芦苇粉大尾蚜虫害下芦苇叶绿素高光谱反演估算

叶绿素含量是表征芦苇虫害胁迫状态的一个重要指示因子。选取遭受芦苇粉大尾蚜(Hyalopterus pruni)虫害的芦苇(Phragmites australis)作为研究对象,用便携式地物光谱仪ASD FieldSpec 4测定其叶片反射率光谱,同时用SPAD-502 Plus叶绿素测量仪测定其叶绿素相对含量(SPAD),分析健康和虫害芦苇叶片高光谱反射率与叶绿素含量间的相关关系,采用一元线性回归和偏最小二乘法回归方法,建立芦苇叶绿素含量红边位置和全波段高光谱反演估算模型。结果表明:健康芦苇叶片反射率高于虫害叶片,两种叶片叶绿素含量与高光谱的相关性存在显著差异,尤其在绿光波段和近红外波段部分区域(1400~2500nm)表现明显;全波段高光谱估算模型具有较高的准确性,健康叶片回归模型的决定系数(R2)为0.965,均方根误差(RMSE)为0.813,预测偏差比率(RPD)为3.940;虫害叶片回归模型的R2为0.966,RMSE为0.989,RPD为3.855;异地验证结果进一步表明,通过高光谱数据全波段反演能较好地估算芦苇粉大尾蚜虫害下芦苇叶绿素相对含量,这也预示着利用高光谱全波段数据估算虫害植被叶绿素相对含量是可行的。     

BRAF~(V600E)突变与儿童甲状腺乳头状癌临床病理特征间的关系

在成人甲状腺乳头状癌(PTC)中, BRAF~(V600E)突变已被证明与高侵袭性和患者的不良预后差密切相关.相比之下,在儿童PTC中该突变的研究非常有限且其出现比例在0%~63%.此外,在儿童PTC的BRAF~(V600E)突变的作用也存在明显的争议.本研究旨在探讨48例儿童(3~13岁) PTC中, BRAF~(V600E)突变的存在比例和作用.这些儿童PTC患者中,包括41例经典型PTC, 5例滤泡型PTC, 2例弥漫性硬化型PTC.所有患儿中, 35.4%出现BRAF~(V600E)突变,在经典型PTC中41.5%出现BRAF~(V600E)突变.进一步分析显示, BRAF~(V600E)突变的存在与患儿10岁(P=0.011)、手术方式(P=0.03)、肿瘤多灶性(P=0.02)和/或甲状腺外浸润(P=0.003)、低MACIS评分(转移、年龄、甲状腺全切、侵袭、肿瘤大小)(P=0.036)和AMES评分(年龄、转移、肿瘤范围、大小)(P=0.001)相关.总之,该研究表明, BRAF~(V600E)突变的存在可能与儿童PTC的部分高侵袭性临床病理特征呈负相关.     

TCTP在辐射诱导胶质瘤细胞旁效应中的作用及机制研究

目的:研究肿瘤翻译控制蛋白(TCTP)在辐射诱导胶质瘤细胞旁效应中的作用及机制。方法:给予不同剂量的X射线照射U87、SHG44两种胶质瘤细胞,观察U87以及SHG44细胞的克隆形成率,并在给予最佳照射剂量后,通过Western Blot检测TCTP蛋白表达水平。将经过最佳X射线照射剂量的U87以及SHG44两种胶质瘤细胞与未经过辐射照射的细胞放在一起共培养,通过MTT实验检测胶质瘤细胞的增殖率,Western Blot检测共培养的胶质瘤细胞与经过辐射的胶质瘤细胞中Caspase3蛋白表达水平。结果:U87以及SHG44两种胶质瘤细胞的克隆形成率随着X射线照射剂量增加而显著性降低(P0.05),给予最佳X射线照射剂量后,与未经过X射辐射照射后的细胞相比,其TCTP蛋白表达水平明显升高(P0.05)。经过辐射照射与未经过辐射照射的胶质瘤细胞经过共培养后,与经过辐射的胶质瘤细胞相比,细胞的增殖率明显升高,同时共培养的胶质瘤细胞与经过辐射的胶质瘤细胞相比,Caspase3的蛋白表达明显降低(P0.05)。结论:TCTP的表达增高能够诱导未经过辐射的U87以及SHG44两种胶质瘤细胞的抗凋亡作用增强,其作用机制可能与Caspase3的表达降低有关。     

23种农药对松毛虫赤眼蜂的急性毒性及安全性评价

采用管测药膜法测定了23种常用杀虫剂、杀菌剂和除草剂对松毛虫赤眼蜂的急性毒性,并参考各药剂的田间推荐剂量进行了安全性评价。结果表明,在供试的7种杀虫剂中,噻唑膦、噻虫胺、虫螨腈、硫双威、啶虫脒和烯啶虫胺对松毛虫赤眼蜂成蜂均表现为极高风险性,多杀菌素为高风险性,在田间放蜂期应避免喷洒上述杀虫剂。供试的10种杀菌剂和6种除草剂对松毛虫赤眼蜂的风险普遍低于杀虫剂。其中,仅杀菌剂代森锰锌和戊唑醇对松毛虫赤眼蜂表现为高风险性;杀菌剂乙嘧酚磺酸酯、氰霜唑、百菌清和除草剂氟唑磺隆、五氟磺草胺、草甘膦异丙胺盐具有中等风险性;杀菌剂甲基硫菌灵、苯醚甲环唑、啶氧菌酯、氟啶胺、粉唑醇和除草剂氯氟吡氧乙酸异辛酯、高效氟吡甲禾灵、甲基二磺隆具有低风险性,但在生产应用中仍需谨慎操作,以减轻对天敌昆虫的杀伤作用并保护生态平衡。     

苏云金芽胞杆菌Sigma54和CcpA共同调控的基因鉴定

【目的】通过综合分析苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)HD73菌株Sigma54缺失突变体的转录组数据和蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)ATCC 14579菌株CcpA缺失突变体的转录组数据,并进行启动子与CcpA蛋白的体外结合验证,明确Bt HD73菌株中Sigma54和CcpA共同调控的基因,丰富了对微生物的代谢调控网络的认识。【方法】以转录组测序结果为基础,通过基因同源性的比对在Bt HD73菌株中寻找受Sigma54和CcpA共同调控的基因,在这些基因中找到具有cre序列的启动子,通过凝胶阻滞验证这些启动子与CcpA蛋白的结合。【结果】Bt HD73菌株中有31个基因受Sigma54和CcpA共同调控,其中14个基因的启动子序列包含cre序列,这些启动子都可以与CcpA蛋白发生体外结合。【结论】Bt HD73菌株中有14个基因直接受CcpA的调控,同时其转录受Sigma54的控制。     

杀虫防病基因工程枯草芽孢杆菌的构建

分别以枯草芽孢杆菌大肠杆菌穿梭质粒pHB201和pRP22为载体,通过感受态转化方法,将Bt-HD-1杀虫蛋白基因cry1Ac导入了水稻纹枯病生防菌株枯草芽孢杆菌B916。工程菌株质粒酶切电泳分析、Southern印迹分析和杀虫生物活性测定结果证实了cry1Ac基因的导入及其在B916中的有效表达。抑菌测定证明工程菌株保持了原野生型菌株良好的抑菌活性。质粒稳定性分析表明以载体pRP22构建的工程菌株Bs2249具有良好的稳定性,而以载体pBH201构建的工程菌株Bs2014则不稳定。此外,实验还证实Bt基因的导入与表达对B916的生长没有不良影响。     

cycle基因对噻嗪酮、噻虫嗪防治白背飞虱效果影响探索研究

白背飞虱Sogatella furcifera是我国重要的迁飞性水稻害虫,长期以来,其防治手段主要是化学防治。大量使用化学农药易导致环境污染及害虫抗药性增加等,因此需要探索高效的农药使用方法。本研究在1 d内不同时间点用0.27 g/L噻虫嗪、5 mL/L噻嗪酮对白背飞虱的致死率进行检测,结果发现,7∶00时噻虫嗪、噻嗪酮浸染72 h后的校正死亡率均最低,分别为54%、13.9%;16∶00时噻虫嗪、噻嗪酮浸染72 h后的校正死亡率均最高,分别为89.8%、44.9%。定量结果表明节律基因Sfcycle在白背飞虱雌虫或雄虫的中肠表达量最高,4龄和5龄若虫期在蜕皮前表达量比蜕皮后高,成虫期表达量相对稳定。RNAi研究结果发现Sfcycle能够影响白背飞虱P450基因SfCYP4DE1和SfCYP353D1v2的表达,用农药处理干涉后的白背飞虱死亡率都在7∶00、16∶00两个时间点都增高,且没有显著性差异,表明Sfcycle基因能够影响噻虫嗪、噻嗪酮对白背飞虱的防治效率。     

苏云金芽胞杆菌LM1212菌株和突变株的全基因组序列比较分析

【背景】LM1212菌株是昆虫病原菌苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)中的一员,其芽胞和晶体分别产生于芽胞形成细胞和晶体产生细胞中,具有独特的细胞分化表型。与野生株LM1212相比,突变株LM1212-DB芽胞细胞比例明显降低并产生更高比例的晶体产生细胞,这使得LM1212-DB菌株成为研究晶体产生细胞形成机制和提高菌株杀虫活性的绝佳实验材料。【目的】比较LM1212菌株和LM1212-DB菌株的基因组差异,以便于揭示导致这两个菌株表型差异的原因。【方法】利用单分子测序技术(single molecular real-time,SMRT)和Pacbio RS II测序平台对两个菌株进行全基因组测序,对染色体和质粒、双组分信号系统和插入序列等进行差异分析,并构建表型特性相关基因的系统发育树。【结果】基因组分析发现,LM1212和LM1212-DB菌株均含有丰富的插入序列和双组分信号系统,暗示两个菌株极易发生基因重排且具有较强的环境适应性。与LM1212菌株相比,突变株LM1212-DB中发生了染色体和质粒片段缺失、质粒重排、质粒拷贝数变异。进一步分析缺失基因的功能发现,一些环境胁迫响应基因(如sigB)和芽胞形成相关基因(如abrB)等缺失;通过分析质粒拷贝数变异发现,具有增加晶体细胞比例功能的转录因子CpcR所在质粒的拷贝数增加1个,同时对CpcR的进化分析发现,与其亲缘关系最近的基因的从属菌株也产生与LM1212菌株相似的细胞分化表型。这些重要功能基因的缺失和拷贝数变异可能是导致两个菌株表型差异的原因。此外,突变株LM1212-DB缺失I型限制-修饰系统,这使得突变株LM1212-DB与野生菌株LM1212相比具有更好的外源DNA兼容性。【结论】突变株LM1212-DB染色体和质粒的结构变异可能是导致与野生株LM1212表型差异的潜在原因,这将为研究LM1212菌株的晶体细胞分化机制提供指导方向。     

yhcZ基因在苏云金芽胞杆菌生长中的功能研究

在枯草芽胞杆菌和蜡样芽胞杆菌中,yhcZ基因和yhcY基因组成双组分系统调控细菌生长,但yhcZ基因在苏云金芽胞杆菌中发挥的生物学功能尚未明确。本研究通过基因功能注释、上下游基因排列分析和氨基酸序列比对,证实苏云金芽胞杆菌库斯塔克亚种HD73中HD73_5824基因为yhcZ基因,推测其与HD73_5825基因(yhcY基因)共同组成双组份系统调控细菌生长。利用同源重组技术敲除HD73菌株中的yhcZ基因获得缺失突变体HD (ΔyhcZ),其在LB和SSM培养基中生长均慢于野生型HD73,而互补菌株HD(ΔyhcZ::yhcZ)菌株则能够部分恢复生长,表明yhcZ基因的缺失影响了该菌株细胞的生长。在以0.4%葡萄糖为唯一碳源的M9培养基中,HD (ΔyhcZ)生长速度快于HD73,表明yhcZ基因在该菌株吸收利用葡萄糖的过程中发挥重要作用。Biolog实验显示HD (ΔyhcZ)的单孔颜色变化率低于HD73,且对D/L-丝氨酸、甲酸、D-葡糖酸、L-组胺,D-乳酸甲酯以及柠檬酸等的吸收利用能力低于HD73,表明yhcZ基因能显著影响HD73菌株对碳源的利用。同时,HD(ΔyhcZ)对8% NaCl的耐受能力弱于HD73,表明该基因可能参与细菌细胞应力响应相关基因的表达与调控。以上结果表明yhcZ基因在HD73菌株生长过程中对葡萄糖及其他碳源的利用具有重要的促进作用。本研究结果为解析yhcZ基因调控葡萄糖及碳源利用的分子机制奠定基础,且为进一步研究细菌生长及发酵提供参考。