基于iTRAQ质谱分析技术筛选南方型紫花苜蓿根部响应盐胁迫差异表达蛋白

为了从蛋白质水平上揭示南方型紫花苜蓿(Medicago sativa ‘Millennium’)适应盐胁迫的分子机制,本研究以30 d苗龄的南方型紫花苜蓿实生苗为材料,分析正常培养和250 mmol/L NaCl处理72 h后根中的蛋白表达变化,采用同位素相对标记与绝对定量技术(isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)结合双向液相色谱与串联质谱(2-dimensional liquid chromatography-tandem mass spectrometry,2D-LC-MS/MS)定量蛋白质组技术鉴定南方型紫花苜蓿根部响应盐胁迫差异表达蛋白,对所获得差异蛋白进行生物信息学分析,筛选出可能耐盐潜在靶标蛋白.同时,选择5个差异表达蛋白进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证.结果表明,共鉴定3 857种定量蛋白,534种差异蛋白(变化倍数≥1.2,P＜0.05),其中表达上调的281种,表达下调的253种.基因本体(Gene Ontology,GO)分子功能提示这些差异性蛋白主要参与转运活性、催化活性和酶调控活性.京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路显著性富集于代谢途径、次生代谢产物生物合成、苯丙氨酸代谢和核糖体等(P＜ 0.05,错误发现率(false discovery rate,FDR)＜ 0.05).成功鉴定的差异蛋白分别涉及到信号传递(8.99％)、抗氧化物(7.68％)、防御(5.61％)、蛋白质合成、加工和降解(14.79％)、能量产生与转运(5.81％)、代谢(26.97％)、膜与胞内运输(5.62％)和细胞结构、分裂和细胞骨架(2.06％)等.差异表达蛋白中与信号传递、抗氧化物和防御等相关的蛋白表达量总体上调,而与代谢和能量产生与转运相关蛋白表达量总体下调.qRT-PCR实验发现,mRNA与蛋白质表达水平并不一致.研究发现组氨酸磷酸转移蛋白、丝裂原活化蛋白激酶、h类硫氧还蛋白、蛋氨酸亚砜还原酶基因、鸟苷二磷酸(guanosine diphosphate, GDP)解离抑制因子、脂质转移蛋白、β-1,2-木糖基转移酶和H2A/H2B/H3/H4核心组蛋白等可能是紫花苜蓿耐盐潜在靶标蛋白.本研究采用iTRAQ结合2D-LC-MS/MS技术,有效地筛选出南方型紫花苜蓿根部响应盐胁迫差异表达蛋白,为深入认识紫花苜蓿盐胁迫的应答分子调控机制奠定了坚实的基础.     

河北省满城县旅游景点数量特征研究

目前在区域旅游开发中,对区域内旅游景点数量特征的研究多用定性描述的方法进行,为了使研究更加科学而有意义,急需进行定量化研究。该文以河北省满城县为例,采用景点调查、GPS定位和文件读取相结合的方法,按照相关标准将210个景点分成景系—景类—景型三个层次,在MapInfo软件的支持下,按景类在基础要素图上标注并绘制出满城县旅游景点类型分布图,然后借鉴景观指数的思维方法,定量描述了景点的数量特征。主要结论为满城县的旅游景点大多分布在该县的中部、西部和北部,AA地文景观、AB水文景观、AC气候生物、BA历史遗迹和CA旅游服务等5个景类分布较广,东部和南部旅游景点分布少且不广,多为BB现代人文吸引物景类,并指明了原因;通过定量表达各乡镇旅游景点的数量及类型,从而便于各乡镇了解自身景点的赋存状况,提出针对性的发展对策;分析了景点的多样性指数H、均匀性指数E、优势度指数D和丰富度指数R,并说明了原因,为旅游景点的研究提供了一种有益的方法和独特的视角。     

GIS在中国土壤侵蚀定量研究中的应用

土壤侵蚀定量研究一直是土壤侵蚀学科的热点和难点问题,GIS在我国土壤侵蚀定量研究已有20年之久,回顾和总结过去的研究成果对于今后更好地开展研究工作具有重要意义。本文系统地分析和总结了GIS在我国土壤侵蚀信息管理、土壤侵蚀测报和土壤侵蚀模型等定量化研究中应用的现状与进展,针对目前研究中存在的问题,探讨了GIS在我国土壤侵蚀定量研究和应用工作中的展望。     

牙鲆早期发育和变态期间Pitx2基因的表达(英文)

Pitx2基因被认为是脊椎动物中调节内脏器官左右不对称的关键转录因子。为进一步探讨牙鲆变态期间的左右不对称是否也受Pitx2的左特异活性调节,采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR),拟在变态的牙鲆的头部组织中克隆编码Pitx2基因的部分cDNA序列,并通过以18s rRNA为内标的半定量RT-PCR研究其在牙鲆早期发育和变态期间的表达情况。克隆和测序的结果表明Pitx2在牙鲆早期发育和变态期间也存在基因表达;而半定量的结果表明它的左特异性功能很可能在变态的早期阶段发挥作用。但是,牙鲆变态期间的右眼移动是否受Pitx2的左特异活性调控,以及变态期间的左右不对称和内脏器官的左右不对称是否拥有相同的分子机制,仍需进一步研究。     

阉割对金华猪甲状腺球蛋白(TG)和甲状腺过氧化酶(TPO)基因表达的影响

采用荧光定量PCR技术分析阉割与非阉割金华猪甲状腺组织中甲状腺球蛋白(TG)和甲状腺过氧化酶(TPO)基因在60、90和120日龄时表达水平.结果表明:(1)组内日龄间比较,阉割组猪TG和TPO基因在90日龄时的表达量均显著高于60和120日龄(P＜0.05);非阉割组猪TG基因在120日龄时的表达量显著低于60和90日龄(P＜0.05),TPO基因在不同日龄间的表达量差异不显著(P＞0.05).(2)组间同日龄比较,发现阉割后TG和TPO基因在60,90和120日龄的表达量都显著高于或低于非阉割组(P＜0.05).研究结果提示,阉割后,TG和TPO基因表达量的升高可能会加快猪的生长发育和提高猪肉的肌内脂肪含量.     

基于气象要素影响的柑橘定量滴灌模型研究

为了准确估算柑橘水肥一体化的滴灌量,实现手机APP远程操控滴灌起止时间。基于广西桂林1994—2015年柑橘物候期与同期气象条件的分析,构建了桂林柑橘不同生育期土壤需水量模型及降水量等气象要素与土壤重量含水率变化的转化算法模式,给出了柑橘滴灌量技术流程。应用模型估算广西农垦国有明阳农场（南宁）柑橘种植示范园区1997年3月干旱时的滴灌量。结果表明：应用模型估算滴灌量比传统模型节水40%以上。此结果对“气象监测预报信息+规模化生产管理设施+生产信息反馈与互动”创新服务模式有积极参考意义。     

层出镰刀菌处理对食用百合保护酶相关基因表达的影响

以4种食用百合为试材,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,研究了层出镰刀菌处理对食用百合保护酶相关基因(POD、CAT)相对表达量的影响,以期为研究食用百合抵抗逆境的分子机制提供参考依据。结果表明:POD在“龙牙×兰州”(R6-2、6)杂交百合、“铁炮×兰州”杂交百合、“兰州”百合被处理后的第1天相对表达量达到峰值且显著高于处理后的其它时间段,分别约为对照组的18.57、63.81、51.41、37.42倍,然而“铁炮”百合则是被处理后的第3天相对表达量达到峰值且显著高于处理后的其它时间段,约为对照组的113.19倍;CAT在“龙牙×兰州”(6)杂交百合、“铁炮×兰州”杂交百合均是被处理后的第1天相对表达量达到峰值且其显著高于处理后的其它时间段,分别约为对照组的68.02、19.77倍,在“龙牙×兰州”(R6-2)杂交百合、“兰州”百合则是被处理后的第3天相对表达量达到峰值,且显著高于处理后的其它时间段,分别约为对照组的30.69、25.19倍,铁炮百合是被处理后的第5天基因相对表达量达到峰值且显著高于其它时间段,约为对照组的71.83倍。     

葡萄转录因子数据库中17个MADS-box成员在果实发育成熟过程中的表达特征分析

【目的】了解17个MADS-box转录因子成员在葡萄果实发育成熟过程中的调控作用。【方法】利用Plantcare软件分析了葡萄类型转录因子的启动子元件,预测其与果实发育、成熟过程相关的潜在作用;以二倍体欧亚种葡萄品种‘魏可’为试材,采用qRT-PCR技术分析了17个MADS-box成员在葡萄果实发育成熟过程中8个重要时期的时空表达模式,初步鉴定参与葡萄果实发育成熟调控的重要成员;果实转色前7 d通过ABA、NAA处理进一步验证其在葡萄果实发育与成熟中的作用。【结果】MADS-box成员的启动子均含有与果实发育、成熟相关的motif作用元件,且其含有的元件个数存在差异,表明其可能在调控葡萄果实发育与成熟过程中功能存在冗余,同时各自的作用可能存在一定的差异;qRT-PCR分析显示,所有成员均在葡萄果实发育成熟过程中表达,且在不同时期呈现差异表达;其中,VvAG和Vv FBP24在果实硬核期高表达,而在果实转色和成熟中几乎不表达,表明其可能参与果实生长发育的正调控;而VvMADS1、VvMADS9、VvSVP-like1和Vv AP3只在果实转色与成熟过程中高表达,说明它们可能促进了果实的转色与成熟;ABA在果实转色特定时期上调了MADS-box家族6个成员的表达,而NAA下调其表达;另一方面,NAA上调了MADS-box家族8个成员的表达,相反ABA下调其表达,表明这些成员可能响应ABA/NAA调控葡萄果实发育与成熟过程。【结论】葡萄转录因子MADS-box的17个成员均参与了果实发育过程的调控。其中,6个成员可能参与了葡萄果实的成熟过程的正调控,而另外8个成员可能促进了葡萄果实的生长发育从而抑制了果实的转色与成熟过程。     

盐胁迫下宁夏枸杞Na+吸收及Na+/H+转运蛋白与H+-ATPase基因表达的研究

为从分子水平揭示宁夏枸杞钠的吸收积累机理,本试验采用原子吸收分光光度法和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,对盐胁迫下宁夏枸杞根中Na⁺、K⁺含量以及质膜和液泡膜Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase基因表达水平进行测定分析。结果表明,相同胁迫时间下,随着NaCl处理浓度的增加,枸杞根系中Na⁺浓度总体呈缓慢增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈先减少后增加趋势;编码质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白基因LbSOS1、LbNHX1以及液泡膜H⁺-ATPase基因LbVHA-C1表达量均呈升高趋势,质膜H⁺-ATPase基因LbHA1表达量呈先升高后降低趋势。相同NaCl处理浓度下,随着胁迫时间的延长,Na⁺含量总体呈增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈增加趋势。LbSOS1、LbNHX1表达量总体呈先升高后降低趋势,LbVHA-C1、LbHA1表达量总体呈降低的趋势。相关性分析显示,不同胁迫时间下,枸杞根中LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1表达量与Na⁺含量存在一定的正相关或负相关。上述结果表明,在低浓度NaCl胁迫时,维持枸杞体内较高的K⁺/Na⁺比值是宁夏枸杞耐盐的主要方式之一,同时也说明在胁迫初期,质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase参与了枸杞细胞中Na⁺及时排出胞外和区隔于液泡,从而保持了根细胞内Na⁺的稳定性。此外,随着胁迫时间的延长和NaCl处理浓度的增加,LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1的表达水平均降低,而 Na⁺积累量大幅增加,致使枸杞抗盐性降低。本研究揭示了宁夏枸杞的耐盐机理,为利用宁夏枸杞改良宁夏大面积盐碱地提供了理论依据。