基于不同生态情境下鱼类光偏好研究,可望为人工种群培育、野外种群保护与栖息地管理等提供重要理论基础.秦岭细鳞鮭(Brachymystax tsinlingensis)为国家Ⅱ级重点保护野生动物,与拉氏鱥(Phoxinus lagowskii)共同栖息于秦岭山涧溪流并依生活史阶段不同可能存在一定程度的生态位重叠.为探究(1)在种间水平上,作为同域分布物种,二者光偏好是否表现出趋同进化?(2)在种内水平上,鱼类的视觉发育、生态需求等往往存在生活史阶段效应,这种效应是否驱动种内光偏好差异并在不同物种中表现出相似的种内变异模式?(3)不同生活史阶段鱼类的集群程度不同,那么鱼类的光偏好又是否受群体大小(个体或群体测试水平)的影响?研究采用自制的鱼类光偏好测定装置,分别在个体与群体测试水平下对不同生活史阶段秦岭细鳞鲑与拉氏鱥的光偏好进行了测定,结果发现:(1)个体测试水平下,秦岭细鳞鲑与拉氏鱥光偏好存在显著的种间差异(P＜0.05);不同生活史阶段秦岭细鳞鲑均喜蓝光区与黑区,而拉氏鱥均喜黑区并对除黑区以外的其他光色无显著偏好;(2)群体水平下,秦岭细鳞鲑与拉氏鱥光偏好存在显著的种间差异(P＜0.05);不同生活史阶段秦岭细鳞鲑均喜蓝光区与黑区、且在蓝光区的分布有伴随发育状态而增加的趋势,拉氏鱥喜黑区并对其他光色无规律性的偏好.结果表明:(1)在种间水平上,同域分布物种也可能由于微生境选择与自身环境适应性差异而表现出光偏好的趋异适应;(2)在种内水平上,鱼类在不同生活史阶段的光偏好存一定的种内分化,但种内变异程度可能因不同生活史阶段群体分离或混合程度不同而表现出相异的模式;(3)在个体和群体测试水平下,鱼类的光偏好并不完全一致,对鱼类光偏好研究应明确区分个体或群体测试水平.

泛基因组是指特定物种或类群全部进化枝的所有基因组信息的总和.泛基因组研究通过序列比较和分析,构建非冗余集合体,以识别核心基因组和可变基因组,从而了解物种或种群中基因的丰富性、基因家族的扩张与收缩、水平基因转移等现象,为探究和理解物种内的遗传多样性和基因组进化提供了新的视角和工具.本文对泛基因组的概念、研究策略及其应用进展进行了综述,以期为中学一线教师进行基因工程相关内容教学提供前沿拓展素材.

互花米草是中国海岸带典型的入侵植物,清除互花米草已成为中国重要的海岸带生态修复任务.刈割+翻耕是当前互花米草治理的主要方法之一.为评估该方法对滨海盐沼生态系统大型底栖动物的影响,本研究于2021-2022年9-12月,即南汇边滩生态修复工程开展互花米草物理治理前后的两年间对工程区域内12个采样点的大型底栖动物与沉积物理化指标进行调查.结果表明:两年间共鉴定出22种大型底栖动物,隶属于3门5纲12目19科;工程后大型底栖动物的物种数、密度、生物量、Shannon多样性指数与Chao1指数较工程前均显著增加;在群落组成方面,多毛纲、双壳纲与软甲纲动物占比提升,腹足纲与昆虫纲动物的占比则呈减少趋势;非度量多维尺度分析(NMDS)与相似性分析(Anosim)结果显示,工程前后大型底栖动物群落结构差异显著,优势种由工程前的绯拟沼螺、尖锥拟蟹守螺和背蚓虫,变为工程后的拟沼螺、绯拟沼螺、背蚓虫、中国绿螂和尖锥拟蟹守螺;冗余分析(RDA)结果显示,互花米草治理工程之后沉积物盐度、含水率等理化因子的改变影响大型底栖动物群落结构.

目的 探讨痛泻要方调控结肠色氨酸羟化酶1(TPH1)、5-羟色胺转运体(SERT)及肠道菌群对腹泻型肠易激综合征(IBS-D)大鼠症状的影响.方法 将42只SD大鼠随机分为对照组(7只)和造模组(35只).造模组大鼠采用0.45 g/L的番泻叶药液[10 mL/(kg·d)]灌胃联合慢性不可预知性应激的方法建立IBS-D模型.将造模成功的35只大鼠随机分为模型组、匹维溴铵组[15 mg/(kg·d)]和痛泻要方低、中、高剂量组[3.75、7.5、15g/(kg·d),以生药量计],每组7只.各药物组灌胃相应药液,每天1次,连续10 d.分别于造模前、造模后给药前、末次药物干预后评估各组大鼠的一般情况和体重变化情况;分别于造模后给药前、末次药物干预后检测其腹泻指数、内脏敏感性,观察其结肠组织病理变化,检测其结肠组织中5-羟色胺(5-HT)水平及蛋白表达情况和TPH1、SERT蛋白及mRNA的表达水平,并分析大鼠粪便样品中肠道菌群的多样性及物种组成变化.结果 各组大鼠结肠组织均未见明显病理改变.与模型组比较,各药物组大鼠一般情况改善;痛泻要方中、高剂量组大鼠的日均体重增长量显著增加,腹泻指数、内脏敏感性和结肠组织5-HT、TPH1表达均显著降低或减少,结肠组织SERT表达显著增加(P＜0.05或P＜0.01);痛泻要方低剂量组大鼠腹泻指数、结肠TPH1蛋白表达、结肠5-HT蛋白阳性率均显著降低,SERT mRNA表达显著增加(P＜0.05);痛泻要方的干预效果有剂量依赖趋势.与模型组比较,痛泻要方高剂量组大鼠的Chao1指数、Shannon指数均显著降低(P＜0.05或P＜0.01),厚壁菌门、乳酸杆菌属等有益菌显著增加,变形菌门、大肠杆菌属-志贺氏杆菌属、Rikenellaceae_RC9_gut_group等致病菌显著减少(P＜0.05或P＜0.01).结论 痛泻要方可通过抑制结肠组织中TPH1的表达并上调SERT的表达来降低5-HT水平、改善肠道菌群紊乱,从而改善IBS-D大鼠症状.

[目的]肠道微生物对宿主昆虫的代谢、生长发育及免疫等功能发挥着重要作用.本研究旨在探究益蝽Picromerus lewisi成虫肠道微生物群落结构及其碳源代谢能力.[方法]利用体外培养分离纯化益蝽成虫肠道微生物并进行分子生物学鉴定,利用Illumina高通量测序技术进行细菌16S rDNA和真菌ITS基因测序,解析益蝽成虫肠道细菌和真菌群落结构和多样性;利用PICRUSt和FUNGuild对细菌和真菌及其基因功能进行预测;利用Biolog ECO技术解析益蝽成虫肠道细菌和真菌的碳源代谢功能.[结果]共分离益蝽成虫肠道可培养优势细菌肠球菌属Enterococcus菌株10株,优势细菌为粪肠球菌E.faecalis.高通量测序结果表明,在门水平上,益蝽成虫肠道优势细菌为变形菌门(Proteobacteria)(相对丰度58.51％)和厚壁菌门(Firmicutes)(相对丰度38.92％);主要优势真菌为子囊菌门(Ascomycota)(相对丰度56.53％),其次是担子菌门(Basidiomycota)(相对丰度11.34％).在属水平上,肠球菌属Enterococcus(相对丰度25.05％)为主要优势细菌属,其次是乳球菌属Lactococcus(相对丰度12.23％)、沙雷氏菌属Serratia(相对丰度11.48％)和普罗威登斯菌属Providencia(相对丰度2.38％);优势真菌属主要为Biappendiculispora(相对丰度18.30％),其次是枝孢菌属Cladosporium(相对丰度11.83％)、Vishniacozyma(相对丰度5.17％)和鬼笔属Phallus(相对丰度3.62％).益蝽成虫肠道细菌和真菌群落结构具有较高的物种丰富度和多样性,以及较强的碳源代谢能力,可高效代谢α-环式糊精、L-丝氨酸、腐胺和D-苹果酸等27种碳源.功能预测显示,益蝽成虫肠道细菌主要分布于新陈代谢类群、环境信息处理类群和遗传信息处理类群等,真菌主要分布于未定义类群、植物腐生菌、未定义腐生菌、内生菌-植物病原菌、真菌寄生菌-未定义腐生菌、叶子腐生菌和动物病原菌-内生菌-植物病原菌-木质腐生菌类.[结论]益蝽成虫肠道细菌和真菌种类多、多样性高,在属水平,优势细菌为肠球菌属、乳球菌属、沙雷氏菌属和普罗威登斯菌属,优势真菌为Biappendiculispora、枝孢菌属、Vishniacozyma和鬼笔属,具有较强的碳源代谢能力.

目的:开发一种针对水牛角的特异性聚合酶链式反应(PCR)鉴别方法,快速、准确地鉴别水牛角与其他混伪品.方法:通过比对水牛、黄牛、牦牛、山羊等动物的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(CO Ⅰ)基因序列差异,筛选水牛的特异性单核苷酸多态性(SNP)位点,设计出相应的鉴别引物,并对影响PCR体系的相关条件进行优化,考察验证方法的耐受性和适用性.结果:PCR条件为扩增体系 20 μL、退火温度 60℃、循环次数 32 次、DNA模板量为 100 ng、10 μmol·L-1 正反引物对各 0.8 μL时,使用设计的鉴别引物SN1 对水牛角进行PCR扩增,产物经琼脂糖凝胶电泳后出现约 358 bp的特异性条带,其他物种的样品均无条带出现.结论:该PCR鉴别方法特异性好,能迅速、准确地鉴别水牛角和其他常见动物角类样品,为水牛角的真伪鉴别提供参考.

目的:采用16S rDNA测序技术分析酒精性脂肪肝病(AFLD)发展过程中小鼠肠道菌群的变化,并探讨小鼠AFLD进展的可能机制.方法:将60只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组(35只)和模型组(25只).适应性喂养5d后,对照组小鼠每天喂食Lieber-DeCarli对照流质饲料(TP4030C),模型组小鼠每天喂食含有4%乙醇的Lieber-DeCarli流质饲料(TP4030B),连续30d后,采用苏木精—伊红(HE)染色法观察肝脏病理变化;16S rDNA测序法分析肠道菌群组成结构.结果:与对照组相比,AFLD模型组小鼠肠道菌群的α多样性结果显示其物种丰富度降低(P＜0.05).Beta多样性结果表明两组小鼠肠道菌群结构组成和丰度存在显著差异(P＜0.05).与对照组相比,模型组粪杆菌属(Faecalibaculum)、杜博菌属(Dubosiella)、异杆菌属(Al-lobaculum)、瘤胃球菌属UCG-013(Ruminococcaceae UCG-013)等菌属相对丰度升高,乳酸杆菌属(Lactobacillus)、毛螺菌属(Lachnospiraceae NK4A136 group)等菌属相对丰度降低.模型组小鼠肠道菌群在丙氨酸转移酶、谷胱甘肽水解酶和组蛋白乙酰转移酶通路活性显著增加(P＜0.05).结论:含4%乙醇的Lieber-DeCarli流质饲料成功构建了AFLD C57BL/6小鼠模型,AFLD小鼠肠道菌群的结构和组成均发生变化,酒精可能通过破坏肠道微生物稳态,增加丙氨酸转移酶、谷胱甘肽水解酶和组蛋白乙酰转移酶通路活性加快AFLD的进展.

目的 评估亚洲璃眼蜱在普氏野马分布区域传播疾病的潜在风险,研究雌、雄蜱在宏基因组水平的特征并进行病原体分析.方法 2022年4月,在新疆卡拉麦里山有蹄类自然保护区使用"守株待蜱"法采集硬蜱,利用体视镜进行形态学鉴定,提取48只蜱(雌、雄各24只)DNA,PCR扩增线粒体细胞色素C氧化酶第1亚基(COⅠ)序列进行分子生物学鉴定.将雌、雄亚洲璃眼蜱分组进行宏基因组测序,非冗余基因集与非冗余蛋白(NR)数据库进行比对,分析蜱携带的微生物群落组成;与京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库和抗生素抗性基因数据库(ARDB)进行比对,获取蜱及蜱传病原体的基因功能注释结果以及抗生素抗性功能注释结果.数据的比较采用t检验分析.结果 共采集硬蜱124只,经形态学鉴定亚洲璃眼蜱成虫119只.硬蜱DNA扩增出约700 bp的阳性条带,经测序与亚洲璃眼蜱(GenBank:MH459386.1)的序列一致性为99％～100％.宏基因组测序经质控过滤共获得469 327 812条序列读长,开放阅读框预测得到836 843～1 094 994条序列.NR数据库比对结果显示,亚洲璃眼蜱携带的细菌菌落丰度占注释到的总群落丰度的99.13％,共注释到细菌32门2 040种,变形菌门和放线菌门为优势菌门,分别占细菌群落丰度的51.52％和44.35％;嗜吞噬细胞无形体为优势菌种,占细菌群落丰度的16.35％.病毒菌落丰度占注释到的总群落丰度的0.004％,共注释到病毒5 门 21种.雌蜱和雄蜱携带的细菌群落和病毒群落的丰富度及多样性差异均无统计学意义(t=-1.180、-1.729,均P＞0.05).KEGG基因功能注释到亚洲璃眼蜱新陈代谢基因占比最高(54.38％),主要的功能条目为氨基酸代谢、碳水化合物代谢、膜转运等;共识别出11 352种蛋白通路,其中154种蛋白通路在雌蜱和雄蜱间的差异有统计学意义(t=-2.348,P＜0.05).ARDB注释到亚洲璃眼蜱携带154种抗生素抗性基因,包括49种抗性基因类型,主要抗性基因类型为Baca(占62.53％),抗生素类型为肝菌肽.大部分注释到的抗性基因与多重耐药相关,如Mexf、Mexb、Emrd、Mexw等.雌蜱和雄蜱在抗生素抗性基因类型的差异性对比结果显示,仅雌蜱的Emrd基因抗性高于雄蜱(t=-7.558,P＜0.05).结论 本研究在宏基因组水平上揭示了亚洲璃眼蜱携带的主要细菌、病毒群落及多重耐药相关的抗生素抗性基因,雌蜱及其携带的病原体具有较高的物种丰度和基因丰度.

目的:通过16S rDNA基因测序检测复杂性肛瘘患者的肠道菌群分布，探讨其与健康人的菌群分布是否存在差异。方法:采用病例对照研究方法，回顾性收集2020年6月至12月期间杭州市第三人民医院接受手术治疗的30例复杂性肛瘘患者临床资料（复杂性肛瘘组），并按1∶1配比选择本院健康体检人群30例作为对照组（健康对照组）。病例纳入标准：（1）符合腺源性肛瘘诊断的标准，且症状持续3个月以上；（2）术前已行电子结肠镜检查排除肠道炎性反应、炎性肠病等；（3）复杂性肛瘘的定义为符合下面情况之一者：瘘管跨越2/3及以上的肛门括约肌；包含两个以上的外口或瘘管；既往已行肛瘘手术后确认复发者。排除标准：（1）合并有炎性肠病、慢性腹泻或便秘、糖尿病、消化道恶性肿瘤、肝肾功能障碍等；（2）克罗恩病、外伤、特殊感染（如放线菌病和结核病）等引起的肛瘘；（3）近1个月内使用过抗生素、益生元、益生菌等可能影响肠道微生态制剂者；（4）认知缺陷不能配合者。提取研究对象的粪便样本总DNA，扩增细菌16S rDNA基因序列的V4高变区，利用Illumina Miseq平台进行高通量测序，最后进行操作分类单元（OTU）聚类、进行Alpha多样性和LEfSE数据分析，其中Chao指数或ACE指数越大，表明微生物区系的预期物种丰度越高，Simpson指数越小或Shannon指数越大，表明微生物区系多样性越高。两组间性别、年龄、体质指数（BMI）、饮酒吸烟史基线资料比较差异均无统计学意义（均 P>0.05），说明两组具有可比性。本研究观察指标包括两组的测序和质量控制、Alpha多样性分析和物种及其丰度分析以及LEfSE分析。 结果:复杂性肛瘘组与健康对照组的主要优势菌都是厚壁菌门和拟杆菌门，分别占93.4%±32.0%和87.4%±41.2%；在属水平上，复杂性肛瘘组的普雷沃菌属（4.9%±7.4%比0.1%±1.1%， P<0.001）、巨细胞菌属（3.9%±8.2%比0.5%±4.2%， P<0.05）和毛螺菌属（2.6%±5.7%比0.1%±3.4%， P<0.05）的丰度明显更高，而变形菌属（0.02%±4.2%比9.3%±14.4%， P<0.01）、肠球菌属（0.02%±2.3%比9.3%±19.6%， P<0.05）、拟杆菌属（24.7%±9.9%比29.8%±9.1%， P<0.05）和克雷伯菌属（0.4%±4.2%比3.9%±7.3%， P<0.05）相对更低。与健康对照组相比，复杂性肛瘘组肠道菌群多样性更丰富，表现为ACE指数更高［（293.30±44.00）比（218.75±33.83）， t=102.069， P<0.001］，Chao指数也更高［（318.40±41.99）比（250.00±46.38）， t=77.818， P=0.028］，Shannon指数更高［（3.36±0.29）比（2.43±0.34）， t=9.657， P=0.001］；而Simpson指数更低［（0.103±0.013）比（0.131±0.013）， t=5.551， P=0.046］，差异均有统计学意义（均 P<0.05）。韦荣菌科、Selenemondales 及厌氧菌纲（均属于厚壁菌门）的菌株总体上对两组样本肠道菌群差异的影响最大（LDA 值均>4）。 结论:与健康对照组相比，复杂性肛瘘患者肠道菌群多样性更丰富，提示某些肠道菌群及其代谢产物可能在肛瘘发病中发挥了一定的作用。

目的:探讨Lesch-Nyhan综合征的病因、临床诊断和治疗策略。方法:回顾性分析2019年8月郑州市第一人民医院收治的2例严重运动障碍、智力障碍和复杂性泌尿系结石患者的病例资料。例1，男，9岁，因泌尿系多发结石入院。入院前1年因双肾多发结石、膀胱结石于外院行经尿道膀胱结石钬激光碎石取石术。术后结石成分分析结果为无水尿酸结石。术后1周复查膀胱充盈良好，未见残留结石。本次入院前1周复查彩色多普勒超声示双肾多发结石并膀胱结石。既往发育落后，智力低下。足月剖宫产，无出生缺氧、窒息及抢救史。查体：清醒状态，任何刺激均无语言反应；右侧鼻唇沟浅，口角左斜；竖头、独坐、站立等大运动丧失；躯干呈扭转性痉挛状态，四肢肌力2~3级，四肢呈痉挛性肌张力增高状态，四肢关节僵硬，双手呈握拳状，无不自主运动和肌束震颤；肱二头肌反射、膝腱反射未引出，病理反射阳性。血尿酸517μmol/L。例2，男，6岁，为例1胞弟。家属代诉例2患儿间断发热2年余，每次发热持续时间和体温表述不清，未予特殊治疗。体征和查体与例1类似。影像学检查提示双肾结石。血尿酸373μmol/L。为明确诊断，联合河南省人民医院遗传研究所会诊并行基因检测。采用全外显子测序技术对例2和其父母进行全外显子检测，采用Sanger测序技术对例2和其父母进行突变位点检测验证。查找NCBI-Homologene数据库中人HPRT1基因的同源序列，并与其他物种进行对比，分析蛋白的保守性。利用在线网站PredictProtein(http：//www.predactprotein)对HPRT1基因的二维结构进行预测。结果:基因测序结果显示，例2的HPRT1基因存在1个新发突变(c.571T>G [p.Tyr191Asp])，该突变遗传自患儿母亲。结合患儿临床表现和基因检测结果诊断为Lesch-Nyhan综合征。基因分析结果显示，191位置氨基酸Tyr和其前后氨基酸均具有高度的保守性，191位置氨基酸参与蛋白的β折叠。对例2进行最低剂量的别嘌呤醇和儿童常规剂量的枸橼酸氢钾钠颗粒治疗，并予低嘌呤饮食。治疗3个月后复查血尿酸降至255μmol/L，泌尿系结石较前未见明显增多。结论:结合患儿临床表现和HPRT1基因检测结果可诊断Lesch-Nyhan综合征。对于此类患者，最低剂量的别嘌呤醇和儿童常规剂量的枸橼酸氢钾钠颗粒治疗，结合饮食治疗的效果较好。