暗黑鳃金龟气味结合蛋白HparOBP15a基因的克隆及功能分析

【目的】暗黑鳃金龟Holotrichia parallela通过气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)识别性信息素和植物挥发物准确而迅速地定位配偶、寄主植物。本研究通过克隆暗黑鳃金龟气味结合蛋白15a(Hpar OBP15a)基因,解析该基因的编码蛋白特征、组织表达模式及与寄主植物气味等化合物的结合特性方面的研究,为阐明暗黑鳃金龟基于嗅觉识别的寄主植物选择机理奠定理论基础。【方法】根据暗黑鳃金龟成虫触角转录组测序的结果,利用RT-PCR克隆了Hpar OBP15a基因;Real-time PCR方法分析了该基因在成虫不同部位的表达量差异;荧光竞争结合测定了Hpar OBP15a蛋白和58种候选化合物的结合特征。【结果】暗黑鳃金龟Hpar OBP15a基因全长534 bp,编码147个氨基酸,Gen Bank登录号为AK1834747。Hpar OBP15a在触角中特异表达,且在雌虫触角中表达量显著高于雄虫。在被测的58种化合物中,Hpar OBP15a与46种气味化合物具有较好的亲和性,其中与十二烷、十二醇结合能力最强,其解离常数分别为8.5和11.3μmol/L;同时,对性信息素(L-异亮氨酸甲酯和R-芳樟醇)也有一定的结合能力(解离常数分别为21.0和18.5μmol/L)。【结论】Hpar OBP15a具有广泛的气味结合谱,其中对榆树挥发物十二烷的结合能力最强,因此该蛋白可能在暗黑鳃金龟对榆树的定位过程中具有重要作用。     

外源输入碳在生物结皮土壤各碳组分中的分配特征

研究外源新输入碳进入生物结皮后在各碳组分间的分配特征,可以为理解生物结皮参与碳地球化学循环过程提供数据支持和理论依据。本研究针对黄土高原典型苔藓生物结皮,借助¹³C脉冲标记技术,精确示踪外源新输入碳在生物结皮碳组分中的分配特征及其与无结皮裸地的差异,揭示生物结皮对碳循环的影响。结果表明: 1)由于生物结皮养分循环速率较慢,且与维管束植物相比,其主要生物成分苔藓的生物量有限,导致生物结皮各碳组分的¹³C丰度值均随时间变化表现相对平稳。2)生物结皮的各碳组分¹³C含量均明显高于无结皮裸地,其有机碳、微生物生物量碳、可溶性有机碳中¹³C含量平均分别为0.258、0.078、0.004 mg·kg^-1,分别比裸地高3.1、18.5、2.6倍,且苔藓植株¹³C含量高达1.45 mg·kg^-1。3)生物结皮改变了有机碳各组分的分配特征,其新同化的碳主要分配于活性有机碳库和结皮生物中,表现为¹³C在微生物生物量碳中的分配率(30.6%)高于可溶性有机碳(1.7%),而苔藓植株的¹³C分配率为20.3%。4)生物结皮中微生物生物量¹³C的转移量和库容量分别是裸地的15.7和19.5倍,但其周转率(每月2.94次)略低于裸地(每月3.30次),相应周转期是裸地的1.1倍。综上,生物结皮改变了土壤有机碳组分的分配特征,提升了碳周转速率,在干旱荒漠生态系统碳循环中的作用不容忽视。     

西花蓟马蛋白的提取及双向电泳体系的建立

【目的】蛋白样品的制备是获得良好双向凝胶电泳(2-DE)图谱的前提,建立合理的西花蓟马蛋白的双向电泳体系,获得分辨率较高、重复性较好的图谱,能够为后续的研究提供有力支撑。【方法】实验以西花蓟马成虫为实验材料,对比了饱和酚法、TCA/丙酮法和直接裂解法3种蛋白提取方法,从中选出最适宜双向电泳分析的一种蛋白提取方法。【结果】3种方法蛋白提取率差异显著,直接裂解法蛋白提取率最高,饱和酚法的蛋白提取率最低;3种方法的SDS-PAGE条带数差异不明显;TCA/丙酮法的双向凝胶图谱效果最好,蛋白点最多。【结论】TCA/丙酮法能够有效去除西花蓟马蛋白中的干扰物质,是最适合西花蓟马双向凝胶电泳的蛋白提取方法,为后续西花蓟马在蛋白组学方面的研究奠定了基础。     

不同地点杨树无性系树高和胸径变异分析及生长模型构建

以不同地点30个白杨杂种无性系为材料,对其不同树龄的树高和胸径进行调查,对获得数据进行变异分析并构建生长曲线模型,方差分析结果表明地点间、无性系间、地点与无性系交互作用间均达到极显著差异水平(P0.01);树高和胸径表型变异系数变化范围分别为15.34%~23.80%和19.42%~31.88%;所有性状重复力较高,变化范围为0.797 7~0.985 9;模型构建结果表明,根据杨树无性系苗期树高和胸径构建的指数函数模型拟合度r2分别达0.82和0.87,拟合效果较好。利用模型对未测定数据进行估算,无论树高还是胸径,冠县无性系的最初生长量最高,而峰峰的树高和威县的胸径生长速率最快。基因型与环境具有明显的交互作用,不同无性系在相同地点表现差异较大,相同无性系在不同地点也呈现明显差异,表明无性系评价选择需要考虑环境因素,适地适树的进行选择。构建的模型可以为林木生长量预测提供理论依据。     

柽柳ThDUF106基因的植物表达载体构建及其功能验证

柽柳中的ThDUF106基因在盐碱胁迫处理下表达量显著上调,表明ThDUF106基因可能参与了柽柳的抗逆境胁迫。为探究柽柳ThDUF106基因的功能,我们对三月龄柽柳进行盐碱、干旱及重金属等非生物胁迫下的叶、根进行荧光定量PCR检测,分析ThDUF106基因的时空表达情况,并通过生物信息学分析ThDUF106基因所编码的蛋白质,同时我们将这个基因进行植物表达载体构建并进行烟草的遗传转化。研究结果表明：转基因烟草株系及野生型的一月龄苗在非生物胁迫处理下,进行生理生化指标比较分析,结果显示,转基因烟草与非转基因烟草在各胁迫下的抗氧化状态基本相同,表明这个基因在烟草中过表达并没有改善烟草的抗氧化性。     

长白落叶松种子园亲本生长与结实性状综合评价

生长与结实性状是种子园亲本重要的评价标准,本研究以长白落叶松种子园58个亲本无性系为试验材料,对其生长与结实性状进行测定及分析。方差分析结果表明,除通直度、节间距、0和1.3 m树皮厚度外,各性状在无性系间均存在显著差异,其表型变异系数变化范围为8.05%~54.97%,重复力变化范围为0.102 3~0.744 2。高变异、高重复力有利于优良无性系选育。利用主成分分析将各性状分为4个主成分（Y1、Y2、Y3、Y4）,不同无性系各主成分值差异较大。以生长与结实性状为评价指标,利用多性状综合评价法,以10%的入选率,L59、L56、L77、L90、L92和L87等6个选为优良无性系,其主成分Y1值均较大,树高、胸径和材积的平均遗传增益分别为15.43%、8.25%和29.73%。本研究可为长白落叶松无性系种子园优良亲本建园材料选择提供理论基础。     

探究新辅助化疗对胃癌细胞Bcl-2和p53基因表达的影响

胃癌在中国的发病率和死亡率居恶性肿瘤前列,现在胃癌的治疗主要以手术和化疗为主的综合治疗,新辅助化疗是胃癌综合治疗的重要组成部分,通过新辅助化疗能够有效抑制癌细胞增殖、缩小肿瘤体积等优点,从而为手术切除创造条件。本研究用新辅助化疗处理患胃癌的小鼠,并检测了新辅助化疗处理前后胃癌细胞内p53和Bcl-2 (细胞凋亡相关因子)基因在组织内的表达变化情况,以及与对照相比新辅助化疗对肿瘤大小的影响。结果表明,新辅助化疗可以减缓肿瘤的增长,显著上调小鼠胃癌组织内细胞凋亡因子p53的表达,并且显著下调Bcl-2抗凋亡因子的表达,从而有效地抑制胃癌细胞的增殖。这一结果可能为新辅助化疗对胃癌的治疗分子机制提供一些理论支持。