环渤海岛屿蚯蚓种群遗传多样性研究——以湖北远盲蚓为例

本研究以核基因28S rDNA、线粒体基因16S rDNA和ND1为分子标记(DNA barcodes),结合岛屿效应与土壤理化环境,对我国辽东、胶东半岛陆栖蚯蚓的优势种—湖北远盲蚓Amynthas hupeiensis的种群遗传变异与进化进行了研究。研究结果表明,胶东半岛和辽东半岛的湖北远盲蚓种群分化程度非常高(Fst=0.930),几乎无基因流动(Nm=0.02),结合渤海海峡形成时间,认为生活在原始大陆的湖北远盲蚓的祖先种在全新世的地质变迁中随着胶东与辽东半岛的分离而不断扩散,逐渐形成现有的格局。而胶东半岛和辽东半岛的湖北远盲蚓的核苷酸错配曲线均显示为单峰泊松分布,中性检验全部显著(P<0.05),说明种群在进化过程中,不仅经受了瓶颈效应,而且出现了种群扩张的迹象。此外,研究还发现土壤理化性质与岛屿效应对湖北远盲蚓的种群遗传多样性产生了影响,其中,土壤有机碳、全氮、速效磷含量、岛屿面积与种群遗传多样性相关性显著。

廊坊地区城市化对狼蛛多样性的影响

按城市化程度差别选取廊坊市的市区、郊区和农村3个样区,通过样线法调查每个样区不同生境的狼蛛科蜘蛛种类。采用陷阱法和手捕法共采集到狼蛛标本1288头,经鉴定统计,共发现狼蛛6属15种,其中市区狼蛛4属4种;郊区为5属10种;农村为6属13种。三个样区中狼蛛群落组成结构不同,其丰富度、优势度、均匀度、多样性指数均为市区<郊区<农村,这主要与植被类型以及所在区域内人为活动频次有关。蜘蛛作为生态环境恢复中的先驱物种和捕食性物种,对其多样性的调查有助于更好地研究在城市化高速发展的情况下人类活动对生态环境的影响,更好地构建生态友好型城市。

哺乳动物获能精子蛋白酪氨酸磷酸化研究进展

哺乳动物成熟精子是一种高度分化的生殖细胞,"获能"后具有受精能力,其中酪氨酸磷酸化过程是获能过程中非常重要的环节,参与调控获能相关的顶体反应和超激活运动。精子获能分子机理研究有助于解决临床男性不育以及男性避孕问题,同时为牲畜体外人工授精技术应用提供理论支持。目前哺乳动物获能精子蛋白酪氨酸磷酸化的分子机制研究主要集中在信号通路、蛋白质种类鉴定、影响因素等方面。

微囊化益生菌对肉鸡生长性能及肠道菌群的影响

本研究以海藻酸钠和果胶为壁材,通过五因素四水平的正交设计,以产率为指标,得到微囊化益生菌的最佳制备工艺。再以肉鸡为饲养对象,研究微囊化益生菌对肉鸡生长性能及肠道菌群的影响。结果表明:在海藻酸钠浓度为12 g/L、Span80浓度为1 g/L、碳酸钙与海藻酸钠质量比为1∶1、海藻酸钠和果胶质量比为2∶1、水油两相体积比为1∶1时,制备得到的微胶囊益生菌形态均一,平均粒径为900μm。肉鸡评价试验结果显示,与基础日粮组(CON)相比,微囊化益生菌组(CAPP)平均日增重(ADG)显著升高(P<0.05),料重比(F∶G)显著下降(P<0.05);CAPP组十二指肠、空肠和回肠绒毛高度显著高于其他各组(P<0.05);抗生素组(ANT)的香农指数(Shannon)均低于各组;CAPP组的操作分类单位(OTU)平均值最高,且显著高于其他各组(P<0.05);微囊化粪肠球菌可以提高盲肠微生物的丰度及多样性,CAPP组的乳杆菌(Lactobacillus)显著高于ANT组。综合得出,微囊化益生菌可以提高肉鸡生长性能和改善肠道健康,具有一定的实际应用价值。

溶菌酶的修饰及其在动物生产中的应用研究进展

溶菌酶是动物体液和血液中重要的非特异性免疫因子,其以化学性质稳定、无残留、无抗药性等优良抗菌特性受到科研人员广泛关注。天然溶菌酶抗菌谱窄,对革兰氏阳性菌抑菌效果明显,而对革兰氏阴性菌几乎无抑菌作用,因此对天然溶菌酶实施分子结构调整以拓宽其抑菌谱具有非常重要的意义。本文主要综述了化学、物理、生物改性方法对溶菌酶进行修饰以及溶菌酶在畜牧业中的研究进展,并对修饰溶菌酶在畜牧业中的应用潜力进行展望,以期为溶菌酶在畜牧业中的广泛应用提供参考。

三种伞形科蔬菜作物棕榈酰基转移酶基因家族的鉴定与分析

在全基因组水平鉴定胡萝卜(Daucus carota)、芹菜(Apium graveolens)、香菜(Coriandrum sativum)3种伞形科蔬菜作物的棕榈酰基转移酶(protein S-acyltransferase,PAT),对其家族成员进行生物信息学和表达分析,为深入探究该类蛋白在3种伞形科作物生长发育及抵御逆境胁迫中的作用提供参考。利用Basic Local Alignment Search Tool(BLAST)和hmmsearch程序,从胡萝卜、芹菜、香菜基因组中筛选、鉴定PAT家族成员;利用TBtools绘制PAT基因染色体分布图;利用Expasy分析PAT蛋白的等电点、分子量;利用TMHMM-2.0预测PAT蛋白跨膜区;利用CELLO v.2.5、WoLF PSORT预测PAT蛋白的亚细胞定位情况;利用MEGA6构建系统发育进化树;利用MEME分析PAT蛋白保守基序;基于荧光定量PCR实验结果及转录组数据,利用TBtools绘制基因表达热图,分析PAT基因的组织表达特性及胁迫响应情况。结果表明,在胡萝卜、芹菜及香菜基因组中各存在27、25、27个PAT基因,分别命名为DcPAT 1~27、AgPAT 1~25、CsPAT 1~27。这些PAT成员不均匀地分布于染色体上,理化性质存在差异,且均为跨膜蛋白。系统进化分析将伞形科及来源于其他物种的PAT蛋白分为7个类群(Group1~7),伞形科作物PAT蛋白在7个类群中均有分布。结构分析表明,所有的PAT蛋白均含有DHHC-CRD结构域,该序列内的保守氨基酸残基在不同物种间已发生变异。荧光定量PCR和转录组数据分析表明,PAT基因在胡萝卜、芹菜、香菜不同组织间的表达水平有差异,但有部分成员在不同组织间均呈现高水平或低水平表达,另有部分DcPAT基因在盐胁迫和低温胁迫处理后,表达水平发生改变。

海藻酸钠-多聚赖氨酸复合益生菌微胶囊的构建及性能评价

文章旨在研究海藻酸钠-多聚赖氨酸复合益生菌微胶囊的抗胁迫能力。试验以海藻酸钠和多聚赖氨酸为壁材,采用内源乳化法微囊化益生菌。观察微胶囊益生菌的形态,测定微胶囊颗粒的粒径,并对益生菌微胶囊的耐温、耐酸、肠溶性等特性展开研究,以未包被的益生菌菌粉为对照,在高温110℃和130℃处理30、45 s和60 s;在100%高湿度下于75℃和85℃的条件下处理1 min;在模拟胃液和肠液中处理30、90 min和180 min。结果显示:益生菌微胶囊大小均一,平均粒径是717μm;与未包被的益生菌菌粉相比,益生菌微胶囊抵抗高温、高湿的能力极显著提升(P<0.01);益生菌微胶囊耐胃液、肠液的能力显著提高(P<0.05)。结果说明海藻酸钠-多聚赖氨酸复合益生菌微胶囊的抗胁迫能力要显著高于未包被菌粉。

胡萝卜4CL基因家族的鉴定及分析

旨在全基因组水平上鉴定胡萝卜4CL基因,揭示该基因家族成员的理化性质、系统进化、基因结构、组织表达模式及胁迫响应情况,为胡萝卜4CL的功能研究和利用奠定基础。基于AMP结合结构域(PF00501)的隐马尔可夫模型文件,利用HMMER软件对胡萝卜蛋白质数据库进行检索,获得胡萝卜4CL基因(命名为Dc4CL);利用ProtParam分析Dc4CL的理化性质;利用MEGA6对Dc4CL进行系统进化分析;使用GSDS2.0、MEME分析Dc4CL的基因及蛋白结构;利用荧光定量PCR技术对Dc4CL的组织表达模式及胁迫响应情况进行研究。结果表明,胡萝卜基因组中存在12个4CL基因,分别为Dc4CL1~Dc4CL12。Dc4CL基因开放阅读框(ORF)长度为1350~3363 bp,编码蛋白质长度为449~1120 aa,编码蛋白的分子质量和等电点分别为48.92~123.73 ku和5.34~8.82。系统进化分析表明,Dc4CL与其他来自水稻、拟南芥、二穗短柄草、高粱、大白菜的4CL蛋白可分为两个类群。结构分析表明,Dc4CL基因外显子数目为4~11个,其蛋白序列中均含有BoxⅠ(SSGTTGLPKGV)和BoxⅡ(GEICIRG)两个保守序列。荧光定量PCR结果表明,Dc4CL3、Dc4CL12在胡萝卜叶片及肉质根中均有表达,而Dc4CL8主要在叶片中表达,盐胁迫和低温胁迫均使Dc4CL3、Dc4CL8、Dc4CL12的表达降低。总之,胡萝卜的12个Dc4CL基因在影响4CL蛋白功能的关键位点处具有保守性,而在其他位置上存在一定的差异,且部分成员在逆境胁迫应答过程中可能发挥了一定的作用。

猕猴桃多胺氧化酶基因家族的鉴定及表达分析

通过鉴定猕猴桃多胺氧化酶(PAO)基因家族成员,分析其在猕猴桃果实生长发育、成熟及储藏过程中的表达变化,发掘与猕猴桃果实成熟、软化相关的重要候选基因,为调控猕猴桃鲜果的发育及采后保鲜提供参考。以拟南芥AtPAO、水稻OsPAO蛋白序列作为参考序列,利用BLAST程序分别从中华猕猴桃、毛花猕猴桃、软枣猕猴桃基因组或转录组中筛选和鉴定PAO家族成员;利用Compute pI/Mw分析蛋白质分子质量、理论等电点,利用SignalP-4.1、TMHMM-2.0预测信号肽和跨膜区,利用WoLF PSORT进行亚细胞定位预测;利用MEGA 6构建系统发育进化树,利用MEME进行保守基序分析,利用TBtools分析PAO基因的共线性关系;基于转录组数据和荧光定量PCR技术,分析PAO基因的组织表达情况及其在猕猴桃果实生长发育、成熟及储藏过程中的表达变化。结果表明,中华猕猴桃、毛花猕猴桃、软枣猕猴桃中各存在4、4、5个PAO基因,分别是AcPAO1—4、AePAO1—4、AaPAO1—5。AcPAO、AePAO位于中华猕猴桃、毛花猕猴桃的8条染色体上,基因长度为1722~9837 bp。AcPAO、AePAO、AaPAO编码的氨基酸数目为420~496个,分子质量为45.74~55.92 ku,等电点为5.29~5.79,均不含有信号肽和跨膜区;AcPAO、AaPAO主要定位在过氧化物酶体,而AePAO分布范围较广;依据系统进化关系,13个猕猴桃PAO蛋白分属于3个类群,同一类群含有相似的motif分布及保守结构域;AcPAO、AePAO间存在4对共线性基因,它们在进化中经历了纯化选择。AcPAO3的表达量随猕猴桃果实成熟、软化呈现先升高后降低趋势,且能够响应不同储藏温度;AaPAO为组成型表达,多数成员的表达量在果实储藏过程中亦呈现先升高后降低的趋势。

热应激对中国荷斯坦牛乳腺组织基因表达及信号通路的影响

夏季奶牛热应激问题给奶业生产造成了巨大的经济损失。为揭示奶牛发生热应激后乳腺组织应答反应的分子机制,通过研究热应激奶牛乳腺组织差异表达基因,探究差异基因对乳腺组织转录调控的影响。以8头中国荷斯坦牛为研究对象,分别采集热应激期(8月,温湿指数THI=83.8)和非热应激期(3月,THI=65.8)各4头奶牛乳腺组织,利用HiSeq2000进行转录组测序,并进行生物信息学分析,共发现96个差异表达基因(差异倍数>2),其中上调表达46个,下调表达50个。GO分类结果表明,注释到细胞组分、分子功能和生物学过程的差异基因数量分别为41、38和36个(P<0.05)。KEGG通路分析结果表明,差异基因共富集到18条信号通路(P<0.05),其中6条与疾病有关,9条与代谢有关,此外,与免疫应答相关的细胞因子-细胞因子受体相互作用和NOD样受体信号通路明显富集。通过比较热应激和非热应激奶牛乳腺组织转录组,分析差异基因相关信号通路,为进一步了解奶牛发生热应激反应的分子机制奠定基础。

L-组氨酸、L-赖氨酸、柠檬酸钠复配对牛肉糜保水性的影响

以添加质量浓度为1.5%NaCl的牛肉糜为主要原料,采用单因素和响应面分析方法,以无磷保水剂处理前后牛肉糜的蒸煮损失为试验指标,考察不同的L-组氨酸、L-赖氨酸和柠檬酸钠的添加量对牛肉糜蒸煮损失的影响,进而优化出3种无磷保水剂的最佳配比,并与磷酸盐的保水效果进行对比。结果表明,3种添加剂的最佳配比为:L-组氨酸0.20%、L-赖氨酸0.30%、柠檬酸钠0.23%。此复配保水剂可以使牛肉糜蒸煮损失显著降低至10.85%,且效果优于磷酸盐保水剂。

香辣公干鱼罐头的加工工艺研究

研究香辣公干鱼罐头的加工工艺,探讨不同的加工条件(卤制时间、酱油与水的体积比、油炸温度、油炸时间)及调味料(白砂糖、味精、花椒粉、辣椒粉)质量分数对罐头感官品质的影响,并对产品进行理化指标测定。结果表明:公干鱼罐头的最佳加工条件为卤制时间为6 min,酱油∶水体积比为1∶5,油炸温度为180℃,油炸时间为40 s,白砂糖4%、味精0.5%、花椒粉0.2%、辣椒粉9%。通过此方法生产的公干鱼罐头色泽金黄,富有嚼劲,口感麻辣鲜香。

17℃保存对猪精子亚组分蛋白酪氨酸磷酸化的影响及中药保护作用

实验旨在分析17℃保存对获能精子蛋白酪氨酸磷酸化的影响,通过精子蛋白亚组分分离及酪氨酸磷酸化鉴定,研究精浆以及中药水提液对保存精子获能相关蛋白酪氨酸磷酸化的影响。选择获能指标-酪氨酸磷酸化分析新鲜猪精子和17℃保存猪精子,提取精子全蛋白、膜蛋白、核蛋白以及骨架蛋白,利用WB分离及鉴定酪氨酸磷酸化差异。结果显示:17℃保存条件下,获能精子在40~45、46~50 ku分子量膜蛋白酪氨酸磷酸化程度减弱;未获能精子在30~35 ku分子量胞浆蛋白磷酸化程度增强,出现似"获能"现象;精浆在保存中起到提供营养的作用但易导致细菌滋生;中药水提液对精子保存过程中的保护效果体现在精子获能培养后,鞭毛中段、主段酪氨酸磷酸化和新鲜精子无明显差异。

D-异抗坏血酸钠抑制腊肠脂肪和蛋白质氧化

以猪肉为原料,向其中添加0.05%,0.1%浓度的D-异抗坏血酸钠,进行腊肠制作,测定不同加工时间(0、5、10、15、20、30、48、72 h)下腊肠的脂肪氧化指标[过氧化值、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid,TBARS)值]以及蛋白质氧化指标(肌原纤维蛋白羰基值、巯基值),并分析其相关性。结果表明:D-异抗坏血酸钠能减缓脂质氧化和蛋白质氧化的速度。不同D-异抗坏血酸钠添加量下,蛋白质氧化指标和TBARS值具有很大的相关性;而不同加工时间下,相关性较小,15 h时,肌原纤维蛋白羰基值、巯基值与过氧化值呈显著正相关(P<0.05),0 h时,巯基值与TBARS呈极显著正相关(P<0.05),72 h时,肌原纤维蛋白羰基值与TBARS呈极显著正相关(P<0.05)。

红线虫抗菌肽提取条件的工艺优化

以红线虫(Limnodrilus hoffmeisteri)为材料,采用0.01 mol/L EDTA-2Na的0.9%NaCl溶液为浸提液提取有抑菌活性的多肽,以料液比、时间、pH值对红线虫抗菌肽提取条件进行3因素3水平正交试验优化提取工艺,并对处理结果进行多重比较。试验结果表明,红线虫抗菌肽对大肠杆菌没有抑菌效果,对金黄色葡萄球菌有一定抑制效果;影响浸提效果的主要因素为料液比,次要因素为浸提时间和pH值,提取的最优处理组合:料液比1 g∶15 mL,浸提时间8 h,浸提液pH值为7.2。

菊芋查尔酮合成酶基因的克隆与表达分析

为揭示菊芋(Helianthus tuberosus L.)查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因的功能,以菊芋‘廊芋8号’叶片为材料,采用同源克隆和RT-PCR技术,克隆得到菊芋CHS基因命名为HtCHS,其编码区全长为1197 bp(GenBank登录号MN124515),编码398个氨基酸。HtCHS的基因组DNA(gDNA)全长为1567 bp,含2个外显子和1个内含子。序列比对和系统进化树分析显示,不同植物中的CHS氨基酸序列具有极高的同源性,菊芋与同属的向日葵CHS氨基酸序列一致性达到99.25%,共聚于一个分支。HtCHS蛋白相对分子质量为43.61 ku,等电点为6.33。HtCHS蛋白具有查尔酮合成酶结构域,属于查尔酮合成酶超家族成员,HtCHS不含信号肽和跨膜区,属于非分泌蛋白。实时荧光定量PCR结果显示,HtCHS在根中表达量最高。与对照相比,150 mmol·L-1 NaCl和20%PEG 6000处理6 h时HtCHS表达显著上调,处理12 h时显著下调。原核诱导表达分析结果显示,成功诱导出与预测蛋白大小一致的目的蛋白。

胡萝卜类黄酮含量的测定及DcCHS基因家族的鉴定分析

查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是类黄酮合成过程中的第一个关键酶,具有重要的生理功能。测定胡萝卜不同发育时期、不同组织部位的类黄酮含量,并在全基因组水平上对胡萝卜CHS基因家族进行鉴定和分析。结果表明,无论在苗期还是收获期,胡萝卜叶中的类黄酮含量均极显著地高于根中的含量。叶中的类黄酮含量在不同发育时期无显著差异,而根中的类黄酮含量在不同发育时期却差异显著。胡萝卜基因组中共有12个DcCHS基因,分布于5条染色体上,氨基酸序列长度为253~398 aa,外显子1~3个。经预测,DcCHS蛋白均定位于细胞质,二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主。DcCHS蛋白可分为ClassⅠ和ClassⅡ两类,含有10种保守基序,motif1、4、6、7为CHS蛋白N端结构域,motif2、3、8为CHS蛋白C端结构域。这些研究结果可为胡萝卜CHS基因的功能研究提供参考。

菊芋HtCCR1基因的克隆与表达分析

肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是木质素合成代谢的关键酶。该研究以菊芋(Helianthus tuberosus L.)‘廊芋8号’为材料,克隆到1个菊芋的CCR基因,命名为HtCCR 1(GenBank登录号为MN205540),其开放阅读框(ORF)长975 bp,编码324个氨基酸,其中含有FR_SDR_e保守结构域。系统进化分析表明,HtCCR1与向日葵CCR蛋白(XP_021989763.1)共聚于一支,二者亲缘关系最近。实时定量PCR分析表明,HtCCR 1基因在菊芋茎和叶中的表达量显著高于在根和块茎中;盐(150 mmol·L^-1 NaCl)胁迫处理6、12和24 h后,处理组HtCCR 1基因的表达量均显著高于对照组;干旱(20%PEG6000)胁迫6和12 h后,处理组HtCCR 1基因的表达较对照组均显著上调。成功构建pET-28a-HtCCR 1原核表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3)并诱导出了符合预期大小的蛋白,表明HtCCR1重组蛋白已成功表达。该研究结果为进一步研究HtCCR 1基因的功能及利用基因工程手段调节菊芋中木质素的生物合成奠定了基础。

微囊化益生菌对小鼠急性溃疡性结肠炎的影响

试验旨在观察微囊化布拉迪酵母菌(Saccharomyces boulardii,S.boulardii)与微囊化粪肠球菌(Enterococcus faecium,E.faecalis)对小鼠溃疡性结肠炎(UC)的治疗效果并探讨其作用机制。采用3%葡聚糖硫酸钠(dextran sulfacte sodium,DSS)灌胃法制备小鼠UC动物模型,试验共分为6组,其中饮用DSS的小鼠随机分为5组:粪肠球菌菌粉组、微囊化粪肠球菌组、布拉迪酵母菌菌粉组和微囊化布拉迪酵母菌组给予不同的药物治疗,药物皆以溶液形式灌胃给药,UC模型小鼠(DSS组)每天饮用与药物等体积的生理盐水;正常对照组灌服与药物等体积的生理盐水。观察UC小鼠的症状和组织学变化,ELSIA检测血清中细胞因子(IL-6、IL-10与TNF-α)的含量,Western blotting检测小鼠结肠黏膜紧密连接蛋白(Occludin和Claudin-1)表达量。结果显示,与模型组相比,治疗后各益生菌组小鼠血清中TNF-α和IL-6含量均显著降低(P<0.05),IL-10含量显著升高(P<0.05),微囊化益生菌组小鼠髓过氧化物酶(MPO)活性及结肠损伤组织学评分(粪肠球菌粉组除外)均显著下降(P<0.05),布拉迪酵母菌菌粉组与微囊化布拉迪酵母菌小鼠结肠黏膜内Occludin和Claudin-1表达量均显著升高(P<0.05)。粪肠球菌和布拉迪酵母菌可以缓解UC模型小鼠结肠炎症病变,且经过微囊化后的粪肠球菌和布拉迪酵母菌表现出更好的缓解小鼠急性溃疡性结肠炎病症效果,其机制与粪肠球菌和布拉迪酵母菌可以降低血清中IL-6与TNF-α含量,提高Occludin与Claudin-1的表达量密切相关。

异源表达菊芋HtHCT基因对受体植物木质素相关生理生化指标的影响

羟基肉桂酰辅酶A:莽草酸/奎宁酸羟基肉桂酰转移酶(HCT)是木质素合成过程中的关键酶之一。本研究构建了菊芋HtHCT基因的植物表达载体pCAMBIA1390-HtHCT,分别对拟南芥和本氏烟进行遗传转化,并对转基因植株进行生理生化指标测定。PCR和RT-PCR结果表明,HtHCT基因已经插入到受体植物基因组中,并能进行转录;转基因植株生理生化指标检测表明,HtHCT基因能够调节拟南芥和本氏烟中木质素的含量及组成,并对受体材料的类黄酮合成亦有一定的影响。