sikFBA4基因启动子的克隆及低温表达模式分析

天山雪莲生长于常年积雪覆盖高海拔处的高山区域,具有很强的极端低温生境适应能力,属于研究植物低温适应的良好模式植物。前期的研究表明,sikFBA4基因可以显著提高番茄的抗寒能力。为进一步研究sikFBA4基因的耐寒响应模式,以天山雪莲为材料,采用实时荧光定量PCR分析sikFBA4在低温胁迫下的表达模式;利用高效热不对称PCR法(Hi-Tail PCR)克隆sikFBA4启动子序列并进行生物信息学分析。为分析PsikFBA4序列克隆的完整性及转录表达特性,将PsikFBA4与GUS基因融合在烟草中进行瞬时表达。结果表明,sikFBA4在低温胁迫条件下的表达发生瞬时显著上调,并在1 h达到峰值,而后表达下调。通过启动子克隆分析,在PsikFBA4序列-1648 bp位置处具有冷响应元件LTRE;进一步的GUS染色和酶活力测定结果表明,低温能够显著提高GUS基因的表达活性,说明sikFBA4属于低温诱导型基因。SikFBA4基因启动子的克隆、序列分析以及表达分析,为进一步探究雪莲果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(sikFBAs)基因的表达与调控机制奠定了基础。     

鲤trim25多拷贝基因进化和表达调控初探

天然免疫系统是硬骨鱼类抵抗病毒感染的主要防御系统,三重基序(tripartite motif, TRIM)蛋白家族作为天然免疫系统的重要组成部分,参与病毒感染的免疫网络调控,其中,TRIM25已被证实在多种鱼类的免疫反应中发挥重要作用。本研究对鲤(Cyprinus carpio) trim25基因的16个拷贝进行了序列进化分析、共线性分析和功能域结构分析,并比较了各拷贝在组织中的表达和顺式调控位点的差异。序列比对和系统进化分析结果均显示,位于鲤11和12号染色上、结构完整的TRIM25的2个拷贝与金线鲃(Sinocyclocheilus grahami)和斑马鱼(Danio rerio)的TRIM25蛋白结构高度相似,与鲤科鱼类以外的其他物种的结构差异较大。基因共线性结果显示,trim25基因上下游基因在不同物种的进化过程中相对保守。鲤TRIM25蛋白的结构分析显示,在鲤TRIM25的16个拷贝中,有6个拷贝具有完整功能结构域,其中,各有5个拷贝在鲤的肝与脑组织中高表达。在构建的表达数量性状基因座(eQTL)调控网络中,在肝和脑组织中分别筛选到5个和17个顺式调控trim25基因表达的单核苷酸多态性(SNP)位点。本研究对鲤trim25基因多个拷贝的序列差异进行了比较,并对鲤与其他物种TRIM25的序列、进化关系和共线性相似度进行了比较,揭示了鲤trim25各拷贝间的结构多样性和在组织中的表达情况,筛选出了可能调控trim25基因表达的SNP位点,为今后研究鲤TRIM25相关的调控和抗病研究提供了理论依据。     

嗜水气单胞菌感染翘嘴鳜头肾转录组分析

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是严重危害翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)养殖生产的主要病原之一,为揭示嗜水气单胞菌感染翘嘴鳜后宿主基因表达水平的变化,筛选免疫相关基因,解析翘嘴鳜应答病原细菌感染的分子机制,本研究以病原嗜水气单胞菌感染翘嘴鳜,于感染24 h后,采集感染组与对照组翘嘴鳜头肾组织,采用Illumina Hiseq 2000进行了RNA-Seq分析,原始数据拼接后组装共获得53 040个单基因(unigene)。基因差异表达分析结果显示,感染组和未感染组翘嘴鳜存在526个差异表达基因,包括254个上调基因和272个下调基因,其中,免疫相关的显著上调的差异基因主要有炎症和免疫原性细胞因子白介素、补体系统、MHCⅠ型抗原提呈、溶菌酶、丝氨酸蛋白酶抑制因子、泛素蛋白连接酶等。GO富集分析发现,差异基因主要涉及免疫应答反应和炎症反应等,经KEGG富集分析显示,89个通路富集显著,免疫相关的代谢通路主要有内吞作用和吞噬体等。此外,实时荧光定量PCR验证结果表明,所选取7个差异表达免疫相关基因与RNA-seq结果具有相似的表达趋势。本研究为揭示翘嘴鳜对病原微生物感染的防御分子机制奠定了理论基础。     

桑沟湾养殖海带生长的模型预测

海带(Saccharinajaponica)是一种常见的大型经济褐藻,是海洋生态系统重要的初级生产者,也是我国北方沿海主要的养殖藻类。本研究旨在建立海带个体生长数值模型,并以此预测中国北方近海大规模筏式养殖条件下海带的生长情况。本研究以桑沟湾养殖海带为例,利用可视化模型软件STELLA描述海带生长的关键过程及其与环境参数的关系,以净生长量(N_(growth))=总生长量(G_(growth))–呼吸作用(resp)–枯烂(E_(kelp))为基本框架,模拟和预测海带的生物量和叶片长度变化。海带的总生长用光照、温度、盐度、海带体内营养盐(包括N和P)等强制函数定义,其中,光照参数来自桑沟湾气象记录,盐度、温度和营养盐为现场调查实测值。模型模拟桑沟湾养殖海带的长度与干重结果与实测值的拟合度R~2值分别为0.936、0.963,说明该模型能够很好反映海带的真实生长情况。可靠的个体生长模型是评估海带养殖容量的基础,并可为水产养殖区的空间规划提供决策依据。     

上海市售扇贝冻品品质评价模型构建及关键影响因素分析.

为分析上海销售端扇贝冻品的品质状况及存在的问题,探究市售扇贝冻品的品质评价方法以及冻藏过程中导致其品质劣变的关键因素,本研究依据冰柜温度、冻藏时间、产品形式、包装方式和摆放位置共5种常见影响因素,对上海市售的11种扇贝冻品商品进行采样,测定白度、解冻损失、蒸煮损失、持水力、回复性、内聚性、弹性、咀嚼性、硬度和感官评分共10项品质指标,利用因子分析构建扇贝冻品品质评价模型,并结合多元线性回归分析确定影响扇贝冻品品质劣变的关键因素。结果显示,扇贝冻品10项品质指标之间存在一定相关性,通过因子分析提取了3个因子成分,累计方差贡献率为73.33%,可以代替原有指标来综合评价扇贝冻品的品质,建立了市售扇贝冻品的品质评价模型：f=0.467f1+0.302f2+0.231f3,其中,f1公因子包括弹性、回复性、内聚性、蒸煮损失和持水力,f2公因子包括硬度、白度和咀嚼度,f3公因子包括解冻损失和感官评分;进一步由多元线性回归分析得出,冻藏时间、冰柜温度和产品形式是影响扇贝冻品品质的关键因素,其他2种因素无显著影响。研究表明,基于因子分析和多元线性回归的方法能够较好地进行扇贝冻品的品质评价并分析导致其品质劣变的影响因素。     

NITROGEN USE AND MANAGEMENT IN ORCHARDS AND VEGETABLE FIELDS IN CHINA: CHALLENGES AND SOLUTIONS

China is the largest producer and consumer of fruits and vegetables in the world. Although the annual planting areas of orchards and vegetable fields(OVF) account for 20% of total croplands, they consume more than 30% of the mineral nitrogen fertilizers in China and have become hotspots of reactive N emissions. Excess N fertilization has not only reduced the N use efficiency(NUE) and quality of grown fruits and vegetables but has also led to soil acidification, biodiversity loss and climate chan...     

NEW INSIGHTS INTO THE PHYLOGENY AND SPECIATION OF KUMQUAT (FORTUNELLA SPP.) BASED ON CHLOROPLAST SNP,NUCLEAR SSR AND WHOLE-GENOME SEQUENCING

Kumquat(Fortunella spp.) is a fruit and ornamental crop worldwide due to the palatable taste and high ornamental value of its fruit. Although Fortunella is classified into the economically important true citrus fruit tree group together with Citrus and Poncirus, few studies have been focused on its evolutionary scenario. In this study, analysis of five chloroplast loci and 47 nuclear microsatellites(n SSR) loci from 38 kumquat and 10 citrus accessions revealed the independent phylogeny of Fortun...     

青岛文昌鱼自然保护区营养盐时空分布特征及富营养化评价

本研究分析了2017年9月(夏季)和11月(秋季)青岛市文昌鱼(Branchidermus fasciatus)水生野生动物市级自然保护区营养盐含量的季节变化和平面分布,并对该海域进行了富营养化评价。研究结果显示,2017年溶解无机氮(DIN)平均含量夏季高于秋季,NO_(2-)N、NH_(4-)N平均含量分别是秋季的1.98倍、1.44倍,而NO_(3-)N和PO_(4-)P平均含量低于秋季,分别是秋季的88.8%和47.6%。夏季DIN总体水平优于海水一类标准值,PO_(4-)P总体水平优于海水一类标准值;秋季DIN总体水平优于海水一类标准值,PO_(4-)P总体水平劣于海水一类标准值。从水平分布来看,夏季海水的DIN浓度分布趋势大致呈核心区实验区缓冲区的趋势;秋季海水的DIN浓度分布呈缓冲区实验区核心区。夏季N/P比值略高于Redfield比值,而秋季N/P比值较低于Redfield比值,DIN相对缺乏。根据潜在性富营养化评价模式,2017年保护区海域夏季和秋季营养水平较低,均属于贫营养水平。     

桑沟湾沉积物有机质的碳氮稳定同位素分析及其来源解析

本研究分析了桑沟湾表层沉积物的粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、碳和氮稳定同位素(δ13C和δ15N)的时空分布特征,估算了贝藻生物沉积对近海沉积物有机质的贡献。结果显示,桑沟湾沉积物成分组成以粉砂为主,且粒径分布与海水养殖和水动力学条件密切相关;TOC、TN的季节变化和平面分布均呈相似性,数值上总体表现为春季最高,秋季最低,季节差异不大,在贝藻、鱼贝和贝类养殖区域出现较高值;而δ13C和δ15N的季节变化和平面分布有较大差异。从相关性分析可以看出,TOC和TN呈极显著正相关(r=0.955, P<0.001),表明桑沟湾表层沉积物的TOC和TN具有同源性。根据对δ13C和C/N的综合分析表明,贝类生物沉积、海带(Saccharina japonica)和土壤有机质是桑沟湾沉积物有机质的主要来源。采用三元混合模型估算得到贝类生物沉积贡献率为67.52%,土壤有机质贡献率为26.47%,海带贡献率为5.97%。研究表明,海洋贝藻生物沉积对近海碳埋藏具有显著影响。     

基于VMS的张网渔船捕捞努力量与网位坐标提取方法

捕捞努力量是渔业资源管理和评估领域的重要参数之一,传统捕捞努力量计算方法无法满足实时、大范围、快速统计的需要。以我国近海作业的某张网渔船为研究对象,采用BP(back propagation)神经网络模型,对张网船155在2016年和2017年北斗渔船监控系统所获取的若干连续航次的经纬度坐标、航速和航向等信息进行分析和判断,提取各航次作业的网位坐标,通过阈值筛选渔船布网位置和时间,计算放网时长,把网口迎流面积与放网时长的乘积作为网次的捕捞努力量。结合BP神经网络和阈值分析的判断结果,网位判断准确率为82%,4个航次累计捕捞时长3562.62 h,累计捕捞努力量712524(m²·h)。设计的张网渔船状态判断、确定网位、放网时长提取和捕捞努力量计算方法为张网作业分析和其捕捞强度量化提供新的研究思路。