新疆叶城两种主栽红枣土壤养分、微生物多样性与营养品质的比较分析

比较新疆叶城两种主栽红枣—骏枣与灰枣的土壤养分、微生物多样性和枣营养品质之间的差异,分析土壤养分、微生物与枣营养品质之间的相关性,从土壤养分、微生物角度研究枣营养品质的影响因素。通过化学分析法测定叶城骏枣与灰枣土壤养分、枣营养品质指标,高通量测序分析土壤微生物多样性,将土壤养分和微生物优势门属微生物进行冗余分析,研究枣营养品质指标与土壤养分、微生物功能类群的相关性。结果显示,新疆叶城两种主栽红枣土壤的全氮、速效氮、有机质含量显著不同;细菌群落变化的主要原因是土壤TN(全氮)值,真菌群落变化的主要原因是土壤AN(速效氮)值。两种主栽红枣土壤微生物多样性显示,骏枣土壤微生物在细菌水平上具有更高的物种丰富性和多样性,薄壁杆菌属(Gracilibacillus)、芽胞杆菌目(Bacillales)等溶磷微生物、固氮微生物等功能土壤微生物相对丰度和占比较高,差异显著;枣营养品质,尤其是不可溶膳食纤维、Fe、K、Zn的含量差异明显。而不可溶膳食纤维、K、蔗糖含量与TP(全磷)、OM(有机质)存在显著负相关;Fe、Zn含量与薄壁杆菌属、芽胞杆菌目等九类功能微生物存在显著正相关;Mg、可溶性糖、可溶性膳食纤维含量与Paenibacillaceae存在显著负相关。相关性结果表明,新疆叶城两种主栽红枣的枣营养品质与土壤养分、微生物功能类群具有密切的联系,土壤养分和微生物的共同作用也影响着枣果的营养品质。

新疆小蜂总科资源及其在生物防治中的应用前景

本文总结了新疆小蜂总科昆虫的研究现状,从形态特征、物种多样性、区系成分、生物学特性等方面分析了新疆小蜂总科的物种资源情况及其在生物防治中的应用前景.经统计,新疆目前已知小蜂总科16科145属289种,其中金小蜂科Pteromalidae缨小蜂科Mymaridae和赤眼蜂科Trichogrammatidae的物种数在新疆小蜂总科中占有较大的优势,上述优势种群在全国小蜂总科中的物种丰度也较高.在区系成分方面,新疆小蜂总科类群以古北区成分为主,新北区及东洋区成分也较高.对于部分已初步查明生物学特性的小蜂进行了汇总分析,为后续进一步研究小蜂人工扩繁、农田实际应用技术以及新疆农田害虫的生物防治提供参考.

新疆盐穗木GRAS转录因子基因克隆及表达分析

利用抑制消减杂交法从藜科盐穗木属盐生植物盐穗木中分离得到了一个盐胁迫响应的表达序列标签(EST)片段,结合SMARTTMRACE技术获得了盐穗木GRAS转录因子基因的cDNA。序列分析表明,该基因全长2 090bp,含有1 635bp的阅读框,294bp的5′-UTR和161bp的3′-UTR,编码544个氨基酸,分子质量为61.503kD,理论等电点为6.1。系统进化树和Blast同源序列比对分析结果显示,该基因编码的蛋白具有GRAS家族特有的C端保守结构域,并与葡萄GRAS家族蛋白VvSCL13聚集在一起,故将该基因命名为HcSCL13(GenBank登录号KC68640)。实时荧光定量qRT-PCR分析表明,HcSCL13基因在盐胁迫后表达呈明显上调,初步推测Hc-SCL13基因可能与盐穗木的耐盐性相关。

不同盐胁迫对新疆耐盐植物藜叶片钾、钠元素含量及相关基因表达的影响

为应对日益严峻的土壤盐渍化问题,研究具有应用前景的盐生及耐盐植物对盐胁迫的响应机制已成为近年来的热点。实验采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了NaCl和KCl长期胁迫下新疆耐盐植物藜叶片K和Na元素的含量,以半定量RT-PCR方法对参与离子转运的3个基因NHX,VP1和VAP-C的表达水平进行了检测,就不同盐胁迫对K和Na元素含量影响的机制进行了初步讨论。结果表明:(1)藜在低浓度NaCl胁迫时可选择性吸收钾离子,从而避免钠离子在植物体内的积累;(2)藜在高浓度NaCl胁迫时有较强的富集钠离子能力,过量的钠离子可通过液泡膜离子转运系统区隔至液泡,进而维持细胞质内正常的钾钠离子平衡;(3)藜不能耐受高浓度KCl胁迫,可能与其在细胞质内积累大量的钾钠离子有关。研究初步表明,藜能够耐受较高浓度的NaCl胁迫,且对Na+具有较强的富集能力,这为今后利用其改良盐渍化土地及开发这一耐盐植物奠定了基础。

重组新疆出血热病毒S和M基因疫苗诱导小鼠免疫应答的评价

目的选取新疆出血热病毒M基因（编码糖蛋白Gn,Gc）和S基因（编码核蛋白NP）部分基因片段,并进行部分片段的嵌合,分别插入至真核表达载体PVAX1中构建重组质粒,并将重组质粒分别免疫小鼠,评价其诱导的体液和细胞免疫应答的效果。方法将NP（aa1~482）、NP2（aa170~305）和糖蛋白Gn（aa529~820）、Gc（aa1050~1697）片段,及Gc-NP2片段分别构建到真核表达载体PVAX1上构建重组质粒,用重组质粒免疫小鼠,通过T细胞增殖试验,细胞因子含量测定和ELISA对免疫效果进行评价。结果经双酶切鉴定和DNA测序证实重组质粒构建正确。pVAX1-NP2实验组小鼠的血清抗体效价可以达到1∶6 400,pVAX1-NP2及pVAX1-Gc-NP2实验组小鼠脾脏T淋巴细胞增殖明显,两组的IFN-γ的表达水平也高达（865.15±6.29）pg/mL及（1727.21±33.93）pg/mL,与对照组相比,差异具有统计学意义（P〈0.01）。pVAX1-NP2及pVAX1-Gn实验组IL-4的表达水平为（19.11±1.20）pg/mL和（20.07±1.67）pg/mL,都显著高于对照组的（9.35±1.82）pg/mL（P〈0.05）。结论成功构建了多个重组真核表达载体,免疫小鼠后获得了效价高,特异性好的抗体。各重组质粒都激起了较强的体液免疫及细胞免疫,pVAX1-NP2及pVAX1-Gc-NP2实验组效果最好,可将其作为新疆出血热病毒的候选疫苗。

新疆黄精凝集素基因的克隆、序列分析和表达

用百合科黄精属植物凝集素基因的保守序列为引物,从新疆黄精的叶中克隆出黄精凝集素的全长cDNA。序列分析表明,克隆获得的新疆黄精凝集素(Polygonatum roseum agglutinin,PRA)基因完整的ORF片段大小为550 bp,编码1条长159个氨基酸肽链,没有内含子,其中N端的28个氨基酸是信号肽。对新疆黄精凝集素cDNA序列同源性的分析比较发现,黄精属植物凝集素基因之间有很高的同源性(92%)。氨基酸序列比对和SWISS-MODEL同源模建分析表明,PRA由12个β-折叠片组成的β-桶结构,具有与单子叶植物甘露糖结合凝集素相似的空间结构。重组质粒pGEX-4T-1-PRA和pMAL-p2x-PRA,分别转化E.coli BL21进行原核表达,新疆黄精凝集素能够以可溶性融合蛋白形式表达,分子量约为14kD。构建真核表达载体pcDNA3-PRA,免疫小鼠后获得了抗血清。免疫印迹结果显示为单一的条带,证明该抗血清具有针对PRA抗原的专一性。新疆黄精凝集素基因的克隆、原核和真核的表达以及抗血清的制备,为进一步研究凝集素蛋白的性质和功能,并为植物抗病虫基因工程研究提供有用的实验材料。

灰绿藜耐盐基因CgNHX转导新疆陆地棉的初步研究

以新疆陆地棉为实验材料,通过花粉管通道法向优质棉花高代材料中导入了灰绿藜耐盐基因CgNHX.经过三年连续转导的结果显示:①大田注射期间的天气状况对转导成功影响较大.当昼夜温差较大且有露水时,花和铃的状态较好,导致结铃率、卡那霉素检测阳性率增加;②棉叶基因组DNA的提取质量与棉叶采后冷藏的时间有一定相关性.采后一周内提取的棉叶DNA质量较好,PCR检测获得30%的阳性率,而两周及以后的棉叶DNA质量降低,PCR检测未获得阳性结果;③在mRNA水平上检测转基因植株的表达较为困难.本实验中PCR检测阳性的30份样品,在RT-PCR检测中均未获得目的基因的明显特异扩增条带,只有部分样品在目的条带的位置出现弥散带型.本研究初步显示外源基因CgNHX已导入棉花受体中,但其表达情况还需进一步检测验证.

新疆家蚕抗菌肽基因突变及其抗菌活性的研究

为了改变抗菌肽的结构参数,探讨其结构与活性的关系,采用PCR扩增和人工合成基因的方法,对新疆家蚕抗菌肽基因进行改造及原核表达蛋白的抑菌活性研究。结果表明,α-螺旋、两亲性、疏水性、净正电荷数和关键氨基酸的替换等参数是相互依赖、相互影响,协同发挥作用,任何一个参数的改变都会影响抗菌肽整体的活性。α-螺旋是抗菌肽功能有效性的结构基础,但其所处的位置可能并不影响抗菌活性;两亲性结构是抗菌肽与生物膜相互作用的重要结构;疏水性程度必须保持在一定的范围内;在一定范围内增加多肽的阳离子能够增加抗菌活性,但正电荷数和抗菌活性之间无绝对正相关性;色氨酸的存在及抗菌肽的C-末端酰胺化能增强抗菌活性。

农杆菌介导灰绿藜NHX1基因转化新疆大叶苜蓿的研究

利用转基因技术能够快速有效地获得抗盐碱苜蓿的新品种，但苜蓿的品种直接影响着其再生能力和遗传转化，因此建立农杆菌介导的大叶苜蓿转基因体系对于大叶苜蓿抗逆新品种培育具有重要的促进作用。将新疆盐生植物灰绿藜（Chenopodium glaucum Linn．）的Na^＋／H^＋反向运输体基因Cg-NHX1构建在植物表达载体pBIN438上，并转化入根瘤农杆菌EHA105，以5-7d苗龄的新疆大叶紫花苜蓿（Medicago.sativa）子叶为转化受体，通过重组EHA105介导的子叶浸染法将Cg-NHX1基因导入新疆大叶紫花苜蓿中，获得了抗卡那霉素的再生植株。提取转基因植株基因组DNA，进行PCR检测和Southem blot分析，结果表明Cg-NHX1基因已经被整合到新疆大叶紫花苜蓿基因组中。研究成功地获得灰绿藜NHX1基因转化的新疆大叶紫花苜蓿植株，并在新疆大叶紫花苜蓿遗传转化影响因素的研究中，发现茵液浓度OD600nm为0.2-0.3，浸染时间20min适宜于子叶愈伤诱导，有利于基因转化植株的获得。

三步层析法分离毕赤酵母工程菌中表达的新疆家蚕抗菌肽

通过离子交换层析、疏水作用层析和分子排阻层析等三步层析的方法,分离纯化了毕赤酵母工程菌所表达的新疆家蚕抗菌肽。结果表明,三步层析后,SDS电泳显示单一条带,分子量约为7.0 kDa;所纯化的新疆家蚕抗菌肽具有较强的抗菌活性。该纯化工艺的建立,为新疆家蚕抗菌肽在饲料添加剂、农用抗生素等方面的广泛应用奠定基础。

基因工程技术在1,3-丙二醇生产中的应用及研究进展

系统论述了基因工程技术在1,3-丙二醇生产菌株的代谢途径、调节子和关键酶改造中的研究进展,并对其应用前景进行了展望。

基于线粒体基因的新疆三种野兔分类及遗传多样性

旨在利用分子遗传学方法探讨新疆3种野兔的系统发育关系和遗传多样性,以期明确其亲缘关系和分类地位,并评估其遗传多样性水平,为后续新疆野兔乃至中国野兔的保护遗传学等研究提供基础数据。本研究选用线粒体DNA的COI、ND4、16S rRNA 3个基因为分子标记,通过PCR扩增及测序技术分别测定采自新疆8个地区、4个地理组群共计57例野兔组织样本的3个基因序列,将序列校正拼接后用MEGA 7、DNAsp 6、Arlequin 3.1、MrBayes 3.2等软件进行数据分析。结果表明,将57例野兔样本的3个基因序列合并后共检测到43种单倍型,系统发育和中介网络图将相同及相邻地区的野兔划分为5个支系(Clade A-E)3大枝,且3大枝之间的遗传距离(4.21%~9.09%)均达到种间距离水平;其中,第3大枝中来自中部地区的野兔(Clade D)和新疆北部野兔(Clade E)的亲缘关系较近,二者之间的遗传距离≤2.26%,未达到种间遗传距离水平。新疆3种野兔中塔里木兔、藏兔帕米尔亚种和托氏兔西域亚种的单倍型多样性(h)较高,分别为0.979±0.014、0.972±0.064和0.972±0.064,而托氏兔西域亚种和中亚亚种的核苷酸多样性(π)较高,分别为0.033±0.018和0.023±0.015。基于线粒体3个基因的综合分析结果,结合已报道文献,本研究认为来自新疆西南部帕米尔高原的野兔应属于藏兔帕米尔亚种,支持将来自新疆北部阿勒泰及中部达坂城和托克逊地区的野兔分别划分为托氏兔西域亚种和托氏兔中亚亚种。新疆3种野兔具有丰富的遗传多样性和较明显的系统地理分布格局。

新疆耐盐植物藜的甜菜碱醛脱氢酶基因(CaBADH)的克隆、盐胁迫表达分析及植物表达载体的构建

【目的】为开展植物耐盐基因工程提供候选基因。【方法】研究以新疆耐盐植物藜为材料,利用同源克隆技术从藜中克隆到BADH基因,并通过RT-PCR方法对其在不同盐胁迫下的表达进行了初步分析,随后将该基因构建至高效植物表达载体pCN2300上。【结果】(1)经测序分析并与藜科其他植物进行同源性比对显示,得到的序列为藜的BADH基因,开放阅读框长度为1503bp,编码500个氨基酸;(2)以BADH基因核心序列设计引物对此基因在盐胁迫下的表达进行了RT-RCR分析,发现其本底表达量较高,以100mmol/LNaCl处理2、5、12和24h后其表达量没有明显增加趋势,而以50mmol/LNaCl或KCl长期胁迫后其表达量则比对照和100mmol/L时的表达量高;(3)经双酶切鉴定,已成功将CaBADH基因构建到植物表达载体pCN2300,得到重组质粒pCN2300-CaBADH。【结论】研究为进一步从生理和分子水平阐明藜的耐盐机制提供了一定参考。并为通过转基因技术获得耐盐作物新品种打下基础。

新疆盐生植物耐盐基因NHX转化甘蓝型油菜及其耐盐性的初步研究

以甘蓝型油菜带柄子叶为转化受体,通过根癌农杆菌EHA105(Agrobacterium tumefaciens)介导将盐角草(Salicornia)的Na+/H+反向运输体基因NHX导入新疆主栽油菜1khp11品系,获得了抗卡那霉素的再生植株,并对影响遗传转化的一些关键因素进行了研究。实验结果表明:带柄子叶在含有2,4-D的培养基上经过2d短时间的预培养后在菌液浓度OD600为0.3时在28℃摇床浸染15min时卡那抗性绿苗率可达10%￣12%;经过抗性植株的PCR及RT-PCR检测证明外源基因已整合到油菜基因组中,并通过表型实验证实由于外源基因的导入提高了植株的耐盐能力。

RhlA、RhlB基因表达对微生物采油的影响

为了探究RhlA、RhlB基因表达在微生物采油中对降黏效果的影响,建立了RhlA和RhlB基因实时荧光绝对定量(Q-PCR)方法,测定不同培养时期的铜绿假单胞菌X7发酵液和克拉玛依油田不同地层水的RhlA、RhlB基因表达量,并测定其鼠李糖脂产量、表面活性、乳化活性、乳化稳定性及原油降黏率。结果表明,RhlA、RhlB基因表达量与鼠李糖脂产量、表面活性、乳化活性及原油降黏率呈正相关。随着发酵时间的延长,发酵液中RhlA、RhlB基因表达量不断升高并在24 h时达到最大值,随后下降并于60 h趋于平稳,RhlA、RhlB基因表达量最大值分别为2.51×106和3.25×105 copies/µL,发酵液中12~60 h期间鼠李糖脂产量快速上升,并在60 h时达到最大值(824.08 mg/L);发酵液的表面活性、原油乳化活性及稠油降黏率也随着发酵时间的增长而升高,并分别在24、48、60 h时达到最大。发酵液中的鼠李糖脂粗提物有良好的稳定性,能在一定的极端条件下稳定发挥作用。RhlA、RhlB基因很可能通过影响鼠李糖脂产量、表面活性、乳化活性及原油降黏率对微生物采油产生影响。本研究初步揭示了生物表面活性相关功能基因表达对稠油降黏效果的影响,对推进微生物采油的工业化应用具有重要的意义。

基于线粒体基因的新疆托氏兔遗传多样性和种群遗传结构评价

旨在利用线粒体基因测序方法评价新疆托氏兔的遗传多样性水平,并探究亚种间的遗传结构。本研究通过PCR扩增及测序技术,获得来自新疆北部、西北部以及中东部地区的共计78例新疆托氏兔线粒体DNA的CO1和D-LOOP基因序列,并采用生物信息学的方法进行数据分析。结果表明,78个新疆托氏兔样本的合并序列共定义了68种单倍型,新疆托氏兔的单倍型多样性(h=0.996±0.002)和核苷酸多样性(π=0.049±0.023)均较高;系统发育关系和单倍型中介网络图显示,本研究中的托氏兔样本被分成3个大枝(Clade A-C),其中Clade A和C包含绝大多数来自新疆北部和西北部组群的野兔,即托氏兔西域亚种,Clade B中的野兔绝大多数来自新疆中、东部地区,即托氏兔中亚亚种,除小部分样本较为混杂,其余样本的聚类情况与其分布范围和地理距离相吻合;AMOVA分析、Fst以及基因流结果显示,新疆托氏兔亚种间遗传分化较大、基因流较小,亚种内遗传分化相对较小、基因流相对较大。中性检验结果显示,新疆托氏兔群体Tajima`D值为1.075(P>0.05),Fu`s Fs为-15.100(P<0.01),核苷酸错配分布呈现多峰,EBSPs分析显示新疆托氏兔在距今大约0.01 Ma时发生过种群扩张。基于线粒体2个基因的综合分析结果表明,新疆托氏兔具有丰富的遗传多样性和较明显的系统地理分布格局;西域亚种的北部和西北部组群间存在较强的基因流和较小的遗传分化,但中亚亚种的中部和东部组群间出现了较大的分化,可能是由于较远的地理距离所致;此外,新疆托氏兔近期经历过种群扩张。

新疆兰科植物新资料

兰科是有花植物的五大科之一,拥有约736个属,28237种。我国产181属1718种。《新疆植物志》记载新疆境内分布有兰科植物10属19种。近期,作者在新疆维吾尔自治区阿尔泰山阿勒泰地区铁热克提乡内调查时发现了几株非常独特的兰花,通过鉴定,确认它们为杓兰(Cypripedium calceolus L.)。该种广泛分布于欧洲和西伯利亚地区,日本、朝鲜半岛亦有分布。

新疆多线缨小蜂属多利多线缨小蜂亚属记述(膜翅目:缨小蜂科)

采用形态鉴定的方法鉴定了采自新疆的多线缨小蜂属(Polynema Haliday)的多利多线缨小蜂亚属(Doriclytus Foerster)4个种,其中1新种新疆多线缨小蜂[Polynema(Doriclytu)xinjiangense Sharengaowa&Aishan sp.nov.],以及中国新记录种3种,分别为褐柄多线缨小蜂[P.(Doriclytus)atratum Haliday,1833]、长管多线缨小蜂[P.(Doriclytus)euchariforme Haliday,1833]、林木多线缨小蜂[P.(Doriclytus)woodi Hinks,1950],对种征进行了详细描述,并附形态特征图,提供了中国多利多线缨小蜂亚属[P.(Doriclytus)Foerster]已知种检索表。

新疆苔藓植物新记录6种

通过对浙江自然博物馆植物标本室(ZM)馆藏的新疆苔藓植物标本进行重新整理和鉴定,发现新疆苔藓植物新记录6种,即离瓣合叶苔(Scapania nimbosa Taylor ex Lehm.)、刺叶羽苔(Plagiochila sciophila Nees ex Lindenb.)、三裂鞭苔〔Bazzania tridens(Reinw.,Blume et Nees)Trevis.〕、毛尖棉藓〔Plagiothecium piliferum(Sw.)Schimp.〕、长枝褶藓〔Okamuraea hakoniensis(Mitt.)Broth.〕、短肋羽藓(Thuidium kanedae Sakurai),此外,鞭苔属(Bazzania Gray)和褶藓属(Okamuraea Broth.)为新疆新记录属。

新疆一种琥珀螺线粒体基因组测序分析

本研究利用高通量测序技术获得采自新疆昭苏琥珀螺科一未知种的线粒体全基因组序列。该种琥珀螺线粒体基因组全长14219 bp,由13个蛋白质编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因及1个控制区组成。基因组中AT含量为76.43%,GC含量为23.57%,表现出明显的AT偏好性。13个PCGs多使用ATG为起始密码子,TAA为终止密码子。tRNA基因中tRNA-Ser1和tRNA-Ser2缺少DHU臂,其中tRNA-Ser1在缺失的DHU臂处有一个小的茎环结构。非编码区位于COX3与tRNA-Ile之间,长度为58 bp。琥珀螺科中现有腐败琥珀螺Succinea putris、五家渠尖缘螺Oxyloma wujiaquensis和Omalonyx unguis的线粒体基因组被报道。三者的基因排列顺序和结构基本相似。昭苏琥珀螺未知种的基因排列顺序与它们有所不同。昭苏琥珀螺未知种的tRNA-Tyr和tRNA-Trp基因位于COX2和tRNA-Gly之间,上述三种tRNA-Tyr和tRNA-Trp基因位于tRNA-Ser2和tRNA-Ser1之间。系统发育树结果显示,琥珀螺科的四种聚为一支,为单系群,其中腐败琥珀螺和Omalonyx unguis亲缘关系更近。本研究结果支持昭苏琥珀螺未知种为中国一未报道的属种,但要确定其是否为一新属新种尚需更多的分子和形态数据。