云南普洱菜阳河为例,基于机载遥感影像,探讨思茅松林冠层高光谱特征及坡向对其光谱反射率的影响。[方法]以2014年4月机载Li CHy系统获取的高光谱和激光雷达DEM提取的坡向数据,结合该地区二类调查数据,对不同坡向的思茅松林冠层光谱曲线特征值进行统计比较。[结果](1)思茅松冠层光谱反射特征与绿色植物光谱曲线总体相似,在0.74~1.0μm近红外波段冠层反射率较高,0.89μm最高;(2)阴坡思茅松冠层光谱反射率普遍高于阳坡,北坡、东北坡与南坡、东南坡的峰值波段反射率在0.05水平上差异显著;(3)根据太阳高度角,迎光面的东坡、东北坡、东南坡比背光面西坡、西北坡、西南坡光谱反射率在0.89μm波段增加了14%~23%。[结论](1)思茅松冠层光谱反射率表现出"两谷一峰"、"红边"等典型的植被光谱特征,反射率较高的0.74~1.0μm波段为思茅松的特征光谱段;(2)太阳高度角是影响不同坡向光谱反射率的主要因素,而坡向也是造成反射率差异的另一个重要原因。     

Differentiation of neurons from mouse induced pluripotent stem cells in vitro

AIM: To study the induction method of mouse induced pluripotent stem cells (iPSCs) that differentiate into neurons in vitro. METHODS: Mouse iPSCs were cultured in non-adherent culture dishes for 2 d to form embryoid bodies (EBs). The EBs were cultured for consecutive 2 d in the presence of retinoic acid (RA), and then were plated in the serum-free medium for adherent culture. Seven days later, Pasteur pipette was used to detach the differentiated cells around adherent EBs into “fragment” cell colonies with the help of dissecting microscopes, and these “fragments” were transferred to culture dishes with neural stem cell medium. Another 7 days later, the cells were plated onto the culture dishes using differentiation medium containing fetal bovine serum (FBS) and RA. The morphological changes of the cells were observed under inverted microscope. The iPSCs markers Oct4, Sox2 and SSEA1, the neural stem cell (NSC) marker nestin, the neuronal marker microtubule-associated protein 2 (MAP-2), the astrocyte marker glial fibrillary acidic protein (GFAP) and oligodendrocyte marker myelin basic protein (MBP) were detected by immunofluorescence method. The mRNA expression of GFAP, nestin, β3-tubulin, MAP-2 and MBP was detected by RT-RCR. MAP-2 gene sequence was identified. The proportions of NSCs differentiated from iPSCs and neurons from NSCs were detected by flow cytometry. RESULTS: Mouse iPSCs strongly expressed Oct4, Sox2 and SSEA1, and formed spherical EBs by suspended culture. The EBs were induced by RA and serum-free medium in adherent culture for 2 d, and rosette structure was observed under the microscope. “Fragments” separated by Pasteur pipette from the rosette structure formed neurosphere-like colonies. After the colonies were cultured in adherent condition for 5 d to 7 d in the presence of RA and FBS, the typical neurite was observed under the microscope. The neurospheres expressed nestin and their differentiated derivatives expressed MAP-2, GFAP and MBP, respectively. RT-PCR analysis and gene sequencing showed that the neurons were induced successfully. The results of flow cytometry demonstrated that 63.93%±1.47% of iPSCs differentiated into NSCs and 21.4%±1.70% of NSCs differentiated into neurons. CONCLUSION: Mouse iPSCs proliferate stably and differentiate into neurons in vitro, which provide a reliable source for the treatment of spinal cord injury.     

1978~2018年喀什地区土地利用及其生态服务价值变化

【目的】 研究土地利用变化背景下生态系统服务功能改变对干旱区生态建设与区域可持续发展的影响,为新疆喀什地区土地利用规划提供依据和参考。【方法】 以1978、1988、1998、2008和2018年5期的土地利用遥感解译数据为基础,采用我国陆地生态系统服务价值测算方法,估算新疆喀什地区1978~2018年41a间各土地类型变化及其生态系统服务产生的影响。【结果】 (1)41a间,耕地、林地、湿地、建设用地和沙地面积扩大,而草地、水域、未利用地和盐碱地面积缩小;(2)41a间喀什地区总生态系统服务价值呈“减少—增加—减少”的变化趋势,呈现减少趋势。总生态系统服务价值从1978年的593.23×10⁸元减少到1988年的585.06×10⁸元,在1998年增加到592.89×10⁸元,而到2018年的生态服务价值又减少到552.70×10⁸元;(3)水源涵养和废物处理功能的价值贡献最大,而食物生产和原材料的价值贡献最小,新疆喀什地区生态服务功能属于调节性功能;(4)41a间,新疆喀什地区各土地类型各年份的生态系统服务价值敏感性指数均小于1,新疆喀什地区总生态系统服务价值对其价值系数缺乏弹性。【结论】 近41a来喀什地区土地利用变化与社会经济建设活动相吻合,引用生态服务价值系数运用于喀什地区土地利用变化对其生态系统服务功能变化的研究,有助于定量的分析喀什地区土地利用结构变化的生态效应。     

水稻种子蛋白质含量遗传研究进展

水稻(Oryza sativa L.)种子中的蛋白质含量是决定稻米营养品质的一个关键因素,增加稻米中的蛋白质含量对其品质改良具有十分重要的意义.文章综述了水稻种子蛋白质的组成、蛋白质含量的数量性状位点(Quantitative trait locus,QTL)定位、相关基因分离克隆及其基因表达调控等方面的研究进展,针对目前对水稻种子蛋白质含量相关基因功能和遗传调控规律尚不清楚的问题,提出采用基因聚合或利用分子标记辅助选择育种提高水稻种子蛋白质含量的策略,为水稻和其他重要作物品质的遗传改良提供参考和借鉴.     

驯化硝化型生物絮体养殖南美白对虾的初步研究

尝试在养殖中期逐渐降低碳源添加量至零,探讨驯化硝化型生物絮体对生物絮凝高密度南美白对虾养殖系统的水质、生物絮体细菌群落动态变化和对虾生长性能的影响。实验在3个跑道式养殖系统中进行,放养密度均为685尾/m~3。水质结果表明养殖前1~45 d,每日按日投饵量的100%~150%添加葡萄糖,能很好地降低氨氮的浓度,但对亚硝酸盐氮处理效果不明显。投糖量下降至零后,氨氮仍能维持在较低水平,亚硝酸盐氮浓度明显下降。利用高通量测序技术对生物絮体的细菌群落结构进行分析。检测结果表明在门水平上,异养型和硝化型生物絮体的主要优势菌群都是Proteobacteria(变形菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)。在纲水平上,异养型生物絮体的优势菌群是Alphaproteobacteria(α-变形菌纲),而硝化型生物絮体的优势菌群有Alphaproteobacteria(α-变形菌纲)、Flavobacteria(黄杆菌纲)和Gammaproteobacteria(γ-变形纲)。系统在65 d后不添加碳源情况下,生物絮体的异养细菌丰度减少,硝化螺旋菌属(Nitrospiral)开始快速增多并发展成为硝化细菌的优势菌群属,异养型生物絮体逐渐转变为硝化型生物絮体。实验结束时,总投糖量占总投饵量的41.03%±7.86%。南美白对虾的存活率和产量分别为43.35%±7.57%和(3.03±0.59)kg/m3。研究表明驯化硝化型生物絮体能优化高密度零水交换对虾养殖系统生物絮体的细菌群落结构和丰度,改善养殖水环境,保证对虾的生长和存活,节约成本。