中国西部地区生态环境演变及可持续发展对策

我国西部地区自然条件较为恶劣、区域经济水平较低,人口增长和自然资源的过度开发使生态环境遭到严重的破坏。探讨我国西部生态环境演变趋势及对策对于协调发展与保护的关系、保障我国生态安全具有重要意义。在分析已有研究成果的基础上,该研究探讨了西部地区森林和草地生态系统退化、湿地萎缩、沙漠化、水土流失等主要生态环境问题的演变规律,并根据其发展的趋势,提出了西部地区生态环境整治以及可持续发展的对策。     

白斑综合征病毒(WSSV)基因VP28原核表达与检测

VP28是对虾白斑综合征病毒(White Spot Syndrome Virus,WSSV)的囊膜蛋白.将VP28基因序列密码子优化后合成,经限制性内切酶NdeⅠ、Xho Ⅰ酶切后,按正确的阅读框顺序插入到pET-28a(+)表达载体上.重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),经质粒双酶切、测序鉴定后成功地构建了VP28基因原核表达载体pET-28a-VP28.转化菌经IPTG诱导,SDS-PAGE显示含有与预期大小一致的约30 ku蛋白带,主要以包涵体形式表达.采用Ni-IDA-Sepharose CL-6B亲和层析柱对重组蛋白进行纯化,获得了纯度为95％的大肠杆菌重组蛋白VP28.该纯化蛋白作为绝对定量Western的标准品,梯度稀释建立标准曲线,以定量检测转基因鱼腥藻7120中的VP28绝对表达量.实验结果表明,大肠杆菌BL21(DE3)表达的重组蛋白VP28与鱼腥藻7120中表达的VP28分子量基本相同,纯化后的大肠杆菌重组蛋白梯度稀释作为绝对定量Western标准曲线,计算出转基因鱼腥藻7120在培养第17天时,VP28的表达量最大,为5.14 μg/mL,占转基因鱼腥藻7120总蛋白浓度的1.45％.这不仅对转基因鱼腥藻的高效培养具有重要意义,也为日后确定投喂对虾口服疫苗有效剂量防治白斑综合征奠定了基础.     

万寿菊类胡萝卜素裂解双加氧酶基因CCD1克隆与表达分析

【目的】克隆万寿菊(Tagetes erecta L.‘Scarletade’)类胡萝卜素裂解双加氧酶基因CCD1(TeCCD1),分析其序列特征和表达特性,为阐明其在类胡萝卜素降解途径中生物学功能及进一步探讨万寿菊花色形成机理提供理论基础。【方法】依据万寿菊花蕾转录组数据,利用同源序列比对结果设计引物,结合RT-PCR技术克隆获得万寿菊CCD1 cDNA全长,分析其序列特征;利用Real-time PCR分析舌状花未开花蕾、半开花蕾、开放的头状花序和完全开放的头状花序4个不同发育时期的基因表达特性。【结果】克隆获得万寿菊CCD1(Gen Bank登录号:KX557488)的cDNA全长序列为1 746 bp,编码区长度1 626 bp,编码541个氨基酸。蛋白质分析表明TeCCD1为不稳定蛋白,不含信号肽,属RPE65超家族(登录号:PF03055),包含CCD家族保守结构域,主要定位于细胞质。万寿菊CCD1核酸序列与除虫菊CCD1同源性最高,为89%;氨基酸序列分析表明万寿菊CCD1与除虫菊CCD1同源性高达93%,与其他19个不同种属的CCD1同源性在75%—83%,说明TeCCD1是高度保守的基因;系统进化树分析显示TeCCD1的进化基本符合植物分类学的进化规律,并具有明显的种属特征,万寿菊与菊科同源基因亲缘关系最近。Real-time PCR分析表明TeCCD1在舌状花发育过程中均有表达,随舌状花的开放逐渐升高,S4期达到最大值。【结论】克隆获得万寿菊舌状花的CCD1,是典型的CCD家族成员,为高度保守的基因,主要定位于细胞质,万寿菊舌状花颜色变浅可能与CCD1表达量增加导致类胡萝卜素降解有关。     

伊犁河谷红花3414肥效试验

[目的]研究伊犁河谷红花最佳施肥方案。[方法]采用"3414"试验方案,研究不同氮、磷和钾肥对红花产量和经济效益的影响。[结果]最佳施氮量为尿素355.50 kg/hm~2,最佳施磷量为过磷酸钙245.25 kg/hm~2,最佳施钾肥量为硫酸钾99.90 kg/hm~2。[结论]该研究为红花的合理施肥提供理论依据。     

芦笋三种花蕾性别分化相关差异蛋白表达分析

【目的】探究与芦笋性别分化相关的蛋白,为揭示性别分化的分子机制奠定基础。【方法】以芦笋雌株、雄株、雄性两性株两性分化期的花蕾为材料,采用双向电泳、质谱鉴定和生物信息学相结合的方法,对其进行蛋白质差异表达分析。【结果】通过双向电泳3次重复试验发现,雌、雄花蕾相比,雄花蕾特异蛋白点25个,上调蛋白点5个;雌花蕾特异蛋白点13个,上调蛋白点12个;雄性两性花蕾与雄花蕾相比,特异蛋白点19个,上调蛋白点8个。经过质谱鉴定及生物信息学分析,鉴定出雄花蕾特异或上调表达同源蛋白6个,包括1个促进α淀粉酶合成的luminal binding protein(Bi P);3个参与糖代谢的蛋白,分别为β淀粉酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶和胞质磷酸甘油酸激酶;1个与质体相关的脂连接蛋白PAP fibrillin和1个未知功能的Os02g0634900蛋白;雄性两性花蕾和雌花蕾特异或上调表达同源蛋白16个,包括2个参与糖酵解过程的蛋白,即烯醇化酶1和胞质磷酸甘油酸激酶;2个维持细胞结构的蛋白,即肌动蛋白亚型B和肌动蛋白;2个参与能量代谢的蛋白,即ATP合成酶CF1α亚基和ATP合成酶β亚基;2个参与细胞内物质运输的蛋白,即小GTP结合蛋白和GTP结合蛋白,1个抑制蛋白质合成的核糖体失活蛋白,1个参与物质运输和信号转导的蛋白,即ADP核糖激化因子相似蛋白,1个催化磷酸基团转移的蛋白,即核苷二磷酸激酶,1个脂质相关蛋白,1个与光合作用(光系统Ⅱ)有关的蛋白,即放氧增强蛋白1,1个允许离子、糖和氨基酸被动转运穿过外膜的蛋白,即细胞外膜孔道蛋白,2个未知功能的蛋白,即细胞内病程相关蛋白亚型4和假想蛋白。【结论】β淀粉酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶、胞质磷酸甘油酸激酶、luminal binding protein(BiP)、PAP fibrillin和Os02g0634900在芦笋上的同源蛋白与芦笋雄性器官发育相关;烯醇化酶1、胞质磷酸甘油酸激酶、肌动蛋白亚型B、肌动蛋白、ATP合成酶CF1α亚基、小GTP结合蛋白、GTP结合蛋白、核糖体失活蛋白、ADP核糖激化因子相似蛋白、核苷二磷酸激酶、脂质相关蛋白、放氧增强蛋白1、细胞外膜孔道蛋白和假想蛋白在芦笋上的同源蛋白,ATP合成酶β亚基、细胞内病程相关蛋白亚型4与芦笋雌性器官发育相关。放氧增强蛋白1和细胞外膜孔道蛋白在芦笋上的同源蛋白可能为雌性器官发育的关键蛋白。     

人工抹花处理对四季芒生长发育的影响

通过对人工抹花控稍处理后的四季芒进行物候和形态特征等的调查。结果表明,四季芒经过人工抹花控梢处理后,果实成熟期推迟20～30d,单株产量比对照增加10 kg;处理后的3次生理落果高峰分别在处理后第7、8、11这3周,尤其是在处理后的第7周落果数和落果率都比较严重;处理后的4次生长高峰分别在处理后第7、8两周和第15～17周。     

Separation and Identification of Differentially Expressed Proteins in Pistillate Flowers between Different Mulberry Cultivars

[Objective] This study aimed to explore the proteins related to pistillate flower development in different mulberry cultivars. [Method] The total proteins of the pistillate flowers of two mulberry cultivars Dal0 （Morus atropurpurea Roxb.） and SG01 （Morus muIticaulis Perr.） were extracted, separated and detected through two- dimensional electrophoresis （2-DE） and mass spectrometry. [Result] There was sig- nificant difference in the expression of proteins from the pistillate flowers of different mulberry cultivars. From the 2-DE images of Dal0 and SG01, 445_＋17 and 425_＋12 protein spots were respectively detected. The expression levels of 75 protein spots differed significantly. Thirteen spots those were expressed at high levels and well separated were analyzed by mass spectrometry, and nine of them were identified successfully. The nine proteins are involved in the glycometabolism, protein and amino acid metabolism and defense responses during the development of mulberry pistillate flower after they were pollinated. [Conclusion] The findings will provide reference for further study on the molecular mechanism of mulberry pistillate flower de- velopment.     

飞蝗几丁质酶5-1抗体制备及表达特性分析

【目的】通过制备飞蝗（Locusta migratoria）几丁质酶5-1（LmCht5-1）的多克隆抗体,建立飞蝗体内LmCht5-1蛋白水平检测方法,分析LmCht5-1在4龄飞蝗的表达特性及组织定位。【方法】采用MEGA 软件对LmCht5-1和LmCht5-2氨基酸序列进行比对,利用Expression网站对LmCht5-1氨基酸序列进行抗原表位预测分析,获得LmCht5-1抗原结构区域;以飞蝗cDNA为模板,通过PCR扩增LmCht5-1的抗原片段;同时通过酶切连接构建含有鸡血清白蛋白OVA的载体pET32a-OVA;然后通过酶切连接将LmCht5-1插入到pET32a-OVA载体构建pET32a-OVA-LmCht5-1;将pET32a-OVA-LmCht5-1转入表达菌株BL21（DE3）中,IPTG诱导表达重组蛋白OVA-LmCht5-1;利用Ni-NTA纯化后免疫新西兰白兔,制备多克隆抗体。通过ELISA方法检测抗体效价;利用Western blot检测抗体特异性。提取4龄飞蝗不同日龄表皮,采用Western blot分析LmCht5-1蛋白表达模式。对4龄飞蝗注射dsLmCht5-1,检测蛋白水平LmCht5-1表达量,并通过免疫组化方法对LmCht5-1进行定位及功能分析。【结果】通过LmCht5-1和LmCht5-2序列比对和抗原表位预测分析,获得LmCht5-1的471-533AA可作为抗原区域;通过酶切连接分别获得pET32a-OVA和pET32a-OVA-LmCht5-1。经诱导表达和纯化后获得重组蛋白OVA-LmCht5-1,分子量为71.34 kD;免疫后制备多克隆抗体OVA-LmCht5-1,ELISA检测效价为1﹕102 400。多克隆抗体OVA-LmCht5-1用于Western blot检测时可特异性识别LmCht5-1,与LmCht5-2蛋白无交叉反应。利用Western blot方法检测4龄若虫各日龄表皮中LmCht5-1蛋白的表达,发现LmCht5-1蛋白随发育日龄其表达量逐渐增加,在蜕皮当天达到峰值,蜕皮后快速降至最低点。对飞蝗若虫N4D2注射dsLmCht5-1,检测到在N4D5时,LmCht5-1的转录水平和蛋白水平均被显著抑制,抑制率分别为70.0%和73.6%。选取注射dsLmCht5-1和dsGFP的4龄飞蝗表皮,进行免疫组化实验显示LmCht5-1定位于表皮细胞和旧表皮中,其功能失活引起旧表皮中几丁质不降解。【结论】获得飞蝗LmCht5-1多克隆抗体可特异性识别LmCht5-1,可用于Western blot和免疫组化检测。明确LmCht5-1在飞蝗4龄若虫蜕皮当天表达最高,定位于表皮细胞和旧表皮中。dsLmCht5-1可减少表皮细胞和旧表皮中LmCht5-1的表达,阻碍旧表皮中几丁质的降解。     

Volatiles from Sophora japonica flowers attract Harmonia axyridis adults (Coleoptera: Coccinellidae)

The multicolored Asian lady beetle, Harmonia axyridis(Coleoptera: Coccinellidae), is a common generalist predator in China and is occasionally found gathering on the Chinese pagoda tree, Sophora japonica, in summer. In a field investigation, we found that H. axyridis adults preferred S. japonica during its flowering period even though their optimal prey(aphid) is absent at this time. In addition, male and female adults were attracted to S. japonica flowers to a similar extent in a Y-tube olfactometer assay. Using coupled gas chromatography-electroantennogram detection(GC-EAD), we identified a flower odor component(nonanal) that elicited a significant electrophysiological response in H. axyridis. Electroantennogram(EAG) dose-dependent responses revealed that the amplitude of the adult beetle's EAG response increased with increasing concentration of nonanal, peaking at 10 mg mL~(–1). In Y-tube olfactometer behavioral tests, H. axyridis adults preferred a 10 mg mL~(–1) nonanal source over a 100 mg mL~(–1) diluent. Under field conditions, the adults were significantly attracted to both concentrations(10 and 100 mg mL~(–1)), and high concentrations generally had greater attraction. All these results suggest that nonanal, a volatile compound of S. japonica flowers, greatly attracts H. axyridis adults. This study provides a basis for the development of synthetic attractants of H. axyridis, with the potential to promote biocontrol services of this generalist predator in the native area(e.g., China) and to suppress its population by mass trapping in its invasive areas.     

甜樱桃(Prunus avium L.)LEAFY基因的克隆及表达模式分析

为探索LEAFY基因在甜樱桃花芽分化过程中的表达及作用,以甜樱桃(Prunus avium)‘红蜜'(Hongmi)为试材,利用同源克隆和RACE方法克隆甜樱桃中LEAFY同源基因cDNA全序列,对其序列进行分析,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对该基因在花芽分化过程中的表达量进行鉴定。结果显示:在甜樱桃中具有3中不同长度类型,分别为1 532、1 498和1 410bp,主要由3′UTR区长度不同所导致,开放阅读框长1 233bp,编码410个氨基酸,推测蛋白分子量约为45.6ku,等电点约为6.88。结构预测NCBI序列比对发现其氨基酸序列与其他植物中同源基因相似性均在70%以上,故命名为PaLEAFY。qRT-PCR分析发现,在果实成熟至成熟后33d,PaLEAFY在花芽中的表达量由高变低,果实成熟后45d,PaLEAFY表达量开始急剧升高并维持至69d,69d之后表达量再次升高,并于果实成熟后99d达到最高。此外,PaLEAFY在甜樱桃花的柱头中的表达量最高,其次是花瓣、雄蕊和花萼,在甜樱桃的茎和叶中的表达量非常低。说明PaLEAFY参与甜樱桃花芽分化及花发育过程。