宁夏中部半干旱带不同灌溉量下的禾豆混播效果

以紫花苜蓿(Medicago sativa)和沙打旺(Astragalus adsurgens)两种豆科牧草与无芒雀麦(Bromus inermis)、披碱草(Elymus dahuricus)、扁穗冰草(Agropyron cristatum)3种禾本科牧草为材料,在宁夏中部半干旱地区开展禾本科和豆科牧草单播及禾豆混播试验,设置3种水分梯度处理,即低灌溉量(484 mm)、中灌溉量(707 mm)、高灌溉量(1 160mm),对不同水分处理条件下单混播组合的产量、整株的碳同位素分辨率(Δ~(13)C)及光合作用参数等生理指标进行测定分析。结果表明,在宁夏中部干旱带有灌溉条件下进行禾豆牧草混播可以提高群体的产量和水分利用效率,其中沙打旺+披碱草混播组合产量及水分利用效率表现最好且Δ~(13)C值最高。不同水分处理对禾、豆牧草的株高、光合生理参数、产量及Δ~(13)C等有显著影响(P0.05)。牧草混播组合在高灌溉量时的产量、水分利用效率(WUE)及Δ~(13)C最高,低灌溉量条件下最低。在高灌溉量时Δ~(13)C、气孔导度(Gs)、叶温、株高等与产量和WUE的关系最为密切。因此,在高灌溉量时可将高Δ~(13)C作为筛选高产组合的标准,在低灌溉量时可将低Δ~(13)C作为筛选抗旱节水组合的理想指标。     

利用放射化学及地球化学方法追踪德基水库集水区之泥沙来源

用土壤中放射性原子落尘¹³⁷Cs因地表植生,坡度及土层厚度不同而有不同含量以及矿物抗风化及冲蚀程度不同,其所获石英或云母（抗风化）与长石（易风化）矿物含量比,可探测集水区内水库泥沙淤积之来源。就本研究结果,¹³⁷Cs在果园土壤最高,平均为302μμCi/kg,森林土壤次之为203μμCi/kg,而以崩塌地土壤147μμCi/kg最低,显示因地表坡度及植生不同造成表土厚度之差异,徒而影响¹³⁷Cs原子落坐在土壤中之分布。矿物抗风化及冲蚀作用因种类而异,石英/长石比（Q/F）或云母/长石比（Mi/F）之值愈高,表示抗风化之矿物含量高,矿物安定度大或不易受风化及冲蚀。由分析结果获知森林土壤Q/F值与果园土壤相近,而崩塌地土壤最低,就Q/F值或Mi/F值比较,果园土壤似较森林土壤更为安定,此与果园土壤之坡度较平坦,表土较厚有关。此项结果与放射化学方法所测得之¹³⁷Cs含量所表示之意义一致。无论以原子落尘或矿物比值测值,均显示不同植生这有其显着差异,用以追踪水库淤沙来源,具有辨异性辨就方法之设备及分析之难易与时间耗费,笔者建议采用地球化学之矿物测定法,更有应用价值。     

PCR方法鉴别大家白蚁和台湾乳白蚁

本文分析了大家白蚁(Coptotermes curvignathus Holmgren)和台湾乳白蚁(C.formosamus Shiraki)形态特征的相似性,并根据GenBank中两者12S rRNA基因序列设计了特异性引物for1、cur2和通用引物com3、com4,通过PCR方法鉴别确认了未知样品为台湾乳白蚁.该方法具有快速、简便、样品量少、准确等优点,适合用于大家白蚁和台湾乳白蚁的鉴别.     

褐飞虱海藻糖酶基因在表皮几丁质代谢中的调控作用

【目的】昆虫海藻糖酶能够调控几丁质代谢并控制蜕皮过程。本研究通过TRE表达被抑制后,检测褐飞虱(Nilaparvata lugens)蜕皮状况、几丁质含量及几丁质合成酶(chitin synthase,CHS)和几丁质酶(chitinase,Cht)基因表达情况,探究不同的海藻糖酶(trehalase,TRE)在褐飞虱表皮中对几丁质代谢的调控作用。【方法】采用RNAi技术,以实验室饲养种群褐飞虱为材料,通过向其体内注射双链RNA(dsRNA)分别抑制单个海藻糖酶基因或同时抑制多个海藻糖酶基因,注射48 h后通过Trizol法提取褐飞虱总RNA,反转录试剂盒合成第一链DNA后采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测该基因的表达情况,确定RNAi效果。氢氧化钾法测定48 h褐飞虱整体几丁质含量变化并对蜕皮困难虫体进行拍照;最后采用qRT-PCR检测褐飞虱CHS和Cht在mRNA水平上的相对表达量变化,分析TRE在调控几丁质代谢中的作用。【结果】与注射dsGFP相比较,其余各注射组褐飞虱整体几丁质含量显著下降,其中dsTRE1混合注射组与Validamycin注射组呈极显著下降,同时褐飞虱出现蜕皮困难等现象。qRT-PCR检测结果显示单个TRE的dsRNA注射后该基因的表达被抑制,但是部分TRE的表达有互补性上升。其中TRE1-2和TRE2在各注射组处理下表达均下降,dsTRE1s对TRE2的表达也有抑制效果,整体上dsTRE1混合注射组和海藻糖酶抑制剂Validamycin抑制效果明显;dsTRE注射组抑制CHS表达效果不明显,Validamycin能够显著降低CHS1和CHS1a在表皮中的表达,且2种dsTRE1注射后CHS1表达在上升,dsTRE1-2注射后表皮中的CHS1a的表达上升;Cht1和Cht8在dsTRE各注射组及Validamycin处理中表达下降或显著下降,dsTRE1-1注射后Cht2和Cht5表达显著上升;dsTRE1-2注射后Cht1、Cht6和Cht8表达下降,Cht2和Cht4表达显著上升;dsTRE2处理组中Cht1、Cht8和Cht10表达下降而Cht9表达显著上升;dsTRE1s注射后,Cht1和Cht5表达显著下降,而Cht9表达显著上升;Validamycin注射组中10个几丁质酶基因表达都显著或者极显著下降。【结论】TRE能够通过调控褐飞虱几丁质代谢途径来控制几丁质的合成,结果可为开展和筛选有效的海藻糖酶抑制剂控制褐飞虱等害虫提供理论依据。     

"自杀性"DNA疫苗研究进展

DNA疫苗作为第三代全新的疫苗,具有传统疫苗和其他基因工程苗不可比拟的优点.但由于其安全性方面存在着一些尚待解决的问题,使得实际应用受到限制."自杀性"DNA疫苗是基于常规的DNA疫苗和自主复制型RNA疫苗而发展起来的一种新型疫苗.由于其制备原理和过程与常规DNA疫苗相类似,所以它具备常规DNA疫苗在制作、运输储存以及免疫等各方面的优点.同时由于它以甲病毒复制子为基础能诱导转染细胞自主凋亡,故比常规DNA疫苗更为安全有效.文章针对"自杀性"DNA疫苗载体的构建、作用机理、优点以及国内外研究情况作一介绍.     

利用RNAi技术抑制籽粒PPO合成改良小麦面粉白度的研究

【目的】通过RNAi策略抑制小麦籽粒ppo的表达,获得籽粒PPO酶活性低、白度高的转基因小麦新种质。【方法】构建了以小麦胚乳特异表达启动子1Dx5启动子驱动的籽粒ppo的RNAi载体pBAC47P-ppoIR,利用基因枪将该载体与含bar的表达载体基因枪共转化中优9507幼胚愈伤组织,获得T0转基因植株。通过分子鉴定（PCR、Southern杂交、半定量RT-PCR、Northern杂交）、酶活筛选和白度测定等方法对转基因植株及其后代株系进行筛选。【结果】获得了27株阳性T0转基因植株。转基因植株及其后代经PCR和Southern杂交检测表明,RNAi构件已经稳定整合到T1的12个株系中。半定量RT-PCR和Northern杂交结果表明有20株T2籽粒中ppo表达水平明显低于对照。对转基因T2灌浆期籽粒进行PPO同功酶活性分析表明,有6个株系的PPO活性有所减弱。对T4籽粒的面片白度测定表明,5个株系的白度均比对照有所提高,其中2个株系效果显著。【结论】RNAi技术的表达能抑制籽粒ppo表达,降低PPO同功酶的活性,明显提高小麦面片白度,从而为小麦面粉白度的改良、品质育种提供了材料。     

Hydrogen isotopic composition of plant leaf wax in response to soil moisture in an arid ecosystem of the northeast Qinghai-Tibetan Plateau,China

The hydrogen isotopic composition of plant leaf wax(δDwax) is used as an important tool for paleohydrologic reconstruction. However, the understanding of the relative importance of environmental and biological factors in determining δDwax values still remains incomplete. To identify the effects of soil moisture and plant physiology on δDwax values in an arid ecosystem, and to explore the implication of these values for paleoclimatic reconstruction, we measured δD values of soil water(δDwater) and δDwax values in surface soils along two distance transects extending from the lakeshore to wetland to dryland around Lake Qinghai and Lake Gahai on the northeast Qinghai-Tibetan Plateau. The results showed that the δDwater values were negatively correlated with soil water content(SWC)(R2=0.9166), and ranged from –67‰ to –46‰ with changes in SWC from 6.2% to 42.1% in the arid areas of the Gangcha(GCh) and Gahai(GH) transects. This indicated that evaporative D-enrichment in soil water was sensitive to soil moisture in an arid ecosystem. Although the shift from grasses to shrubs with increasing aridity occurred in the arid area of the GH transect, the δDwax values in surface soils from the arid areas of the two transects still showed a negative correlation with SWC(R2=0.6835), which may be due to the controls of primary evaporative D-enrichment in the soil water and additional transpirational D-enrichment in the leaf water on the δDwaxvalues. Our preliminary research suggested that δDwax values can potentially be applied as a paleo-humidity indicator on the northeast Qinghai-Tibetan Plateau.     

RNA干扰技术在动物繁殖中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种由双链RNA诱发的转录后水平的基因沉默现象,是近几年发展起来的基因表达调节新机制,广泛地存在于真菌、植物和动物中。到目前为止,已有很多试验证明,RNAi作为一种基因功能研究的新手段,在动物繁殖研究中发挥了极其高效的作用。作者主要介绍了RNAi的研究历史、分子机制、作用特点、生物学意义及在动物繁殖中的应用。     

飞蝗3个细胞色素P450基因的分子特性及功能

【目的】研究飞蝗（Locusta migratoria）细胞色素P450（CYP450）第四家族（CYP4）中3个基因的功能。【方法】以飞蝗为材料,依据飞蝗EST数据库P450基因预测序列设计引物,利用 RT-PCR技术克隆飞蝗细胞色素P450基因的cDNA全长序列,命名为CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1（GenBank登录号： KF857162、KF857163和KF857164）。采用实时定量 PCR 技术分析CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1在飞蝗各发育阶段以及不同组织中mRNA的表达水平。应用RNA干扰技术沉默CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1,实时定量 PCR 技术检测基因的沉默效率。应用农药点滴技术测定2龄若虫期飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂的毒力,通过SPSS软件分析得出3种杀虫剂的LC30,同时应用该技术研究dsRNA干扰过的飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂的敏感性。【结果】克隆获得了飞蝗CYP450基因CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1的cDNA全长序列,其中CYP4C69开放阅读框1 518 bp,编码506个氨基酸;CYP4C73开放阅读框1 521 bp,编码 507个氨基酸;CYP4DH1开放阅读框1 512 bp,编码 504个氨基酸。对飞蝗不同龄期定量PCR结果分析,发现CYP4C69在若虫末期表达量高于成虫期,CYP4C73和CYP4DH1在飞蝗整个发育阶段均有表达,在若虫初期和末期以及成虫期表达量较高;不同组织的定量PCR结果表明CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1均在胃盲囊高表达,CYP4C69和CYP4DH1在脂肪体中高表达。通过RNA干扰,发现CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1均可以被显著沉默。马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯对2龄若虫期飞蝗的毒力测定表明2龄若虫期飞蝗对3种杀虫剂的LC30剂量,分别为59.438、8.215、0.759 μg•mL-1。飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂敏感性试验结果表明,双链RNA沉默CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1后,飞蝗点滴马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂后的死亡率与注射dsGFP的对照组相比,没有显著提高。【结论】获得飞蝗CYP450基因CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1的cDNA全长序列,这些基因均可被双链RNA干扰而沉默,但CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1沉默后,飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂的敏感性与对照组相比没有显著提高。