青杄CYP1基因的克隆与表达

以青杄(Picea wilsonii)的c DNA文库为模板,根据青杄基因Pw CYP1的EST序列设计引物,通过RACE-PCR方法获取Pw CYP1的全长c DNA序列。生物信息学分析表明:Pw CYP1全长c DNA为962 bp,编码框为516 bp组成,编码一个171氨基酸的多肽,Protparam工具预测蛋白的分子量约为17.98 k Da,理论等点为8.34。组织特异性试验表明,Pw CYP1在青杄花粉中的表达量最高,种子中最少。花粉萌发试验显示,Pw CYP1在青杄花粉萌发中表达量先下降,在后期表达量重新上调。在青杄种子萌发试验中,Pw CYP1表达量先下降,在第4天达到最低值后表达量被上调。同时,Pw CYP1受脱落酸(abscisic acid,ABA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)、赤霉素(Gibberellin,GA)、干旱和盐胁迫的诱导且表达量上调,这些结果显示Pw CYP1参与了发育及多种逆境胁迫和对激素的响应过程。

青杄生长素抑制蛋白基因PwARP-1的克隆及表达分析

从青杄的cDNA文库中筛选出一个生长素抑制蛋白基因PwARP-1(Auxin-repressed protein 1),并通过RACE-PCR技术获得PwARP-1 cDNA全长。生物信息学分析显示,PwARP-1基因编码155个氨基酸残基的蛋白,分子量为17.1 kD,理论等电点为10.07,富含无规则卷曲。以多年生青杄和青杄幼苗为研究材料,通过RT-qPCR技术检测PwARP-1的组织特异性表达、激素的响应模式及种子萌发过程中的表达量模式。结果表明,PwARP-1在青杄各个组织中均有表达,在花粉中表达量最高,在种子中的表达量最低。PwARP-1在种子萌发过程中表达量呈先上升,在第10天表达量达到最高后开始下降。进一步试验表明,PwARP-1能响应多种逆境胁迫和激素处理。在赤霉素(GA)和生长素(IAA)处理下PwARP-1的表达量被抑制。在干旱胁迫和油菜素内酯(BR)激素处理下PwARP-1的表达量逐渐升高,而在在盐胁迫、茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA)等激素处理下PwARP-1的表达量先下降后上升。这些结果显示PwARP-1可能参与了植物种子萌发、多种逆境胁迫和激素响应过程。

μC/OS-II在LPC2114上的移植与应用

介绍了实时操作系统μC/OS-II的特点,以及它在微控制器LPC2114上移植的步骤;讨论了μC/OS-II的移植过程中的重点和难点问题,及应用实时操作系统μC/OS-II编程的一个实例的系统任务划分方法和典型的系统软件结构图。

慈竹ARF基因的鉴定及虫害胁迫下的表达

植物生长素响应因子(ARF)参与调节了植物的向性运动、子叶发育、胚胎形成、叶片器官衰老、维管束形成等,在植物生长发育过程发挥重要调控作用。为研究慈竹ARF基因家族及虫害胁迫下的表达,通过查询慈竹竹笋转录组数据库,分离出24个ARF基因家族成员。利用生物信息学方法分析,发现慈竹ARF家族序列保守,与毛竹亲缘性较近。通过对慈竹竹笋转录组中ARF基因表达模式分析发现,大部分ARF基因在竹笋中表达,少数ARF基因表达量在受到虫害胁迫后表达量发生显著变化。qRT-PCR结果表明,ARF基因在竹笋的几个部位在虫害胁迫后表达量均显著变化,推测其可能参与了竹笋对虫害胁迫响应,且在笋毛中表达量均升高,推测笋毛在抵御虫害胁迫中发挥了重要作用。

应用液相色谱-串联质谱测定慈竹笋壳提取物成分及其抑菌活性

通过索式抽提的方法从慈竹笋壳中提取活性物质,并用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)测定其组成成分。采用K-B抑菌圈法测定慈竹笋壳提取物对4种细菌及2种真菌的抑菌效果,同时测试了笋壳提取物的最小抑菌质量浓度及试验温度、处理时间对其抑菌作用的影响。结果表明:慈竹笋壳提取物包含388种代谢产物,且有20种代谢物的质量超过了整个代谢物总质量的1%。慈竹笋壳提取物能够有效抑制大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、粪肠球菌、金黄色葡萄球菌这4类细菌,对桔青霉菌、海绵胶煤炱菌2种真菌无明显抑制作用。其中,肺炎克雷伯氏菌、大肠杆菌的最小抑菌质量浓度为4.375 g·L^(-1),金黄色葡萄球菌、粪肠球菌最小抑菌质量浓度为8.750 g·L^(-1)。抑菌活性具有热稳定性,且随浸泡时间的增加,抑菌活性也会提升。

青杄类伸展蛋白基因PwELP1的克隆及表达分析

【目的】克隆青杄类伸展蛋白（extensin-like proteins,ELPs）基因PwELP1并分析该基因的表达特性,为研究ELP基因家族的功能奠定基础。【方法】以青杄cDNA文库为模板,用RACE-PCR方法克隆青杄类伸展蛋白编码基因PwELP1的cDNA全长,利用DNAMAN确定PwELP1的编码框及蛋白氨基酸的翻译,运用clustalx软件与Espript工具进行多序列比对,利用MEGA 5软件的邻位相连法构建系统树,并对编码蛋白进行生物信息学分析;利用RT-qPCR检测PwELP1基因在青杄不同组织中表达的特异性、花粉和种子不同萌发时期及幼苗受到不同逆境处理时的表达差异,分析该基因的组织发育及逆境响应表达特点。【结果】PwELP1基因全长832bp,其编码一个由159个氨基酸组成的蛋白,该蛋白的N端与C端均有比较保守的结构域;此蛋白二级结构由1个α-螺旋、5个β-折叠与3个β-转角结构构成,对其三级结构的预测印证了这一结果,同时发现该蛋白中还存在部分无规则卷曲。其分子质量为17.03ku,理论等电点为5.81。PwELP1在青杄花粉中的表达量较高,且在花粉萌发后期（30-36h）以及种子萌发初期（第2天）表达量高;PwELP1的表达不同程度地受低温、高温、茉莉酸甲酯（MeJA）、H2O2、脱水以及脱落酸（ABA）等非生物逆境胁迫处理的诱导,尤其是H2O2、高温和ABA,处理初期表达量就显著升高。【结论】PwELP1在青杄花粉和种子萌发过程中可能发挥重要功能,并可参与青杄对非生物逆境胁迫的响应过程。

青杄转录因子PwERF8及其启动子序列的克隆与分析

【目的】AP2/ERF是植物的转录因子家族之一,广泛参与生物胁迫和非生物胁迫过程。从青杄中克隆ERF类转录因子PwERF8及其启动子序列,研究PwERF8基因的表达特性、启动子序列功能,并进一步分析其对非生物胁迫的响应模式,为深入了解青杄的耐逆调控机制提供理论基础。【方法】通过RACE-PCR技术获得青杄PwERF8编码区全长序列。通过染色体步移技术克隆PwERF8启动子序列。通过PlantCARE在线软件和BDGP在线软件预测启动子序列上的顺式作用元件、基础启动子和转录起始位点,构建pBI121-PwERF8 promoter∷GUS启动子表达载体,采用农杆菌注射法瞬时转化烟草叶片来验证启动子的功能。构建PGBKT7-PwERF8载体,转化AH109酵母菌株验证其转录激活活性。构建35S∷PwERF8-GFP融合表达载体,通过PEG介导瞬时转化拟南芥原生质体进行基因表达的亚细胞定位分析,应用RT-qPCR技术分析该基因的组织特异性和在非生物胁迫下的时空表达特征。【结果】PwERF8基因的编码区全长序列共1 191 bp,开放阅读框共765 bp,开放阅读框翻译成255个氨基酸。在肽链的N端具有1个保守的由58个氨基酸组成的AP2结构域,在C端含有1个EAR转录抑制基序(DLNLPP)。组织特异性表达分析表明,PwERF8在茎、根、针叶、花粉、种子中均有表达,但在花粉中,PwERF8的表达量最高,其次为种子,在茎中的表达量最少。酵母单杂交试验表明,PwERF8蛋白不具有转录激活活性。亚细胞定位分析发现PwERF8蛋白主要定位于细胞核。将启动子序列进行在线分析显示PwERF8含有GA、ABA、JA和SA等激素的顺式作用元件。进一步在烟草中瞬时过表达PwERF8启动子并用GUS染色显示,PwERF8启动子能响应GA、ABA、MeJA和SA等外源激素的处理。GA、ABA、MeJA和SA分别处理青杄幼苗3、6、12 h后,PwERF8的表达量均显著高于对照,干旱、4℃和42℃处理均能诱导PwERF8表达,但盐胁迫不能诱导其表达。【结论】青杄转录因子PwERF8参与了GA、ABA、JA和SA激素的信号通路,广泛响应干旱、温度逆境等非生物胁迫,且可能作为一个转录抑制子在细胞核中发挥功能。

苯甲醛在竹片和土壤中的残留分析及消解动态

为明确苯甲醛在竹片及土壤中的消解情况,文章应用液相色谱分析技术研究了在竹片上及土壤中添加5%苯甲醛后苯甲醛的消减动态。当添加水平为0.1~50 ug/mL时,竹片中苯甲醛的平均添加回收率为89.71%~91.40%,相对标准偏差在0%~3.62%之间;土壤中苯甲醛的平均添加回收率为90.00%~93.65%,相对标准偏差在0%~0.96%之间,最低检测浓度为0.01 ug/mL。田间残留消解分析表明:竹片对苯甲醛的吸收在添加2 h后达到最大,之后迅速下降,添加30 d后,苯甲醛残留量达到最低0.0005 mg/kg,半衰期为2.22 d,消解到0.01 mg/kg的时间为添加14.08 d后,其消解方程为CT=0.808e-0.312T;土壤对苯甲醛的吸收在添加2 h后达到最大,之后迅速下降,添加30 d后,苯甲醛残留量达到最低,为0.0012 mg/kg,半衰期为4.13 d,消解到0.01 mg/kg的时间为添加12.38 d后,其消解方程CT=0.08e-0.168T。

不同地区长足大竹象(Cyrtotrachelus buqueti)头部感器的超微结构的比较研究

利用扫描电镜技术,以我国6个省区长足大竹象成虫为研究对象,对其头部的感器类型、数量及分布进行分析。结果发现6个省区长足大竹象的口器均由上唇、上颚、下唇、下颚、舌五部分组成;下颚、下颚须以及上颚形状有明显差异;触角均由柄节、梗节和鞭节3部分组成;末亚节的长度、宽度不同;第一次观察到成虫触角上有明显的刺形感受器和叉形感器。

木质素低共熔溶剂分离、功能材料制备及应用研究进展

木质素化学结构及分子组成复杂,工业生产中难以实现高效清洁分离。传统的制浆或预处理过程得到的木质素一般会发生降解或缩合,且纯度低,限制了其后续高值化利用。因此,开发新型、绿色的木质素分离技术尤为重要。低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvent, DES)分离法作为一种新型绿色木质素分离技术,是当前生物质精炼领域的研究热点。在此基础上,保留木质素分子结构中活性基团,如芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基共轭双键,以提高其反应活性,制备高附加值功能材料,有望在电子、储能、绿色包装等新兴领域推动产业化应用。本文以课题组的研究成果为基础,综述了常见的DES种类、工艺优化与分离木质素的性质、木质素功能材料的制备,以及木质素酚醛树脂、缓释肥及可降解材料的应用,以期为木质素进一步开发利用提供一定的参考。

不同种群密度地区长足大竹象生殖系统的超微结构研究

长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti是竹林的毁灭性害虫,但四川省乐山市和贵州省赤水市相距不足300 km,其种群密度却相差48倍。生殖是维持昆虫种群密度的关键环节之一。本文应用形态解剖及扫描电镜技术,系统比较了乐山、赤水两地长足大竹象成虫生殖系统的形态特征和超微结构差异,旨在探究两地种群差异的原因。结果显示,成虫生殖系统形态结构、外生殖器超微结构未观察到显著差异;赤水地区雌虫卵黄颗粒表面粗糙有镂空,直径显著小于乐山地区,雄虫睾丸内壁粗糙有褶皱,精细胞直径极显著小于乐山地区,每万立方微米内精细胞的数量超过乐山地区2倍。精细胞和卵细胞结构、大小的变化可能是两地长足大竹象种群数量差异显著的直接原因。本文结果对研究长足大竹象种群变化、种群发生等具有现实参考价值。

浅析初中数学教学中的自主学习法

引言新课改实施后,初中数学教师更加注重运用自主学习法开展教学工作,提高了教学的质量。在实际的教学中,教师以学生为本,引导学生自主预习、探究、解题、解决问题等,深入落实自主学习,使学生有机会独立自主归纳知识点以及自主运用知识解题,使学生逻辑思维活跃起来,从而更加积极自学、思考、分析、探究、总结,有利于提高学生综合能力,使学生更好地学习数学知识。

基于广泛代谢组学分析慈竹笋营养成分及其提取物的抗氧化活性

本研究运用气相色谱-质谱联用(GC-MS)和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)广泛代谢组手段全面分析慈竹笋的营养成分组成,并从清除自由基、相对还原力、总抗氧化能力、羟自由基清除能力和超氧自由基清除能力方面系统研究其抗氧化活性。结果表明,GC-MS代谢组共鉴定到75种代谢物,其中含量超过10%的主要为糖类物质,如葡萄糖(34.98%)、果糖(19.18%)和蔗糖(14.99%),且另有9种代谢物的相对含量大于1%。LC-MS/MS代谢组共检测出226种代谢物,相对含量最高的是有机酸,16种代谢物相对含量大于0.5%,其中相对含量大于1%的代谢物共有9种。抗氧化活性结果表明,慈竹笋提物含量与自由基清除能力、相对还原能力、总抗氧化能力成正相关,其中1 mg/mL提取物DPPH自由基清除率为82.70%,羟自由基清除率为89.70%,超氧自由基清除率为43.80%,相对还原力为27.90%,FRAP值为100.10μmol/L。基于慈竹笋富含糖类、有机酸、氨基酸等成分并表现出较高的抗氧化活性,因而在加工成功能性食品上具有很大的前景。

象甲科线粒体基因组特征及系统发育分析

昆虫线粒体基因组广泛应用于系统发育关系的重新建立、分子进化、谱系地理学及物种诊断等领域。为揭示象甲科昆虫线粒体全基因组序列的主要结构特征,探究其系统发育相关信息,为进化遗传学研究和分子标记选取等提供参考依据,本研究利用比较基因组学和生物信息学方法,对NCBI上已公布的35种象甲科物种线粒体全基因组序列进行了分析。结果显示:(1)象甲科tRNA基因存在排序及数目异常情况,不同物种中蛋白质编码基因和2种rRNAs排列相同,线粒体全基因组具有明显AT偏向;(2)COX1、ATP6、ND5、ND4、ND4L和ND1基因除标准三联密码子外,还存在特殊的起始密码子AAT、TTG和GTG;(3)13种蛋白质编码基因的进化速率顺序为COX3>ATP8>ND2>ND5>ND1>ND4>ND6>ND4L>ND3>ATP6>Cytb>COX1>COX2;(4)13个蛋白编码基因和rRNAs基因中,ND5、rrnL、ND4和ND2基因变异位点数较高,可作为备选的分子标记;(5)各亚科的系统发育关系可能为(((小蠹亚科Scolytinae+长小蠹亚科Platypodinae)+(隐喙象亚科Cryptorhynchinae+魔喙象亚科Molytinae+象虫亚科Curculioninae)+((孢喙象亚科Cyclominae+粗喙象亚科Entiminae)+(隐颏象亚科Dryophthorinae+长小蠹亚科))),为象甲科的系统发育分析有提供参考。

纤维素降解菌Raoultella ornithinolytica LL1的筛选及基因组测序

纤维素作为一种资源丰富的天然聚合物,可被微生物降解为可溶性糖,因此筛选高效纤维素降解菌备受关注。本研究利用CMC选择培养基筛选出一株纤维素降解菌Raoultella ornithinolytica LL1,采用三代Pacbio Sequl和二代Illumina Novaseq平台进行基因组测序,并采用DNS法测定其纤维素酶活。R.ornithinolytica LL1基因组大小为5584354 bp,包含5512个基因,其中NR、Swiss-Prot、Pfam、COG、GO、KEGG和CAZyme数据库中分别注释有5511、4419、4584、4745、3610、3336和128个基因,同时基因组注释有大量木质纤维素降解相关基因。R.ornithinolytica LL1具有较高的纤维素酶活性,其中β-葡萄糖苷酶活性最高,其次是内切葡聚糖酶,外切葡聚糖酶活性最低。本研究通过基因组测序及酶活测定揭示了R.ornithinolytica LL1降解纤维素的能力,为其降解纤维素及进一步纤维素转化奠定了基础。

长足大竹象消化道的解剖形态及电镜扫描结构研究

应用体视显微和电镜扫描技术系统地研究了长足大竹象幼虫、成虫消化道的形态结构特征.通过解剖发现,长足大竹象的消化道分前、中、后肠3部分,前肠占比最小,幼虫嗉囊不明显,无成型的前胃与贲门瓣;成虫均具有嗉囊、前胃、贲门瓣,前胃内部由8个"V"型前胃板环状排列成八角星状,前胃板上着生刚毛状角质齿,贲门瓣呈透明圆漏斗状.按外表形态,成虫中肠可分为2段,前段膨大,后段细直,表面均具绒毛;幼虫中肠可分为3段,前段粗大且表面有块状突起,中段细长且表面光滑,后段略粗,表面具绒毛.马氏管着生于中后肠交界处,3根为一束,共6根,幼虫马氏管较成虫粗,后肠占消化道总长的40%~50%左右.

浅谈初中数学教学中的差异化教学

传统教学模式当中,教师往往习惯运用统一教学方式实施教学活动。但是,每一个学生由于学习生活环境的不同,自身理解能力与基础知识掌握情况将会有很大的差异。在这种明显的个体差异当中,同一种教学方式显然难以达到理想的教学效果。为了提高学生学习效率,教师在初中数学教学中采用差异化教学,教学效果更为显著。

长足大竹象消化道不同分段菌群异质性及竹木质纤维素降解能力

【目的】长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti消化道共生菌群参与了竹纤维素的降解。本研究旨在揭示长足大竹象幼虫消化道不同分段共生菌群异质性及木质纤维素的降解能力。【方法】通过对16S rRNA测序对长足大竹象幼虫消化道分段口器(YB)、前肠(YFG)、中肠(YMG)和后肠(YHG)进行菌群组成分析及功能预测;分析各消化道分段核心属细菌基因组中碳水化合物活性酶(carbohydrate active enzyme,CAZy)基因,预测木质纤维素降解能力;应用口器混合菌(MPJ)、前肠混合菌(FJ)、中肠混合菌(MJ)和后肠混合菌(HJ)悬液体外降解竹笋粉,检测共生菌群的木质纤维素的降解能力。【结果】长足大竹象幼虫消化道菌群多样性分析显示,YFG,YMG和YHG的菌群多样性大于YB,YFG的菌群物种多样性最高,而YB最低。YFG,YMG和YHG样本中厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)相对丰度最高,而YB中变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)相对丰度最高。核心属细菌基因组CAZy基因分析表明长足大竹象幼虫消化道中大多数细菌基因组中存在丰富的CAZy基因,且在拟杆菌属Bacteroides细菌基因组中尤为明显,预示其与木质纤维素的降解密切相关。体外降解竹笋粉实验结果表明,长足大竹象幼虫MPJ,FJ,MJ和HJ对竹笋粉纤维素的降解率分别为21.7%,39.9%,44.2%和21.0%,对半纤维素降解率分别为72.7%,52.3%,65.7%和61.5%,对木质素降解率分别为20.5%,41.3%,39.9%和37.9%。【结论】长足大竹象幼虫的消化道菌群的异质性可以影响木质纤维素降解能力,因而这些菌群可以作为分离高效木质纤维素降解菌的重要来源之一。本研究为竹生物质的工业转化利用提供部分参考信息。

长足大竹象内切葡聚糖酶最适反应条件的确定及其关键基因的筛选

【目的】本研究旨在阐明长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti内切葡聚糖酶最适反应条件,并挖掘长足大竹象消化道内切葡聚糖酶关键基因。【方法】采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法,设置以羧甲基纤维素钠(MC)为反应底物的单因素和正交优化试验测定内切葡聚糖酶反应的最适条件。通过对长足大竹象发育转录组内切葡聚糖酶编码基因进行生物信息学分析,并将基因表达量与酶活性数据进行关联分析,筛选出发育时期中关键内切葡聚糖酶基因,采用实时荧光定量PCR对不同发育时期长足大竹象消化道内切葡聚糖酶关键基因表达量进行验证确定。【结果】研究表明,长足大竹象成虫内切葡聚糖酶的最适反应条件为:温度45℃,pH 5.6,底物浓度2%,酶比活力59.85 U/mg(雌)和52.87 U/mg(雄);幼虫内切葡聚糖酶的最适反应条件为:温度35℃,pH 4.8,底物浓度2%,酶比活力38.34 U/mg。筛选出长足大竹象消化道内切葡聚糖酶关键基因c64192_g1和c57057_g1。实时荧光定量PCR结果表明c64192_g1和c57507_g1基因在成虫时期表达量高于幼虫。【结论】长足大竹象雌雄成虫的内切葡聚糖酶比活力均高于幼虫,存在两个影响内切葡聚糖酶活性的关键基因c64192_g1和c57507_g1。这些研究成果丰富了内切葡聚糖酶来源,并为长足大竹象内切葡聚糖酶异源表达提供数据参考,进而为木质纤维素预处理和生物质能源的开发利用奠定理论基础。

长足大竹象成虫各段肠道纤维素酶活性比较

为比较和客观评价昆虫肠道各段内纤维素酶的活性,在不同pH及不同温度下分别测定长足大竹象成虫肠道3段(前、中、后)内3类纤维素酶的活性。结果表明:长足大竹象成虫肠道内有完整酶系,长足大竹象成虫前肠中CX酶的适应温度以及pH的范围较广,具有更强的稳定性,最适温度(T)在50~70℃,最适pH为6~8,在高温和强碱条件下均为检测出酶活性,且前肠中的C1酶较其他两段存在最大的酶活性,为0.0349μmol·min-1·mg-1(pH值=3,T=40℃)。长足大竹象成虫中肠中C1酶的适应范围远大于其余两种,最适温度为30~70℃,最适pH值为5~8,在强酸、强碱情况下均未检测出酶活性。长足大竹象成虫后肠中的3中酶的最适温度区间都为30~50℃,最适pH值区间为5~8,较前、中肠两段的最适温度、pH值区间较窄。