非洲猪瘟病毒P72蛋白合成肽疫苗的构建及其免疫效力评估

【目的】构建非洲猪瘟病毒CAS19-01/2019株(GenBank登录号:MN172368.1)结构蛋白P72的合成肽疫苗,通过免疫小鼠评估合成肽疫苗的免疫效力。【方法】利用ProtParam、SOPMA等软件分析P72蛋白的理化性质与结构信息,通过ABCpred、SVMtrip、IEDB预测P72蛋白的T细胞与B细胞抗原表位,筛选出显著的表位多肽区域,合成多肽辅以弗氏佐剂腹腔注射免疫小鼠,检测免疫组小鼠产生的特异性抗体、T淋巴细胞亚群、脾脏淋巴细胞增殖、细胞因子白介素4(IL-4)、IL-2、γ干扰素(IFN-γ)、免疫球蛋白(IgG),从体液免疫与细胞免疫角度评估合成肽的免疫效力。【结果】综合分析得出P72蛋白是稳定性亲水蛋白,二级结构中α-螺旋、β-转角、延伸链、无规则卷曲分别占19.35%、5.42%、25.08%和50.15%。筛选出了P72蛋白的8个优势抗原表位,626－634、520－528、298－306、203－211位氨基酸处为T细胞抗原表位,587－606、232－251、110－129、39－58位氨基酸处为B细胞抗原表位。整合优势表位合成2个多肽P72-1与P72-2,首次免疫小鼠14 d时可检测到P72-1与P72-2的特异性抗体,首免后28 d达到最高值,其最高抗体效价分别为1∶25 600与1∶12 800;免疫后小鼠T淋巴细胞亚群CD4^＋/CD8^＋显著上升(P＜0.05);脾脏淋巴细胞增殖试验结果显示,免疫组淋巴细胞数量均极显著升高(P＜0.01);细胞因子IL-4、IL-2、IFN-γ含量均极显著增加(P＜0.01)。【结论】本研究成功研制2种合成肽疫苗,在免疫效力上P72-2高于P72-1,二者都能产生高水平的特异性抗体,刺激脾脏淋巴细胞增殖,诱导产生细胞因子IL-4、IL-2、IFN-γ,本研究为非洲猪瘟合成肽疫苗研制奠定技术基础。     

黄土丘陵区白羊草群落冠层结构和多样性特征对氮磷添加的响应

为探究氮磷添加对黄土丘陵区典型草地群落冠层结构和多样性特征的影响,本研究以白羊草(Bothriochloa ischaemum)群落为研究对象,采用裂区试验设计,主区设4个氮(N)处理(0,25,50,100kg·hm^-2·a^-1),副区设4个磷(P₂O₅)处理(0,20,40,80kg·hm^-2·a^-1),测定了群落高度、叶面积指数、光合有效辐射百分比、光不对称性、地上生物量和Shannon-Wiener指数。结果表明：氮添加显著增加了群落高度和叶面积指数;氮磷添加显著增加了光合有效辐射百分比、光不对称性和地上生物量,降低了Shannon-Wiener指数。单施氮和磷分别增加了矮多年生禾本科草和多年生豆科草生物量贡献比;50和100kg·hm^-2·a^-1的氮添加水平与磷配施增加了高多年生杂类草生物量贡献比。结构方程模型表明,氮磷添加下光不对称性的增加对物种多样性的影响不显著。综上所述,黄土丘陵区在采取施肥措施促进退化草地恢复过程中,要权衡地上生物量提高和物种多样性下降的关系。     

高羊茅FaGI基因在拟南芥中异源表达及蛋白互作分析

为探究高羊茅FaGI基因的生物学功能,本研究利用酵母双杂交、双分子荧光互补和免疫共沉淀探究与FaGI互作的蛋白;通过农杆菌介导法将过表达载体p1300-FaGI遗传转化拟南芥,获得转FaGI基因拟南芥株系,以拟南芥野生型Col-0、过表达FaGI基因株系和gi突变体为材料进行转录组学测序并观察其开花表型。结果表明,利用酵母双杂交方法筛选出与FaGI互作的FaCO蛋白,并通过双分子荧光互补和免疫共沉淀证明了FaGI和FaCO在体内和体外存在互作关系;过表达FaGI基因拟南芥植株的开花时间比野生型Col-0提前约1.24 d;将FaGI-OE、gi与野生型比对,分别筛选出1 963和92个差异表达基因（DEGs）,与野生型植株相比,过表达FaGI基因株系的差异基因富集在与生长发育、光周期途径、激素合成和信号传导、碳代谢等相关生物过程和代谢通路。综上,FaGI影响光周期途径相关基因的表达,在长日照条件下过表达FaGI基因促进了拟南芥开花,同时该基因的功能具有多样性与复杂性,可作为高羊茅调控分子育种的目标基因。本研究结果为揭示FaGI基因的功能及其调控网络奠定了基础。     

水稻光温敏不育系gy157S的叶色表型鉴定与候选基因分析

为探明光温敏不育系gy157S黄绿叶基因gy157S(t)调控水稻叶色的分子机制及应用潜力,本研究对水稻光温敏核不育系gy157S进行不同温度处理,观察其表型、叶绿素含量以及叶肉细胞的变化情况,并对其进行遗传分析、基因定位和候选基因分析。表型鉴定结果发现,与对照C815S相比,20℃条件下gy157S叶片呈现黄绿色表型,光合色素含量极显著降低,叶绿体发育缺陷严重;30℃条件下gy157S叶片呈现淡绿色表型,光合色素含量仍然显著降低,仍有部分叶绿体发育畸形。遗传分析结果表明,gy157S的黄绿叶表型受一对隐性核基因控制;群体分离分析（BSA）和连锁分析结果将该基因定位于第3号染色体RM15678和RM15824之间,物理距离为2.4Mb;候选基因功能分析、测序和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,编码铁氧还蛋白OsFdC2的基因OsR498G0306815500.01在第7外显子上存在单核苷酸多态性（SNP）变异,导致编码氨基酸发生改变,可能是引起黄绿叶突变表型的位点。本研究结果为阐明gy157S(t)基因对叶绿体发育和叶绿素合成的分子调控机制奠定了基础。     

二穗短柄草BdGI基因表达及其蛋白互作分析

光周期是调控植物开花的主要途径之一,GI在光周期途径中是控制生理节律和开花的关键因子。为探索二穗短柄草（Brachypodiam distachyon）BdGI基因的表达模式和蛋白互作关系,本研究通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析BdGI基因在不同光照条件下和长日照下不同生长发育阶段的表达情况;运用酵母双杂交初步筛选出互作蛋白BdZTL,并用双分子荧光互补法（BiFC）和免疫共沉淀法（CoImmunoprecipitation）进行验证。qRT-PCR分析结果表明,BdGI基因在不同光照下和长日照下不同生长发育阶段的表达情况不同,且都保持一定的昼夜节律,并且受到光周期的调控;利用酵母双杂交检测到GI与ZTL蛋白存在互作关系,双分子荧光互补与免疫共沉淀检测结果验证了两者互作关系的真实性。综上所述,BdGI的表达受光周期调控,具有昼夜节律性,在光周期诱导二穗短柄草开花的过程中也具备一定的调控作用。本研究结果为GI基因的功能研究奠定了理论基础。     

FaGST基因过量表达获得拟南芥转基因植株

【目的】探明FaGST基因的功能和分子调控机制,为其后期的抗性利用与研究提供科学依据。【方法】利用前期构建的pCAMBIA1300-35S空载体和pCAMBIA1300-35S-FaGST过表达载体,将其转化感受态(DH5α)细胞后导入农杆菌GV3101,利用花序侵染法转化拟南芥,通过潮霉素(Hyp)进行筛选、PCR鉴定,并利用实时荧光定量PCR检测其表达量。【结果】FaGST基因成功导入拟南芥中,获得6株空载体转基因拟南芥植株和8株转FaGST基因拟南芥植株;8株转基因拟南芥植株的FaGST基因表达量为1.31～2.06,较野生型拟南芥植株表达量（1.00）显著或极显著提高。【结论】成功获得拟南芥转基因纯合植株,FaGST基因在拟南芥植株中已过量表达。     

照片样线法大豆植被覆盖度测量精度分析

植被覆盖度是单位面积内植被垂直投影面积占总面积的百分比,它是重要的生态学参数,同时也是大豆等农作物的重要农艺参数。理想的覆盖度测量耗时短,工具简单,结果准确,受人为因素影响小。本文以‘黔豆3号’、‘川豆16’和大黑豆等24个品种为研究对象,以照相法测量值作为参考,分析目估法、实地样线法和照片样线法测定大豆植被覆盖度的精度和适用性。结果表明：目估法测量的植被覆盖度误差最大,平均为7.8%,目估误差随株高的增高呈现出先增加后降低的趋势。实地样线法测量精度较高,误差小于3% (2.8%),但耗时最长,每个1 m×1 m样方需用时6.2 min。照片样线法误差小于3%,几乎不需要消耗野外采样时间,室内每个样方照片处理需耗时约3.0 min。相较于目估法,照片样线法具有更高的测量精度,相较于实地样线法,照片样线法能够节省野外采样时间,提高工作效率。因此推荐照片样线法作为大豆和类似植物覆盖度的测量方法,同时两条样线（样线长度合计为2.8 m）即可满足测量误差小于5%的精度要求。未来应进一步探索照片样线法在其他作物覆盖度测量中的适用性。     

典型喀斯特山地城市镶嵌山体斑块格局时空变化特征

喀斯特山地城市镶嵌山体对生物多样性保护、生态系统健康稳定、生态系统服务具有重要的作用和功能。为探明喀斯特山地城市镶嵌山体斑块的时空变化,以典型喀斯特山地城市贵阳市中心城区为对象,运用2000—2020年5期高分辨率遥感影像,采用GIS空间分析、探索性空间数据模型、景观格局分析等方法,从规模、形态和空间分布方面,分析了快速城市化背景下山体斑块格局的时空变化特征。结果表明:(1)贵阳市中心城区山体斑块数量和面积分布广泛,但20年间山体斑块数量减少30座,面积减幅达25.2%,表现出先切割打碎后吞并侵占的特征,其中大型山体规模持续减小,其他各类型山体数量和面积呈“先增后减”的变化趋势。(2)山体斑块分维数接近1,整体形状较为规则,2000—2020年山体斑块形状指数增大近1.12倍,斑块形状总体呈现复杂化、破碎化的趋势; 但大型、中大型山体斑块形状更加规则化,而其他类型山体斑块形状日趋复杂破碎。(3)山体斑块具有极显著的空间聚集效应,最邻近指数介于0.766 9～0.841 4,全局性空间聚类标准化Z值小于-2.58,以小面积山体斑块的聚集为主,分布具有明显的空间异质性。20年间,空间聚集效应减弱,高密度区逐渐萎缩,低密度区不断扩散且呈集中连片趋势; 并且山体斑块的潜在生态连通性水平持续降低。     

贵州地方水稻品种品质性状及其相关分析

通过测定40个贵州地方水稻材料籽粒的理化性状、淀粉品质、蛋白质组分及微量元素Fe、Zn、Se含量等品质性状,分别对各性状之间进行了相关关系分析和主成分分析,并对相关性状进行了聚类分析.结果表明,所测定的40个贵州地方品种材料品质性状差异较大,部分稻种资源具有优良品质性状和极高的营养品质,主要表现为支链淀粉含量高、铁含量及硒含量也相对较高.研究结果为挖掘和利用贵州地方优异稻种资源、开展水稻育种及生产等领域提供参考.     

球孢白僵菌YS03菌株对稻水象甲成虫取食的影响

为了解不同浓度的球孢白僵菌孢子悬浮液对稻水象甲成虫取食的影响,室内测定了球孢白僵菌(Beauveria bassiana)YS03菌株在1.0×106、1.0×107、1.0× 108个孢子/mL 3个浓度梯度感染稻水象甲成虫后1～14d的每天取食斑数量和长度.结果表明,在处理后到实验结束的14d内,单头稻水象甲成虫取食斑数量和长度随着孢子浓度的增加而减少,与对照组有显著差异.单头成虫取食斑长度最小和取食斑数量最少时仅为对照组的30.98％和42.71％.不同孢子浓度处理下单头稻水象甲成虫的取食斑数量与长度间存在显著的回归关系,回归系数的大小顺序为:CK＞1.0×106＞1.0×107＞1.0×108个孢子/mL处理.试验结果为全面评价球孢白僵菌YS03菌株防治稻水象甲的作用提供了依据,同时也为球孢白僵菌的田间防治试验中采用稻水象甲成虫取食斑总数和总长度来测算其虫口数提供了参考.