广东省大豆种质资源遗传多样性分析及DNA分子身份证构建

【目的】对广东省大豆资源进行遗传多样性分析,筛选有效的SSR分子标记,以及构建快速鉴定的DNA分子身份证。【方法】收集了广东省19个市37个县市共96份大豆种质资源,提取基因组DNA后,利用30对SSR引物进行PCR扩增,通过测序检测获得相关多态性结果进行聚类分析以及DNA分子身份证构建,记录相关品种性状并转化为可视化信息。【结果】毛细管电泳检测结果表明,30对SSR引物在96份大豆材料之间均具有清晰稳定的多态性片段,共扩增出273个多态性等位变异片段,平均每对引物扩增出多态性等位变异片段数14.29个;不同引物揭示的多态性信息含量(PIC)的范围为0.3891~0.9310,平均值为0.6786,30对引物可用于区分广东大豆资源。通过聚类分析发现,所收集的大豆样品可以分为3个类群,具有遗传多样性。从PIC最高者开始进行引物组合,筛选出6对能将96份大豆区分开的引物。【结论】基于6对SSR引物扩增结果,对多态性片段排序,通过数字与英文结合编码,成功构建96份大豆资源的DNA分子身份证,为广东省大豆种质资源鉴定提供了重要依据。

广东省大豆农家种芽期耐盐性鉴定

【目的】鉴定广东省大豆农家种芽期耐盐性,发掘广东省大豆农家种中潜在的优异性状,筛选出耐盐性较强的种质资源,为耐盐品种的改良和培育提供优质亲本材料。【方法】以102份广东农家大豆种质资源为试验材料,用150 mmol/L NaCl进行盐胁迫处理,以蒸馏水为对照,处理后测定发芽势、发芽率、盐害指数、胚轴长、胚根长、鲜重和干重,根据盐害指数进行耐盐性初步分级,计算其余指标相对值并进行相关分析,采用主成分分析法和隶属函数法计算综合评价值D,并进行耐盐性排序,使用聚类分析法筛选耐盐性较强的种质资源。【结果】耐盐性初步分级结果显示,102份种质资源中,高耐种质资源占比最多,较耐种质资源次之,中耐和较敏感种质资源占比相同,无敏感种质资源。与对照相比,盐胁迫下大豆芽期指标均降低,其受抑制程度排序为胚根长>胚轴长>鲜重>干重>发芽势>发芽率,芽期胚根长受抑制作用较大,发芽率受抑制作用较小;相关分析结果显示,多数指标间均存在一定程度的相关性;通过主成分分析得到2个主成分,累积贡献率达88.17%,其中第一主成分(PC1)中特征向量绝对值最大的指标为相对发芽势,第二主成分(PC2)中特征向量绝对值最大的指标为相对发芽率和盐害指数;采用获得的2个主成分作为综合指标,根据D值进行耐盐性排序,排名前5的种质资源编号分别为374、310、358、357和309;通过聚类分析筛选出耐盐性较强的种质资源,编号分别为310、358、374和331。【结论】筛选出4份耐盐性较强的农家大豆种质资源,可作为亲本材料用于耐盐种质创制,或者作为抗盐渍种质资源用于盐渍化土地的开发利用。相对发芽势和相对发芽率指标可用于大豆耐盐性评价与耐盐种质资源筛选。

植物染色体重排在作物遗传改良中的应用研究进展

染色体重排是一种可能导致DNA片段丢失、重复、易位和倒位的机制,从而改变基因组结构,为创造新的变异性状提供可能。植物染色体重排事件的准确鉴定有助于更深入地理解植物基因组的结构、功能及它们在植物演化和作物育种中的作用。该文深入探讨了植物染色体重排的基本概念,介绍了植物染色体重排的自然发生和人工诱导的技术方法,阐述了植物染色体重排的细胞生物学、分子遗传学和高通量测序鉴定方法。同时,系统总结了植物染色体重排技术在作物遗传育种中的应用,结合具体实践,着重强调了染色体重排技术在提高农作物的遗传多样性、改良农作物的重要性状、增强农作物的环境适应性等方面极具优越性。然而,目前染色体重排的发生概率较低,技术上仍存在挑战,需要更多精准的工具和策略来实现染色体片段的精准定位和重排。通过全面了解染色体重排及其相关技术,研究人员和育种家可以更好地利用植物基因组,为全球粮食安全和环境可持续发展提供创新解决方案。相关研究不仅为深入认识植物基因组提供新途径,也为未来创新作物育种奠定坚实基础。通过挖掘植物基因组的多样性和可塑性,染色体重排技术有望为培育高产、优质、多抗的农作物新品种提供更多可能性,对解决全球日益严峻的粮食安全和气候适应性问题具有重要意义。

基于同源重组的CRISPR精准基因编辑技术及其在农作物育种中的应用

随着CRISPR基因编辑技术的出现,几乎在任何动植物细胞基因组的特定目标位点,DNA大片段的“无缝”插入或替换,均可在CRISPR核酸酶产生双链切口后,在供体DNA存在的情况下,诱导同源定向修复来实现。目前,这种基于同源重组的CRISPR精准基因编辑在农作物基因功能分析和新技术育种中正发挥着越来越重要的作用。围绕在植物细胞中高效实现同源重组介导的CRISPR精准编辑这一目标,简述CRISPR精准编辑依赖的两种主要的基于同源重组的细胞修复机制,即合成依赖的链退火修复机制和非同源末端连接辅助的单链退火修复机制;在此基础上,详述产生DNA双链切口并诱导同源重组定向修复的CRISPR核酸酶和供体DNA/RNA,主要包括Cas9/12及其融合蛋白、sgRNA/crRNA及其修饰物、供体DNA/RNA及其修饰物;进而总结在植物遗传转化中为保障DNA双链切口和供体DNA/RNA发生的时空一致性以提高同源重组效率,而通常采用的CRISPR组分及供体DNA/RNA细胞递送方式;最后从功能基因组学研究和农作物新技术育种等方面,展望基于同源重组的CRISPR精准基因编辑技术的应用前景。

基于肠道宏基因组对弹涂鱼两栖适应性的研究

【目的】从基因组水平上报道两种有代表性的两栖鱼类大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris,BP)和大鳍弹涂鱼(Periophthalmus magnuspinnatus,PM)对陆地生活的适应性,以揭示胃肠道微生物群对弹涂鱼在陆地生活的适应性及其特殊免疫力具有关键作用。【方法】采用16S扩增子测序和宏基因组技术,利用两种有代表性的弹涂鱼和3种典型水生鱼类(草鱼Ctenopharyngodon idellus、鲢鱼Hypophthalmichthys molitrix和鳙鱼Aristichthys nobilis)的宏基因组数据,比较两栖鱼类和水生鱼类肠道的微生物组成、多样性、丰度和功能,并研究潜在陆生标志微生物群。此外,通过查阅大量文献得到具有代表性的海水鱼类、淡水鱼类、两栖动物和陆生动物的胃肠道微生物群数据,比较弹涂鱼的肠道菌群组成和功能。【结果】在弹涂鱼的胃肠道微生物群中,厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门和梭杆菌门占主导地位。这些菌的含量在大鳍弹涂鱼、大弹涂鱼和水生鱼类之间存在显著差异。草鲢鳙和弹涂鱼二者胃肠道微生物群之间最大的区别是CKC4门(一种推测与宿主脂质代谢相关的胃肠道细菌门类)的比例,草鲢鳙中该比例从4%~27%不等,而在弹涂鱼中则没有发现。此外,弹涂鱼的胃肠道微生物群中同时具有陆生动物、淡水和海水鱼类以及两栖动物的典型细菌家族,这与它们在水陆过渡咸淡水交界处的生活特征相吻合。与陆生动物相比,鱼类拥有更高比例的梭状杆菌和变形杆菌,而陆生动物则具有更多的拟杆菌。在大弹涂鱼和大鳍弹涂鱼中还发现了此前被认为仅存在于陆生动物的S24-7菌株。【结论】推测弹涂鱼胃肠道微生物群落相比水生性鱼类具有复合和多样性特征,可以通过病原体相关分子模式PAMP刺激宿主在进化中形成多样性更高、拷贝数更多的天然免疫受体基因家族,以此适应更为复杂的两栖生活环境。

功能微生物在生态健康养殖中的应用研究进展

养殖业中抗生素滥用和环境污染问题已引起国家和行业的广泛关注。功能微生物可以有效替代养殖用化学物质,取代激素和抗生素,提高动物综合生长性能,在生态健康养殖中发挥关键作用。为实现我国养殖业的可持续发展,在动物养殖中应用功能微生物实现生态健康养殖已成为一条重要发展路径。功能微生物的作用贯穿整个养殖前端、过程和末端:利用功能微生物处理饲料原料,可以有效去除抗营养因子,提高饲料转化利用率和营养价值;以养殖功能微生物饲喂动物,可以调节肠道微生物群平衡,维持肠道稳态,调节机体免疫;应用于养殖环境中,可以控制臭气排放和环境病原,在养殖废弃物的无害化处理和资源化利用方面也发挥重要作用。结合有关养殖功能微生物的研究成果,对功能微生物在动物养殖中的应用研究进展进行综述,包括它们在生物饲料加工、动物肠道健康、养殖环境控制和废弃物处理中的应用及相关作用机制,以期为功能微生物在动物养殖中的进一步应用与推广提供参考。

种子耐脱水性的生理及分子机制研究进展

耐脱水性是指生物体或组织在丧失所有或几乎所有细胞水分的状态下而不产生不可逆损伤的存活能力。种子的耐脱水性是植物在长期进化过程中保证物种生存和繁衍的适应性机制,在植物种子(质)资源保存中起关键作用。种子的耐脱水性是一个复杂的性状,其分子机理至今尚不清楚。为此,本文综述了种子耐脱水性的生理及分子机制的研究进展。研究发现,正常性种子的耐脱水性是在发育过程中逐渐形成的,在生理成熟期达到峰值;顽拗性种子在整个发育过程中对脱水敏感,不具有成熟脱水的发育阶段。成熟的正常性种子在吸胀初期保持对重新脱水的耐性,随着萌发进程,种子的耐脱水性逐渐下降,最后完全丧失;在萌发初期,种子的耐脱水性可以重建,不同组织具有不同的耐脱水性。种子和胚的耐脱水性程度与其线粒体的呼吸活性下降呈负相关性,顽拗性种子的呼吸活性高于正常性种子。脱水过程中,耐脱水性胚(轴)的H_(2)O_(2)含量、超氧阴离子自由基(·O_(2)^(-))的产生速率和硫代巴比妥酸活性产物的含量显著低于脱水敏感性胚(轴),而活性氧清除(包括酶促和非酶促)系统的活性明显高于脱水敏感性胚(轴)。种子成熟过程中,胚胎发育晚期丰富(LEA)蛋白、小分子量热休克蛋白和非还原性棉子糖家族寡聚糖的积累与耐脱水性的形成密切相关。B3转录因子的AFL亚家族(包括ABI3(ABA INSENSITIVE3)、FUS3(FUSCA3)和LEC2(LEAFY COTYLEDON 2))通过正向调控贮藏物和保护性蛋白的积累增加种子(胚)的耐脱水性。在整个种子发育过程中,DNA甲基化水平显著增加,随后在种子萌发过程中逐渐降低;与发育早期阶段的胚和幼苗相比,成熟胚具有较高水平的基因组甲基化。在种子中,平行的ABA和DOG1(DELAY OF GERMINATION 1)信号转导途径激活棉子糖家族寡聚糖的合成、LEA基因和HSP基因的表达,从而调控耐脱水性的起始和向休眠转变。最后,本文提出了该领域需要进一步研究的科学问题,包括利用种子及其组织的不同耐脱水性重建其模式研究系统;种子的萌发能力、耐脱水性和休眠特性都是在发育过程中起始和完成的,它们之间的相互关系仍不清楚;种子中同时存在核心ABA信号途径和DOG1信号途径,这两条途径在ABI3或者ABI3下游汇合,在种子脱水过程中哪条途径优先响应?又是如何协调?本文将为全面理解种子耐脱水性的生理及其分子机制、提高农作物的胁迫抗性与产量、改善资源库的贮藏条件和长期保存植物种子(质)资源提供参考。

利用Design-Expert响应面法优化南方稻谷防霉剂配方及验证

【目的】筛选适合南方稻谷贮藏要求的防霉剂配方,为南方稻谷贮藏提供技术支持。【方法】以当年收储、入库贮藏3~6个月的籼稻稻谷(新粮)和入库贮藏12~24个月的籼稻稻谷(陈粮)为试验材料,分析稻谷带菌总量、主要污染菌种类以及藤茶提取物、茶叶提取物、桑叶提取物、陈皮精油和丁香精油等5种植物提取物对稻谷中黄曲霉的抑制效果;以黄曲霉的抑菌圈直径为考察指标,通过Design-Expert响应面法进行南方稻谷复合防霉剂最佳配方设计。【结果】新粮稻谷样品带菌量为1.1×10^(3)-9.2×10^(3) CFU/g,陈粮样品带菌量为8.1×10^(3)-2.2×10^(5) CFU/g,陈粮样品的带菌总量明显高于新粮样品;南方稻谷的主要污染菌属以曲霉属和青霉属为主,其次是毛霉属和镰刀菌属;5种植物提取物对黄曲霉的抑菌圈直径在8.4~11.1 mm,最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)分别为0.0125%~0.0500%和0.0500%~0.1000%,5种植物提取物均可作为单独的防霉剂使用,以藤茶提取物的抑制效果最好。复合防霉剂预测模拟方程为:Y=10.34A+10.06B+7.18C+8126.84D-10096.90E+11.97AB+12.18AC-8236.89AD+10212.40AE+10.74BC-8245.77BD+10084.50BE-8149.38CD+10357.06CE+6202.14DE(其中Y代表抑菌圈直径,A、B、C、D和E分别代表藤茶提取物、茶叶提取物、桑叶提取物、陈皮精油和丁香精油在复合防霉剂中的比例),拟合后得到的复合防霉剂最优配方比例为:55.00%藤茶提取物、22.12%茶叶提取物、22.56%桑叶提取物、0.10%陈皮精油和0.21%丁香精油;复合防霉剂的防霉效果明显优于单一防霉剂,25个组合对黄曲霉的抑菌圈直径在11.30~13.90 mm;稻谷表面喷洒最优复合防霉剂后的安全贮藏时间可延长60~120 d。【结论】由藤茶提取物、茶叶提取物、桑叶提取物、陈皮精油和丁香精油等5种植物提取物组成的复合型稻谷防霉剂可抑制稻谷中微生物的繁殖,延长稻谷安全贮藏时间。

水稻种子TTC染色及萌发特性研究

【目的】开展水稻种子TTC染色试验条件及最佳组合筛选,探讨水稻种子萌发过程中主要生理指标的变化规律,对于完善水稻种子质量检测具有重要指导意义。【方法】应用单因素试验和正交试验设计比较种子吸水时间、TTC浓度、染色温度和染色时间4个因素对染色效果的影响,并筛选最佳的TTC染色试验组合;应用分光光度法测定不同萌发条件下水稻种胚内的淀粉酶活性和可溶性糖含量。【结果】被TTC染色的水稻种胚分为5种情况:整个胚染色较深,整个胚染色较浅,胚根被染色,胚芽被染色,盾片被染色。4个因素对水稻种子生活力的影响依次为:染色时间>染色温度>TTC浓度>吸水时间;水稻种子染色的最佳条件为:染色时间2 h,染色温度30℃,TTC浓度1%,吸水时间3 h。在不同萌发条件下,水稻种子中α-淀粉酶、β-淀粉活性和可溶性糖含量的变化与种子萌发率的变化趋势保持一致。【结论】TTC染色最佳组合下,水稻种子染色率能够准确地反映种子的生活力和萌发能力。淀粉酶活性和可溶性糖含量或可作为预测和评价水稻种子活力的重要生理指标。

基于质谱的代谢组学数据分析技术研究进展

代谢组学是系统生物学研究的重要组成部分,是一种对特定条件下生物体内所有内源性小分子代谢物进行全面定性和定量分析的技术。质谱和核磁共振系统的不断更新迭代推进了代谢组学技术的迅猛发展,其中质谱技术因其能同时检测出数千个生物流体、细胞和组织中的代谢物,且所需前处理步骤简单,已发展为当前代谢组学研究中应用最广泛的技术,开发基于质谱的代谢组学数据分析方法也因此成为过去10年代谢组学研究的热点领域。对基于GC-MS和LC-MS的代谢组学数据预处理、代谢组学数据统计分析、代谢途径富集分析,以及未知代谢物鉴定4个方向取得的研究进展进行系统总结,详细介绍常用的数据分析策略和分析软件;并重点综述了包括基于数据库、分子网络算法、人工智能算法等未知代谢物鉴定的前沿方法,最后展望了基于质谱的代谢组学数据分析的未来发展方向,在已知生化反应和分子网络分析的基础上再整合代谢物合成的遗传位点等信息,有望进一步提高代谢物的鉴定数量和准确度。全面综述基于质谱的代谢组学数据分析技术,将为开发新的代谢组学分析方法和挖掘代谢组学数据的生物学意义提供重要的参考和思路。

水稻组蛋白去甲基化酶基因OsJMJ719的克隆及表达分析

【目的】克隆水稻组蛋白去甲基化酶OsJMJ719基因,分析其在非生物胁迫下的表达模式,为探究OsJMJ719在非生物胁迫响应中的功能提供理论依据。【方法】以水稻品种中花11为材料,克隆获得完整的OsJMJ719基因,对其进行生物信息学分析,构建OsJMJ719与绿色荧光蛋白(GFP)融合表达载体35S::OsJMJ719-GFP,利用烟草瞬时转化体系和水稻原生质体转化的方法来观察蛋白的亚细胞定位,并应用实时荧光定量PCR技术分析OsJMJ719基因在水稻不同组织中的表达情况以及在非生物胁迫处理下的表达模式。【结果】OsJMJ719基因(LOC_Os02g01940)编码区长度为2994 bp,编码997个氨基酸,OsJMJ719启动子区域含有10个植物激素响应元件和3个环境胁迫调控相关元件。系统进化分析结果显示,OsJMJ719与沼生菰、粗山羊草、小麦和大麦中的JMJ蛋白有较高的同源性。亚细胞定位结果显示,OsJMJ719蛋白定位于细胞核内。荧光定量结果显示,OsJMJ719在种子中表达量较高,且该基因的表达受ABA、NaCl和PEG6000的诱导,推测其在非生物胁迫过程中起重要作用。【结论】本研究展示了OsJMJ719基因的表达蛋白在进化树中的位置及其同源性物种,揭示了其表达蛋白定位于细胞中的具体位置、蛋白的结构及特征,以及该基因主要受到哪些外界因素调控,为进一步研究OsJMJ719基因的功能提供基础资料。

水稻穗发芽研究进展

作物收获前的穗发芽是一个严重的全球性农业生产问题。经过漫长的驯化过程,栽培作物的休眠水平普遍低于野生祖先。尽管休眠期的缩短可能提高作物的繁殖代数和农业产值,但过早的休眠释放使作物在成熟收获前发生穗萌发,造成巨大的经济损失。从穗发芽的生理基础、穗发芽相关QTL和基因、穗发芽防控及展望等方面对水稻穗发芽现象进行梳理,认为高含水量是水稻种子萌发和穗发芽的先决条件,该过程中,淀粉酶活性增强和可溶性糖含量升高为穗发芽提供能量,水稻籽粒中植物激素ABA和GA的含量及种子对二者的敏感性是决定穗发芽的关键所在。近年来,穗发芽相关QTL及其功能基因的挖掘为阐明水稻穗萌机理以及培育穗发芽抗性品种提供重要依据。从长远来看,广泛开展水稻种质资源鉴评,尤其在野生稻、地方品种中寻找丢失的休眠基因,并通过分子育种途径聚集此类基因,培育抗穗萌品系(品种),对于解决穗发芽问题、提高水稻产量和品质、保证国家粮食安全具有重要意义。

小豆AUX/IAA基因家族全基因组鉴定及表达分析

【目的】生长素是一种必需的植物激素,而AUX/IAA是生长素原初响应因子在环境胁迫中植物生长和发育中起着至关重要的作用。为了解VaIAAs在小豆生长发育过程中的生物学功能,对VaIAAs基因家族进行全基因组鉴定和分析。【方法】利用生物信息学对小豆的AUX/IAA进行全基因组鉴定和分析,基于RNA-seq分析VaAUX/IAA基因家族在各组织的表达模式。【结果】在小豆全基因组共鉴定到41个VaIAAs基因,亚细胞定位显示均为定位为细胞核。系统发育分析显示来自小豆、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)的AUX/IAA蛋白聚集成6组。基因结构分析表明,所有基因均含有内含子数目1~8个,VaIAAs基因包含1~21个外显子。顺式作用元件分析发现参与响应生物/非生物胁迫顺式作用元件最多,包括最常识别到的ATTATA.bos、G-box和sp1基序,还发现富集在厌氧诱导响应元件ARE和植物抗逆相关的MYB元件。蛋白-蛋白互作网络分析发现,所有VaIAAs均与ARF相连,此外还有部分基因与AXR3(生长素诱导阻遏因子)、MP(转录因子B3家族蛋白)等基因互作。VaIAAs具有组织特异性,在不同组织的基因表达水平差异较大。【结论】小豆AUX/IAA基因家族的基因结构、系统进化、蛋白质-蛋白质网络互作等生物信息学分析结果,将为揭示小豆AUX/IAA基因家族在小豆生长发育过程中的功能提供重要的线索。

脂质分析技术及其在植物种子脂质代谢调控研究中的应用进展

脂质是一类具有独特生理功能活性的化合物,参与调节多种植物应答非生物胁迫过程,对维持植物组织中生理动态平衡至关重要。脂质组学(Lipidomics)自2003年被提出后,已迅速发展成为对脂质整体系统分析的一门新兴学科,为传统代谢组学注入新的技术支撑,有助于阐明脂类物质在植物中的代谢调控机制。同时,质谱成像技术因其具有无标记、非特异性、高灵敏度、多物质同时分析等优势,被广泛应用到植物组织中各类脂质分子的空间分布研究。介绍了脂质组学和质谱成像技术的研究现状,重点综述脂质分析技术在植物种子脂质代谢调控研究中的最新进展,特别是新兴质谱成像技术在植物种子中脂类物质的成像应用。脂质组学和质谱成像技术作为目前多组学技术的重要补充,将为植物代谢途径和调控机制的深入探究提供新的契机。亚微米级高空间分辨率质谱成像技术的不断发展,将进一步推动植物在空间分辨水平的脂质代谢调控网络的深入解析和前沿应用研究。

蛋白质互作组学技术及其在植物研究中的应用进展

蛋白质互作组学技术是一门鉴定和量化蛋白质与其他代谢物或蛋白质等分子相互作用的前沿技术,已成为研究植物系统生物学和多组学研究的重要组成部分。近年来,基于质谱的组学技术迅速发展,也促进蛋白质-代谢物相互作用(Protein-metabolite interaction,PMI)、蛋白质-蛋白质相互作用(Protein-protein interaction,PPI)的发现和验证方法取得巨大进步,这些蛋白质互作组学技术在功能基因组和功能代谢组研究中逐渐展示出巨大的应用潜力。系统总结了过去10年不同蛋白质互作组学技术(主要包括PMI和PPI)的分析策略,并详细分析了它们各自的优缺点和适用的相互作用类型,综述了蛋白质互作组学技术在植物研究领域的应用进展,对植物蛋白质互作组学技术的应用策略和需要攻克的关键技术瓶颈进行了总结。蛋白质互作组学技术的不断发展将进一步推动植物胞内信号转导及代谢调控通路的解析,而精准解析信号网络中关键相互作用将为植物自身生长发育以及适应外界环境等机制研究提供重要的信息。

显齿蛇葡萄叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

【目的】显齿蛇葡萄(Ampelopsis grossedentata),是葡萄科(Vitaceae)蛇葡萄属(Ampelopsis)中的一种藤本植物,具有良好的药用价值。分析显齿蛇葡萄叶绿体基因组密码子使用偏好性及其主要影响因素,为其叶绿体基因组学研究、物种保护和种质创新提供参考。【方法】从NCBI在线数据库下载完整的显齿蛇葡萄叶绿体基因组序列,并进行蛋白编码序列筛选,再利用CodonW软件计算各基因的有效密码子数(ENC)、同义密码子相对使用度(RSCU)及密码子3个位置的GC含量,最后利用R软件计算各参数间的相关性并绘图。【结果】从显齿蛇葡萄叶绿体基因组中共筛选出59条蛋白编码序列。总的GC平均含量和密码子第3位碱基的GC平均含量分别为37.98%和29.45%,ENC值介于37.39~57.12之间,表明显齿蛇葡萄叶绿体基因组密码子使用具有较弱的偏好性。ENC-plot、PR2-plot及中性绘图分析表明,影响显齿蛇葡萄叶绿体基因组密码子使用偏好性的最主要因素为自然选择。此外,还鉴定出13个最优密码子,分别为UUU、CUA、AUA、UCA、CCA、ACA、GCA、CAU、GAU、UGA、AGA、GGA和GGG。【结论】研究结果为显齿蛇葡萄系统发育及叶绿体基因组密码子进化研究提供参考。

药用植物防治罗非鱼链球菌病的研究进展

药用植物是指医学上用于防病治病的植物,部分经过防治验证后成为中草药。罗非鱼链球菌病传染性强、死亡率高,给水产养殖业带来了巨大经济损失。相较于抗生素和疫苗等防治方法,药食同源的药用植物无毒副作用、无残留、无耐药性。研究表明,一些清热解毒、清热祛湿的中药如黄连、五倍子等的杀菌消毒功效非常强,还能提升机体免疫力,有助于鱼类的健康成长,提升水产品的质量。本文总结了如生物碱类的中药抑制链球菌成分,以及如溪黄草、五倍子等8种常见抑制链球菌的中药,并总结和展望防治链球菌病中行之有效的中药复方技术、中药和抗生素复方技术,以及中草药和益生菌复方技术的研究进展。

植物α-半乳糖苷酶的进化及功能研究进展

α-半乳糖苷酶(α-galactosidase,α-Gal;EC 3.2.1.22)是一类专一性催化α-半乳糖苷键水解的外切糖苷酶,具有水解半乳低聚糖、半乳甘露聚糖、半乳糖脂及糖蛋白中α-1,6-半乳糖苷键的能力,在动物、植物及微生物(古细菌、细菌、真菌)等多种生物中广泛存在。因其催化反应的特异性,α-Gal在食品、饲料、农业、医药及轻工业等领域具有广泛应用,被认为是最具应用前景的酶制剂之一。不同物种和家族来源的α-Gal在序列同源性、高级结构、活性位点、酶与底物结合的机制、酶的热稳定性等方面存在较大差异,极大地限制了α-Gal的开发与应用。与微生物来源的α-Gal相比,植物来源的α-Gal的研究报道仍相对有限。在植物中,α-Gal广泛参与植物叶片发育与衰老、种子发育与萌发、果实软化成熟以及逆境胁迫响应等重要生理过程,然而,目前有关其参与上述过程的生理及分子机制仍不清楚。基于已有研究报道,综述了α-Gal的来源与分布、种类、催化特性,GH蛋白家族的进化,以及植物α-Gal在RFO生物合成、转运卸载与分解代谢、种子发育、脱水耐受及萌发、非生物逆境胁迫应答、细胞壁重塑等重要生理过程方面的生物学功能。

丁型流感病毒在中国的流行状况及研究进展

丁型流感病毒是继甲型、乙型和丙型流感病毒之后的一种新型正粘病毒,2011年首次由美国从表现出流感样症状的猪只中分离出来,并于2016年被国际病毒分类委员会正式命名为丁型流感病毒。目前丁型流感病毒已广泛分布于美洲、亚洲、欧洲和非洲的数十个国家。丁型流感病毒利用牛作为其自然宿主和扩增宿主,并定期扩散到其他哺乳动物物种,包括猪、马、羊和骆驼等。因此,丁型流感病毒具有广泛的地域分布和宽泛的宿主范围。丁型流感病毒感染可导致牛患轻度至中度呼吸道疾病,被认为是牛呼吸系统疾病综合征的重要关联因子。血清学证据表明,丁型流感病毒具有感染人的潜在风险。我国研究人员于2014年首次在山东省的牛群中检测到丁型流感病毒,随后,来自不同团队的研究人员分别于2017、2021和2022年报道了丁型流感病毒核酸阳性病例。为更好地了解丁型流感病毒对我国畜牧养殖业的影响,系统综述了丁型流感病毒在我国的分布情况和研究进展,并分析了丁型流感病毒在我国的流行趋势及对我国畜牧养殖业的潜在威胁。

植物提取物活性成分抗伪狂犬病毒研究进展

伪狂犬病是由伪狂犬病毒感染引起患病动物发热、脑脊髓炎、多器官功能衰竭、瘫痪等症状为主的热性传染病。该病的病原为包膜DNA病毒,猪是其唯一的天然储存库,其对宿主具有极强的抵御能力,且能攻击宿主的神经系统。伪狂犬病的流行严重危害我国养猪业,因此被列入我国优先控制、需净化疾病之列。目前针对猪伪狂犬病的主要防治手段之一是疫苗接种,但病毒易发生变异产生新毒株导致疫苗免疫效果下降,难以提供完全保护,因此寻找和开发新的药物防治伪狂犬病至关重要。植物提取物中含有许多天然活性成分,如多酚、多糖、生物碱等,这些成分不仅具有抗菌活性、抗氧化特性以及抗毒素等性质,对动物疾病也具有一定的治疗效果,这些活性成分具备多功能、副作用小等优点,能有效保障生猪养殖生产的安全。介绍了植物提取物活性成分,重点综述了植物提取物不同活性成分对伪狂犬病毒的抗病毒作用,并探讨了应用前景,以期对未来天然抗病植物性新型药物开发研究提供参考。