烟粉虱溶菌酶基因的鉴定及表达分析

【目的】鉴定烟粉虱（Bemisia tabaci）体内的溶菌酶基因,并对其序列特征、进化关系和表达模式进行分析,探索该基因在烟粉虱应对球孢白僵菌侵染过程中的作用,为进一步解析烟粉虱先天免疫过程提供理论依据。【方法】以第2代高通量测序的结果为依据,比对非冗余核苷酸数据库,筛选E值＜10^-5的基因为烟粉虱溶菌酶基因（lysozyme gene of Bemisia tabaci,BtLyz）,利用ORF Finder预测BtLyz的开放阅读框,并得到氨基酸序列;利用Pfam和SMART预测BtLyz的蛋白质结构域;利用SinglP 4.1 Server预测BtLyz序列的信号肽;利用MEGA6.0软件进行BtLyz的氨基酸多序列比对;利用MEGA6.0软件,对BtLyz与其他昆虫的31个同源蛋白序列进行系统进化分析,并利用邻接法构建系统进化树来进一步分析鉴定该基因;采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析球孢白僵菌侵染烟粉虱卵、若虫、成虫后,在12、24、36、48、60 h时目标基因的时空表达模式。【结果】鉴定出烟粉虱4个溶菌酶基因,分别命名为BtLyz1、BtLyz2、BtLyz3和BtLyz4,基因序列全长分别为1 819、1 149、829和928 nt,分别编码159、160、148和160个氨基酸,且均含有信号肽。蛋白质结构分析、氨基酸序列比对和系统进化分析发现,BtLyz1和BtLyz4属于i型溶菌酶,BtLyz2和BtLyz3属于c型溶菌酶。BtLyz-1与豌豆长管蚜ApLyz-i1位于同一进化支上,BtLyz4与柑橘木虱DcLyz-i3和豌豆长管蚜ApLyz-i2位于同一进化支上。BtLyz2和BtLyz3与褐飞虱NlLyz-c1和异色瓢虫HaLyz-c3位于同一进化支上。与对照相比,卵期4个溶菌酶基因和若虫期BtLyz4的相对表达量没有显著变化;若虫期BtLyz1的相对表达量先上调再下调,而后又有所上调的波动趋势,24 h时上调表达最明显,为对照组的4.55倍;成虫期BtLyz1和BtLyz4的相对表达量均为先上调再下调,而后又有所上调的波动趋势,60 h时上调表达最明显,为对照组的11.31和4.21倍;若虫期BtLyz2和BtLyz3的相对表达量均为先上调再下调表达,在诱导24 h时上调表达最明显,为对照组的5.09和8.31倍,而后急剧下调,在60 h时下调表达最明显,为对照组的0.19和0.13倍;成虫期BtLyz2和BtLyz3的相对表达量均为先上调再下调的表达趋势,在24 h时上调最明显,为对照组的5.56和8.84倍。【结论】从烟粉虱体内鉴定了4个溶菌酶基因序列,其中2个为c型溶菌酶序列,2个为i型溶菌酶序列;在球孢白僵菌侵染烟粉虱不同虫态、不同时间后,卵期的相对表达量与对照相比没有显著变化;在若虫和成虫期,不同BtLyzs表现出不同的表达趋势。4个BtLyzs可能参与了烟粉虱对真菌侵染的免疫反应,有可能成为烟粉虱生物防治的潜在新靶标。     

环介导等温扩增（LAMP）技术检测蜜蜂球囊菌

【目的】建立一种快速、灵敏的检测蜜蜂球囊菌（Ascosphaera apis）的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)方法,为监测和防治蜜蜂白垩病提供技术支撑。【方法】根据蜜蜂球囊菌特异性序列ITS区,用在线引物设计软件PrimerExplorer V4.0设计并合成4条特异性引物A.apis-F3 (5′-ACATTGCGCCCTCTGGTA-3′)、A.apis-B3 (5′-TGGTTAGACCGGACAGTCG-3′)、A.apis-FIP (5′-TAAGACGGGACGATCGCCC AACCTGTCCGAGCGTCATTG-3′)和 A.apis-BIP (5′-GAAAGGCAGTGACGGCGTCGGGCCACTAGAGCGAAAGAC-3′),进行LAMP扩增试验,分别设置Mg²⁺终浓度为0、2、4、6、8、10、12、14 mmol·L^-1, dNPTs终浓度为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8 mmol·L^-1, 内引物FIB/BIF终浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8 mmol?L^-1,甜菜碱终浓度分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mol·L^-1,反应温度为58、60、63、65℃,反应时间分别为30、40、50、60 min,并利用实时浊度仪测定浊度值和扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳来检测LAMP反应的结果,确定优化的LAMP检测体系。以东方蜜蜂微孢子虫（Nosema ceranae）、蜜蜂微孢子虫（Nosema apis）、蜜蜂残翅病毒（Deformed wing virus,DWV）、蜜蜂囊状幼虫病毒（Sacbrood virus,SBV）、黑蜂王台病毒（Black queen cell virus,BQCV）和以色列急性麻痹病毒（Israel acute paralysis virus,IAPV）基因组为模板进行特异性验证。并用PvuⅠ酶切验证产物,最终确定LAMP反应体系的准确性;进而通过将蜜蜂球囊菌基因组DNA进行10倍梯度稀释,分别获得DNA浓度0.2231、0.2231×10^-1、0.2231×10^-2、0.2231×10^-3、0.2231×10^-4、02231×10^-5、0.2231×10^-6、0.2231×10^-7、0.2231×10^-8 μg·μL^-1作为模板,比较LAMP和普通PCR检测灵敏度,并检测验证该技术在临床应用上的可行性。【结果】建立了一种特异检测蜜蜂球囊菌的方法,反应条件优化后的检测体系为4 mmol·L^-1 Mg²⁺、1.2 mmol·L^-1 dNTPs、1.6 mmol·L^-1 FIP/BIP、0.4 mol·L^-1甜菜碱,并在63℃反应60 min可完成检测。选用蜜蜂球囊菌、东方蜜蜂微孢子虫、蜜蜂微孢子虫、蜜蜂残翅病毒、蜜蜂囊状幼虫病毒、黑蜂王台病毒和以色列急性麻痹病毒的基因组作为LAMP反应模板进行特异性检测,结果显示仅有蜜蜂球囊菌有扩增曲线和梯状条带,建立的LAMP检测体系有很好的特异性。将蜜蜂球囊菌基因组DNA浓度0.2231、0.2231×10^-1、0.2231×10^-2、0.2231×10^-3、0.2231×10^-4、0.2231×10^-5 μg·μL^-1作为模板进行PCR反应后,检测结果为阳性,随DNA浓度降低,电泳检测不能观察到PCR的扩增产物。进行LAMP反应时,浊度曲线和电泳条带显示可检测DNA浓度为0.2231×10^-6 μg·μL^-1。LAMP每反应检出量比PCR高10倍,并且方法简单、节省时间。【结论】成功建立了准确、快速、低成本的LAMP检测蜜蜂球囊菌技术,为相关研究和应用提供了技术支持。     

基于机器视觉的青贮饲料质量监测系统设计与应用

设计了一套基于机器视觉的青贮饲料质量监测系统。系统在研究辨别青贮饲料质量关键因素的基础上,利用颜色明暗差别和纹理结构特征训练分类样本,采用聚类算法对传送带上饲料进行分类检测,实现了对青贮饲料质量的自动精准监测。该系统在剔除变质饲料的同时建立数据库统计优劣比率和饲料加工信息,为构建饲料质量可追溯体系奠定基础。     

基于．NET的气象网络监控报警系统的设计与实现

为了提升气象网络管理的现代化水平,提高业务质量,榆林市气象局通信网络监控报警系统的设计开发基于.NET平台,采用C#、PHP、TSQL等语言,实现了网络状态自动监控、故障短信报警、故障原因填报、网络运行质量统计、固定IP签到、单机断电检测6个功能,具有实用性、易管理、低成本、可扩展等特点。介绍了系统的设计思路、开发的技术方法、系统结构和功能,详细阐述了网络自动监控、短信发送和接收、大数据存储、Web网站的设计和实现,并给出应用案例。     

在线混丝均匀性监控方法研究

该文以糖碱比为评价指标,以储丝柜出口烟丝为混丝均匀度监控点,以在线近红外多功能水分仪为监控手段,建立了在线混丝均匀性监控方法。结果表明:利用近红外模型可较好地预测建模样品和在线烟丝中的总植物碱和总糖含量,利用实验室近红外光谱仪和连续流动分析仪对在线近红外多功能水分仪进行校正、对标,保证了在线监控数据的准确性;以糖碱比为评价指标,以储丝柜出口为在线混丝均匀性的监控点位,当混丝均匀度大于95%时,可满足混丝均匀性的质量要求。     

普通油茶两个Δ-12脂肪酸脱氢酶基因序列特征及表达模式研究

[目地]研究普通油茶油脂成分形成的调控机制。[方法]通过转录组测序获得2条普通油茶Δ-12脂肪酸脱氢酶基因序列,分别命名为Cofad6和Cofad2-2,并对这两个基因及其编码蛋白的序列特征进行比较,对其基因表达量与脂肪酸成分含量的相关性进行分析。[结果]Cofad6基因c DNA编码区全长1 347 bp,编码448个氨基酸;Cofad2-2基因c DNA编码区全长1 152 bp,编码383个氨基酸。经比对,Co FAD6蛋白与其余物种FAD6蛋白有65.7%83.68%的氨基酸同源,Co FAD2-2与浙江红花油茶FAD2-2蛋白有99.22%的氨基酸同源,与其余物种的蛋白质78.59%81.72%同源。蛋白质二级结构分析表明,Co FAD6和Co FAD2-2均具有一个脂肪酸去饱和酶结构域,属于脂酰-Co A去饱和酶基因家族;两者均为跨膜蛋白,且Co FAD2-2具有定位于内质网的保守模序。定量PCR检测发现,在普通油茶‘长林4号’无性系未成熟种子中,Cofad6表达量随着种子发育先升高后降低,而Cofad2-2基因随着种子发育表达量逐渐降低,与种子油脂中亚油酸、亚麻酸含量变化趋势呈显著正相关,与油酸含量变化呈显著负相关。[结论]推测Cofad2-2基因是调控普通油茶种子油脂中油酸和亚油酸含量的关键基因之一,该研究为普通油茶油脂改良基因工程育种奠定了基础。     

小麦wzy2-1基因的克隆及功能分析

脱水素是一类植物胚胎发育后期丰富蛋白(late embryogenesis abundant protein, LEA蛋白),属于LEA D-11家族,植物受非生物胁迫会大量表达。利用同源克隆技术,从郑引1号小麦中克隆了1个Kn型脱水素基因,命名为wzy2-1。该基因全长1740bp,编码579个氨基酸,含有9个保守的K片段,与大麦的Dhn5基因具有较高同源性。生物信息学预测该蛋白属于高度亲水性的无序蛋白。通过该蛋白对大肠杆菌的保护作用研究表明,WZY2-1蛋白能够提高大肠杆菌对低温、高温、高盐以及高渗胁迫的耐受性。荧光实时定量PCR分析表明,wzy2-1基因受低温、盐渍、干旱诱导表达,但不受外源ABA诱导,说明wzy2-1基因属于非ABA依赖型脱水素基因。     

香蕉花蓟马对不同颜色的敏感性及色板田间悬挂组合选择

为明确香蕉花蓟马对不同颜色的敏感性及色板的田间悬挂组合,以香蕉种植基地为试验点,分别比较香蕉花蓟马对10种基本色和8种同类色的敏感性差异,测定颜色、悬挂高度和悬挂方式3者对香蕉花蓟马的互作效应。结果表明：10种基本色中,香蕉花蓟马对黄色最敏感,其次为粉色、蓝色和青色,对其他6种颜色的敏感性较弱;8种同类色中,香蕉花蓟马对橙黄最敏感,其次为香蕉黄、镉黄和纯黄,对其他4种黄色的敏感性较弱。颜色、悬挂高度和悬挂方式均显著影响粘虫色板对香蕉花蓟马成虫的诱集效果,3者间互作效应显著;4种敏感黄色粘虫板,香蕉黄、橙黄和纯黄的悬挂高度均以粘虫板底端与花蕾肩部平齐为宜,镉黄的悬挂高度以粘虫板底端高出花蕾肩部20 cm为宜,悬挂方式均以粘虫板长边为底端为宜,这4种组合以橙黄粘虫板组合对香蕉花蓟马的田间诱集效果最好。     

太原市市售蔬菜重金属污染状况及健康风险评估

为明确太原市市售蔬菜重金属污染状况及经食入途径对人体产生的健康风险,测定了太原市市售15种蔬菜共130个样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的含量。根据国家食品卫生限量标准用单污染指数和综合污染指数对蔬菜重金属污染状况进行评价,根据国际辐射防护委员会限定值对市民摄入重金属污染蔬菜带来的健康风险进行评估。结果表明：43.8%的生菜、33.3%的白菜、5.6%的韭菜中的Pb超标;75%的生菜、25%的白菜中的Cd超标;生菜有轻度污染,芹菜和白菜污染程度达警戒线,其余品种蔬菜为安全;蔬菜重金属污染程度依次是Pb>Cd>Cr>Zn>Cu。太原市市售蔬菜致癌化学污染物Cd的个人年风险为7.14×10-6 a-1,Cr为6.20×10-5 a-1,非致癌化学污染物Pb的个人年风险为2.34×10-8 a-1,Cu为7.92×10-8 a-1,Zn为4.40×10-9 a-1;摄入污染蔬菜带来的健康风险来源是Cr,其个人年风险水平高于国际辐射防护委员会ICRP的限定值。     

基于DSP的深松整地联合作业机监控系统的研制

针对目前国内耕整地作业机械没有智能化监控装置,机手和农户无法直接监测耕深大小的问题,开发了一种基于DSP的深松整地联合作业机监控系统。该系统通过触摸屏实现了耕深限值、作业幅宽的设置和当前耕深、平均耕深、作业面积、作业速度的显示,以及耕深超过限值的报警;具有耕深数据U盘存储功能,便于农户核查机手的耕作质量。田间试验结果表明:该系统工作稳定可靠,误差率低,对促进农业生产和提高经济效益具有重大的意义。