水稻白化转绿突变体wrg20的鉴定与基因克隆

为探讨水稻叶绿体发育的分子机制,通过对粳稻日本晴进行甲基磺酸乙酯(EMS)诱变,获得一个稳定遗传的叶色白化突变体wrg20(white turn green 20),并对其进行表型鉴定、基因定位和功能分析。与野生型(WT)相比,该突变体于30℃培养时在三叶期之前完全白化,26℃时突变体白化叶片部分返绿。遗传分析结果表明,该突变性状受单隐性核基因控制。将该突变体与籼稻93-11杂交,构建F2分离群体并进行基因定位,将该基因定位于2号染色体198 kb区间内,通过测序发现LOC_Os02g33610存在由G至A单碱基替换,导致编码的天冬氨酸转化为天冬酰胺,表明该基因可能为OsWRG20的候选基因,与先前所报道的调控叶绿体发育的基因GRY79为等位基因。对该基因进行结构和功能分析,表明OsWRG20可能是调控水稻苗期幼叶生长发育的重要基因。与野生型相比,突变体的叶绿体基因内含子剪接效率降低,由此推断OsWRG20可能通过调控叶绿体RNA的剪接,参与调控水稻苗期叶绿体的发育。本研究结果为苗期水稻叶绿体发育研究提供了新的理论基础。

琼枝白化特征及其附生菌群多样性分析

2021-2022年,海南昌江养殖的琼枝(Betaphycus gelatinae)白化现象频发,造成了一定的经济损失,影响了海洋生态环境。为探究白化琼枝的特征和附生菌群落结构的差异,本研究分析了不同状态琼枝的形态差异;测定了色素含量、光合生理、生理生化等指标;分离、鉴定了不同状态琼枝表面的可培养附生细菌,同时采用16S rRNA高通量测序技术分析了健康琼枝(BgR)和白化琼枝(BgW)表面附生细菌的α多样性、β多样性以及菌群群落结构组成。研究显示,白化琼枝藻体的皮层组织结构遭到破坏,色素含量、最大光合效率(QY_max)显著降低,活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量显著降低(p<0.05);BgW的可培养附生细菌数量(2.76×10^(7) cfu/g)显著高于BgR(3.3×10^(4) cfu/g),BgR中可培养附生细菌优势菌为鲁杰氏菌属(Ruegeria),BgW中为Yoonia属;高通量测序结果显示,两组样品附生菌群的α多样性指数无显著差异,但BgW的Ace、Chao、Simpson指数均有所升高,相似性分析(ANOSIM)表明,BgR和BgW表面附生菌群之间存在显著差异,比对注释结果共识别出253个OTUs,无色杆菌属(Achromobacter)、琼脂小杆菌属(Agaribacterium)、Hirschia属、Mesoflavibacter属和Aquimarina属是BgR和BgW之间相对丰度差异最显著的细菌类群(p<0.001);BgR的优势菌群为无色杆菌属,BgW的优势菌群为琼脂小杆菌属。本研究首次报道了白化琼枝的特征及表面附生菌群的变化,为进一步探究琼枝白化的原因奠定了基础。

四川首次发现一例完全白化四川短尾鼩

2023年12月,在四川省成都市龙泉驿区龙安村(104°19′61″E,30°56′32″N,576 m)捕获到1只全身白化的四川短尾鼩Anourosorex squamipes。与正常体色的四川短尾鼩个体相比,该个体头部、背部、腹部及尾部全身毛色呈白色;吻部胡须呈白色;前足和后足均为白色,并附有白色鳞片;整体呈现出完全白化的特征(图1)。

基于改进白化权函数聚类的新能源电压支撑能力量化评估方法

新能源缺乏对电网的电压主动支撑或支撑能力不足,可能严重影响电网电压稳定性。综合考虑了新能源场站和电网侧系统参数与运行条件的影响,提出了一种基于灰色白化权函数聚类的电压支撑能力量化评价方法。首先,分别从新能源场站和电网的角度建立了全面的新能源电压支撑能力评估指标体系。其次,基于组合赋权法获得到各评估指标的综合权重。然后,提出了一种改进的正弦白化权函数,实现对新能源电压主动支撑能力的量化评价。最后,对某省10个风电场站的真实运行数据进行算例分析,结果表明该评估方法能够准确评价其电压支撑能力。

云南弥勒首次发现白化滇绒鼠

2023年12月,在云南省红河哈尼族彝族自治州弥勒市西三镇(103°24′24″E,24°31′15″N,1781 m)发现1只白化滇绒鼠Eothenomys eleusis,耳椭圆形,上颌M3具有4个内侧突和3个外侧突,第3横叶及其根部较短,下颌M1三角突相通,并成对排列,M1较大,M3最小。动物白化主要表现在眼睛、皮毛黑色素的减少或缺失,分为部分白化和完全白化,完全白化个体的虹膜大多数为红色(Simeonov et al.,2013;Liu et al.,2021)。

江西桃红岭梅花鹿国家级自然保护区发现白化猪獾

哺乳动物的毛色在自我保护、求偶和调控体温上有着重要作用(章誉兴等,2021)。野生动物中白化个体广泛存在,白化主要是由于体内酪氨酸功能减退或缺失,可分为完全白化和局部白化(Obara,1983;Buchanan,1985;陈清西,宋康康,2006)。猪獾Arctonyx collaris属食肉目Carnivora鼬科Mustelidae猪獾属Arctonyx,中型食肉动物,被收入《国家保护的有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物名录》,在《中国脊椎动物红色名录脊椎动物卷(2020版)》中被评估为近危(NT)(国家林业和草原局,2023;生态环境部,中国科学院,2023),在海拔200~4400 m的多种生境中均有分布(蒋志刚等,2015;刘少英等,2019)。

白化红点齿蟾蝌蚪皮肤的转录组学分析

为探究喀斯特洞穴的代表物种——红点齿蟾蝌蚪(Oreolalax rhodostigmatus)白化的分子调控机制,采用Illumina HiSeqTM4000对白化和黑色红点齿蟾蝌蚪皮肤组织进行了转录组测序,探寻基因表达差异,为红点齿蟾适应性进化提供理论依据。结果显示,转录组拼接组装后获得98711个Unigene,总长度为96459902 bp,平均长度为977 bp;共预测3389个完整开放阅读框(open reading frame,ORF),其中长度分布在0~200个氨基酸的ORF最多,占ORF总数的74.89%。Deseq2分析共筛选出269个差异表达基因(DEGs),其中上调基因136个,下调基因133个。GO功能注释发现,差异表达基因显著富集在细胞过程、代谢过程、结合、催化活性等通路上。KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)信号通路分析显示,差异基因被成功富集到175个信号通路上,主要包括代谢途径、脂肪酸合成、酪氨酸代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢等通路,筛选到酪氨酸代谢通路、黑色素合成通路、MAPK信号通路、WNT信号通路、PI3K-Akt信号通路与黑色素合成相关。通过荧光定量PCR验证转录组数据的可靠性。最后利用MISA查找到9623个SSR位点,出现频率最高的为二碱基重复(79.87%)。本实验结果可为红点齿蟾蝌蚪白化性状相关基因的挖掘与功能研究提供基础信息。

TDZ对白鹤芋增殖及白化效应的影响

为建立高效优质的白鹤芋再生组培体系,该试验以白鹤芋不定芽为试验材料,分析其白化过程中的生理生化变化,探究其白化效应机理。采用单因素试验设计方法,研究噻苯隆(TDZ)对白鹤芋不定芽增殖及白化效应的影响,在培养5、10、15、20和25 d时随机抽取6瓶统计增殖有效芽(0.5 cm以上)和生根有效芽(2.0 cm以上)的不定芽数量,测定叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量以及过氧化氢酶(CAT)活性。TDZ对白鹤芋不定芽增殖表现出高抑制低促进的效应,白化率随着TDZ浓度的增加而升高,0.05 mg·L^(-1)TDZ处理的总白化率显著低于其他处理,白鹤芋不定芽脯氨酸含量随TDZ处理时间延长逐渐升高,丙二醛含量先升高后降低,CAT活性随着处理时间的延长而逐渐降低。

湖南发现一白化北红尾鸲

2023年3月31日,在湖南省湘西土家族苗族自治州永顺县小溪国家级自然保护区开展全省生物多样性专项调查时,观察到1只雀形目(Passeriformes)白化鸟类。经鉴定以及比较分析该鸟种为雌性北红尾鸲(Phoenicurus auroreus),判断为局部白化个体。

大麦稃壳白化突变性状的遗传解析

大麦(Hordeum vulgare L.)稃壳是在小穗上包裹种子的花器官,包括内稃和外稃。大麦稃壳具有光合作用能力,为籽粒发育提供部分营养物质。通过EMS诱变获得的大麦稃壳白化突变体,其稃壳明显呈白色,叶枕、茎节和茎基部均呈白化变异,但叶片和芒均为绿色。本研究对稃壳白化突变性状进行鉴定和遗传分析,发现该突变性状由单个隐性基因控制;通过候选基因测序及竞争性等位基因特异性PCR(KASP)共分离检测,证实该白化突变是由基因HvGLK2的功能缺失所致;并在HvGLK2基因上鉴定到3个独立突变事件,均与已发表的大麦alm1和ebu-a等白化变异不同。HvGLK2基因编码一个Golden 2-like(GLK)转录因子,为MYB基因家族GARP亚家族成员,在多数的单、双子叶植物中均存在另一个同源基因GLK1。通过公共数据库检索HvGLK2基因的表达谱数据,发现HvGLK2在大麦衰老叶片、外稃及穗轴中高丰度表达。本研究明确了HvGLK2基因对大麦稃壳和茎节等组织叶绿素合成的关键作用,相关的稃壳白化突变体为稃壳光合作用对产量形成的机制研究提供了理想材料。

不同造型白化绿茶滋味化学成分及感官品质分析

【目的】分析不同造型白化绿茶滋味化学成分及感官品质的差异,为开发白化茶树品种产品制定适宜的工艺流程提供参考依据。【方法】以白化茶树品种白叶1号鲜叶为原料,采用瓶式炒干机、双锅曲毫机和理条机3种设备分别制成卷曲形、颗粒形和松针形白化绿茶,运用高效液相色谱法(HPLC)等方法检测茶叶常规品质成分、氨基酸组分和儿茶素组分,采用主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)和层次聚类分析(HCA)筛选关键特征品质成分,通过感官审评方法评价茶叶品质并分析其与特征成分的相关性。【结果】颗粒形白化绿茶茶多酚含量17.69%、酚氨比2.70,显著低于松针形和卷曲形(P<0.05,下同),鲜甜味氨基酸总量23.16 mg/g、茶氨酸含量18.14 mg/g、谷氨酸含量1.26 mg/g、天冬氨酸含量1.74 mg/g、丙氨酸含量0.13 mg/g、苏氨酸含量0.33 mg/g、缬氨酸含量0.26 mg/g,均显著高于松针形,同时鲜甜味氨基酸占比最大(84.74%)、苦味氨基酸占比最小(11.23%)。多元统计分析表明,不同造型白化绿茶差异品质成分主要有茶氨酸、谷氨酸、苏氨酸和甘氨酸4个鲜甜味氨基酸,异亮氨酸、酪氨酸、组氨酸、赖氨酸和精氨酸5个苦味氨基酸,甜略带苦味的脯氨酸和滋味未知的半胱氨酸,儿茶素没食子酸酯(CG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)和茶多酚3个酚类物质以及游离氨基酸和酚氨比;颗粒形白化绿茶的游离氨基酸总量及CG、茶氨酸、谷氨酸、苏氨酸、组氨酸和异亮氨酸含量明显高于松针形和卷曲形。感官审评总分以颗粒形(92.83分)和松针形(92.34分)显著高于卷曲形(84.43分),滋味因子得分以颗粒形(28.15分)最高、松针形(27.65分)次之,外形、汤色和香气因子得分均以颗粒形和松针形显著高于卷曲形,叶底因子得分以松针形(9.23分)最高。滋味因子与半胱氨酸、ECG、CG呈显著正相关,与精氨酸、酪氨酸、赖氨酸和脯氨酸呈极显著(P<0.01)或显著负相关。【结论】颗粒形白化绿茶鲜甜味氨基酸占比大,茶多酚含量和酚氨比较低,酯型儿茶素总量适中,在3种造型中滋味品质和综合品质最佳;松针形白化绿茶酯型儿茶素总量最高,苦味氨基酸总量最低,叶底得分最高,滋味得分次高,感官综合品质优于卷曲形。

结合极化白化滤波和SimSD-CapsuleNet的PolSAR图像配准

极化合成孔径雷达(PolSAR)图像配准在地物分类、变化检测、图像融合中都具有广泛应用。现有的PolSAR图像配准方法,无论是基于深度学习还是传统方法,大多采用PolSAR幅度影像信息进行处理。这种处理方式导致大量极化信息丢失,同时在PolSAR图像固有相干斑噪声影响下,配准精度和可靠性表现不佳。为此,本文首先发展了一种有效的基于极化白化滤波(PWF)精细化处理的关键点检测器,利用PWF对PolSAR图像进行相干斑噪声抑制,通过阈值约束、形态学腐蚀及非极大值抑制来选取显著且分布均匀的匹配关键点。进一步地,本文设计了一种孪生简单稠密胶囊网络(SimSD-CapsuleNet)来快速提取PolSAR图像的浅层纹理特征和深层语义特征,同时为了充分利用极化信息,本文将极化协方差矩阵作为输入数据。本文计算了胶囊形式特征描述符之间的距离,并将其输入硬L2损失函数用于模型的训练。本文方法在不同传感器获取的不同分辨率PolSAR图像上进行验证。结果表明,该方法能够在更短的时间内获取更加均匀且数量更多的匹配关键点,结合PWF和深度神经网络可以实现快速准确的PolSAR图像配准。

基于代谢组学分析低温烘焙对白化品种绿茶风味品质的影响

为探究烘焙提香对白化品种绿茶风味品质的影响,本研究以‘白叶1号’绿茶为材料,设置不同时间烘焙处理(60℃,0、40、80、120 min),通过超高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱仪(UHPLC-Q-Exactive/MS)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测分析了不同处理下白叶1号绿茶代谢物的动态变化。结果显示,60℃烘焙40 min有利于白叶1号绿茶品质的提升,随着烘焙时间增加,茶汤浓度和香气强度下降,涩味凸显。总游离氨基酸和咖啡碱含量随着烘焙时间增加呈上升趋势(P<0.05);儿茶素组分除GC、C、GCG以外,其余组分含量均随烘焙时间增加而先升后降。UHPLC-Q-Exactive/MS共鉴定出61个类黄酮化合物,其中38个具有组间显著性差异(P<0.05)。利用偏最小二乘判别分析筛选出7个组间差异的关键化合物,包含5个黄酮醇苷、木麻黄素以及原花青素B4,这些物质在烘焙80 min和120 min后明显下降。挥发性成分分析显示,随着烘焙时间增加,挥发性成分总量呈上升趋势。二甲基硫、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、庚醛、2-己烯醛、正壬醛、苯甲醛、1-辛烯-3-醇、芳樟醇、芳樟醇氧化物Ⅱ、香叶醇、β-紫罗兰酮、雪松醇是影响白叶1号绿茶的关键香气成分(ROAV>100)。香气特征贡献度(Aroma character impact value,ACI)分析显示,烘焙40 min茶样中复杂气味总ACI最低,愉悦香气总ACI最高,而烘焙120 min茶样则相反。本研究结果为白化品种绿茶加工中烘焙提香的应用提供了理论依据。

混合型中心点白化权函数在能源地下工程适宜性评价的应用

能源地下工程在用地紧张的超大城市中具有占地面积少,换热效率高等显著优势,然而,由于其设计和施工相对复杂,目前实施的工程案例较少,且适宜性评价研究也相对滞后。针对这一现状,本研究聚焦能源地下结构运行特征,筛选出9个主要评价指标,对每个指标建立了混合型中心点白化权函数,以提高评价过程的客观性和准确性,并采用层次分析法构建了一套能源地下结构适宜性评价体系。最后,将体系应用于上海地区能源地下结构实际工程评价中,验证了该评价体系的科学性和合理性,为浅层地热能与地下空间协同开发提供了技术支持。

运用红外相机技术首次记录白化豪猪

宝天曼以古老繁茂的原始森林及丰富独特的野生动植物资源在同纬度居全国之首位,素有“天然的物种基因库”“中州绿色明珠”之美誉。为促进河南内乡宝天曼国家级自然保护区野生动物资源保护与管理,本研究于2015年4月在内乡宝天曼国家级自然保护区开始利用红外相机技术对区内陆生大中型兽类和地面活动鸟类进行了监测。2022年9月4日,于内乡宝天曼保护区葛条爬林区红外相机中拍摄到白化豪猪,根据所获得的野生个体影像资料信息确定为成年豪猪个体,这为河南省白化动物研究增添新的证据,对了解白化豪猪物种在区域的分布、栖息环境、行为等调查奠定基础,完善了内乡宝天曼保护区野生动物资源本底资料,对野生动物长期监测研究和自然保护区管理提供了参考数据。

基于珊瑚白化现象的科普装置设计

本文聚焦于大规模珊瑚白化、海洋生态遭到破坏的现状,设计了一个面向儿童的科普互动装置,旨在通过互动的方式向用户科普人类活动对珊瑚和海洋生态的巨大威胁,希望通过本设计提高公众对环境和海洋生态的保护意识。设计借助Processing编程语言与Arduino智能硬件平台,通过Processing进行画面呈现和流程引导,利用Arduino进行用户交互,让用户在实景体验中直观感受人类活动对珊瑚的影响。本文通过科技手段实现艺术设计,注重科技与设计的融合,期待为人类社会的进步带来新的契机和可能性。

人工育幼白化孟加拉虎的探究

白化孟加拉虎是孟加拉虎的一种变种,具有较好的展出效果。由于各种原因,人工圈养情况下,母虎生产后弃养行为极易发生。2021年6月4日,唐山动物园繁殖白化孟加拉虎4只,分娩后第2日母虎弃养。以此为例,开始使用老虎代乳粉和红狗猫用代母乳羊奶粉对幼虎进行人工饲养。通过人工育幼的方法,可极大提高幼虎的成活率,对保护孟加拉白虎和种群数量壮大意义重大。

基于动态梯形白化权函数的DHGF算法

在DHGF算法中,不同白化权函数的选择会产生不同的评估结果.专家在确定函数类型上具有主观性,针对结果会受到主观影响的问题,基于中心点三角白化权函数,构造动态梯形白化权函数,增强结果客观性,推广了经典DHGF算法.该方法给出的评估值是区间形式,有利于决策者清楚目标所在风险等级的概率,提高评价准确性.最后结合实例表明该方法的合理性和有效性.

CsPPR和CsCPN60-like在茶树白化叶片中的表达分析及互作蛋白验证

本课题组前期通过转录组筛选出2个与‘白鸡冠’茶树(Camellia sinensis)叶片白化相关的基因(CSS0013384和CSS0036305),为探明CSS0013384和CSS0036305在白化茶树中的表达模式与其互作蛋白,以‘白鸡冠’茶树叶片为材料,克隆CSS0013384和CSS0036305 cDNA全长序列,利用生物信息学、酵母单杂交和酵母双杂交,分析其蛋白理化性质、系统进化树、染色体定位、基因结构、蛋白结构、蛋白调控与互作网络和基因表达模式。生物信息学分析结果表明,CSS0013384和CSS0036305分别属于三角状五肽蛋白(pentatricopeptide repeat protein,PPR)和伴侣蛋白(chaperone,CPN60-like)家族,其蛋白质编码区(coding sequence,CDS)长度为1893 bp和1752 bp,编码氨基酸个数为631和575,蛋白质质量为71.87 kD和60.79 kD,等电点为8.93和6.21。亚细胞定位预测结果表明,CSS0013384定位于叶绿体,CSS0036305定位于线粒体。通过白鸡冠茶树第二叶的遮阴和恢复光照处理与不同叶色茶树品种的RT-qPCR发现,CSS0013384和CSS0036305在白化芽叶中高表达。CSS0002807属于PIF转录因子家族,酵母单杂交结果表明CSS0002807可以结合CSS0013384启动子。CSS0013384和CSS0036305在白化茶树叶片中可能参与叶绿体和线粒体发育,在叶片白化过程中发挥重要作用,结果可为进一步探究茶树叶片白化机理提供参考。

模拟长期失重对白化与非白化大鼠眼部影响的比较

目的 比较白化鼠与非白化鼠在长期模拟失重后眼部结构与功能的改变,完善和补充长期微重力暴露所致眼部损伤疾病动物模型构建方法。方法 将正常雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠(白化鼠)和Brown-Norway(BN)大鼠(非白化鼠)各12只随机分为SD正常对照组(N_(S))、BN正常对照组(N_(B))、SD模型组(M_(S))和BN模型组(M_(B)),每组6只,模型组采取30°头低位尾悬吊8周模拟长期失重,在造模结束后利用视网膜电流图(ERG)和视觉诱发电位(VEP)检测大鼠的视觉功能,石蜡切片HE染色观察视网膜形态,同时通过小动物眼底成像系统观察大鼠眼底血管改变情况。结果 在8周尾吊模拟失重后,M_(S)组与N_(S)组相比,暗适应3.0 ERG反应振幅明显下降(P<0.01),VEP的P2波峰时值明显延长(P<0.01),HE染色显示外核层变薄(P<0.01),眼底可见脉络膜血管血流增多,而M_(B)组与N_(B)组相比,视网膜结构与功能均无明显变化。结论 与非白化大鼠相比,白化大鼠在长期模拟失重情况下更容易出现眼部损伤,视网膜色素上皮细胞中黑色素合成相关蛋白可能是研究对抗模拟长期失重导致视网膜退行性变的重要分子。