[目的]为解析甘蔗基因组的密码子使用特征,提高异源基因在甘蔗中的表达效率.[方法]以已发布的甘蔗属种(热带种LA-purple、割手密NP-X和AP85-441)及其近缘属种蔗茅(Yunnan2009-3)基因组为数据,利用Python、CodonW1.4.2 进行密码子偏好性分析,同时通过中性绘图、ENC-plot、PR2-plot等分析探讨密码子偏好性形成的影响因素,并结合转录组测序数据分析密码子偏好性参数与基因表达水平的相关性.最后,基于RSCU均值与 7 个主要模式生物种(玉米、高粱、水稻、拟南芥、烟草、大肠杆菌、酿酒酵母)的密码子使用模式进行比较分析.[结果]显示热带种、割手密和蔗茅的基因组都富含GC,平均GC含量为 56.3%,且GC3>GC1>GC2,倾向于使用以G/C结尾的密码子,平均ENC值为 48.45,偏好性较低.中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析表明它们的密码子偏好性受到自然选择、突变压力等多种因素的共同影响,其中自然选择占主导作用.相关性分析表明密码子偏好性参数与基因实际的转录表达水平存在显著相关性,但相关性不强.根据RSCU和?RSCU值,确定了 13 个最优密码子,均以C或G结尾,密码子使用特性在全基因组和染色体组水平上无差异.通过比较发现,甘蔗的核苷酸组成及密码子偏好性与玉米、高粱和水稻较为相似,而与拟南芥、烟草、大肠杆菌和酵母具有显著差异.[结论]甘蔗热带种、割手密和蔗茅的密码子偏好性高度相似,其形成受自然选择和突变因素的影响.此外,对甘蔗优异基因功能异源验证时可优先选择玉米、水稻和高粱作为异源表达系统.

植物多样性是植物群落维持生态系统稳定的基础.虽然荒漠草原植被稀少,但其在防风固沙等方面仍发挥着不可替代的生态服务功能,然而对荒漠植物多样性如何响应长期极端降水量变化尚缺乏深入理解.该研究依托2014年在宁夏荒漠草原设立的降水量变化(减少50％、减少30％、自然、增加30％和增加50％)的野外实验样地,研究了2020年5-10月植物生物量和物种多样性的变化特征,分析了二者与土壤性质的关系.随着生长季推移,植物群落生物量、Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数呈先增加后降低的时间动态,Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数无明显的变化规律.与自然降水量相比,降水量减少对植物生物量和多样性影响较小,尤其是降水量减少30％的处理下;多数情况下,降水量增加刺激了苦豆子(Sophora alopecuroides)、短花针茅(Stipa breviflora)、白草(Pennisetum centasiaticum)等物种生长,提高了植物生物量,但亦未明显改变植物多样性(尤其是降水量增加30％的处理下).对植物生物量影响显著的土壤因子包括脲酶活性、温度、含水量、pH、磷酸酶活性和蔗糖酶活性,对植物多样性影响显著的土壤因子包括含水量、电导率和脲酶活性.该研究结果意味着,连续7年降水量变化下,研究区植物对适度甚至极端干旱有强的适应性;降水量适度增加提高了土壤水分有效性,增强了离子移动性,刺激了酶活性,促进了植物生长.然而,降水量持续增加导致植物生物量增加,植物耗水增大,使得生长季后期土壤水分不足,导致部分植物提前完成生命周期.

目的:建立高效液相色谱串联电喷雾检测器(HPLC-CAD)同时测定30批白茅根样品中果糖、葡萄糖和蔗糖的方法,并对不同来源白茅根所测糖类成分的含量进行比较,为其质量标准提高提供依据.方法:采用Xbridge Amide色谱柱(4.6 mm×250 mm,3.5 μm),以乙腈-0.2％三乙胺水(75∶25)为流动相,流速1 mL· min-1,柱温30℃.结果:在建立的液相色谱条件下,上述3个糖类成分分离完全,果糖、葡萄糖、蔗糖进样量分别在2.125～12.749、2.017～12.101、5.274～31.646μg范围内线性良好;精密度、重复性、稳定性及回收率实验结果均符合含量测定要求,果糖、葡萄糖和蔗糖进样量的平均回收率(n=6)分别为99.8％、99.8％、100.7％.30批白茅根样品中果糖、葡萄糖和蔗糖的含量分别为2.019～63.319、2.835～64.797、1.289～175.816mg·g-1.以3个糖为指标,经过系统聚类分析,性状有问题的样本被聚成一类,该类样品中3个糖的含量均比较低,果糖小于17.500 mg· g-1,葡萄糖低于12.800 mg·g-1,蔗糖多小于51.900 mg·g-1;符合《中华人民共和国药典》规定的样本为一类,此类样品中3种糖含量较高,果糖与葡萄糖的含量大于性状有问题的样本.结论:该方法适用于白茅根中果糖、葡萄糖和蔗糖的含量测定,3个糖的测定对白茅根具有一定的鉴别意义.

为了解甘蔗 (Saccharum) 与斑茅 (Erianthus arundinaceus) 杂交后代作为抗病亲本的利用价值, 通过特异引物PCR鉴定出78份甘蔗与斑茅杂交BC1真实杂种;通过人工接种花叶病毒和黑穗病菌, 初步评价了甘蔗和斑茅杂交BC1的抗病表现.结果表明, 甘蔗和斑茅杂交BC1的抗花叶病具有普遍性, 而黑穗病抗性则出现分离.初步筛选出BC1无性系YCE01-48、YCE01-71、YCE01-105、YCE01-125、YCE02-184和YCE01-118可同时抗花叶病和黑穗病, 有望成为甘蔗杂交利用的高抗病源亲本.

揭示斑茅割手密复合体在杂交利用过程中的斑茅、割手密野生特异基因在各世代的遗传规律,为利用斑割复合体创制甘蔗育种新亲本提供理论依据.利用AFLP-PCR分子标记结合毛细管电泳技术对斑割复合体在杂交利用过程中的斑茅、割手密野生特异基因在各世代的传递动态进行分析,并研究它们之间的遗传关系.29对AFLP引物组合共扩增出3695个位点,多态性比例为97.89％.斑茅和割手密对斑割复合体的遗传贡献率分别为43.96％和56.04％.斑茅特异位点在F1、BC1和BC23个世代的平均遗传率分别为8.25％、1.90％和0.63％,割手密特异位点在F 1、BC1和BC2 3个世代的平均遗传率分别为16.98％、2.40％和0.21％,特异遗传物质均呈逐代减少趋势.比较不同世代甘蔗栽培种亲本遗传到后代的特异位点比率,F1的GT02-761特异位点比率最高,BC1的GT05-2743特异位点比例平均高达92.75％,BC2的ROC23遗传率最低,为49.09％,FN39遗传率最高,达94.32％.聚类分析结果表明斑割复合体偏向父本遗传,斑割复合体杂交后代偏向甘蔗栽培种遗传,与分子遗传关系分析结果一致.研究表明,经过3代的遗传重组,斑割复合体后代的遗传物质与斑割复合体相比已发生了很大的改变;研究明确了斑茅、割手密2个亲本在3个世代的遗传贡献规律,为进一步的杂交选育提供理论支持.

土壤活性有机碳对环境变化反应敏感,为探讨伊犁河谷不同类型湿地土壤活性有机碳组分含量及其影响因素,本研究以伊犁河谷常年水淹的芦苇湿地、极少水淹的雀稗湿地以及季节性水淹的拂子茅湿地为对象,测定0-40 cm土层内土壤易氧化有机碳(EOC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)的含量,分析不同类型湿地EOC、DOC和MBC之间的相关性及其与土壤酶活性(蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶)、土壤养分(铵态氮、全磷)和土壤有机碳(SOC)之间的关系.结果 表明:3种不同类型湿地土壤活性有机碳组分在0～40 cm土层内的垂直分异规律一致,均随土壤剖面的加深而递减,而土壤MBC、EOC和DOC含量差异性显著(P＜0.05),其中芦苇湿地的土壤MBC、EOC和DOC含量均最低;3种类型湿地中,MBC、EOC和DOC所占SOC的比例分别在4.33％～18.02％、28.85％～66.06％、0.73％ ～ 1.36％;除DOC所占SOC比例在0～ 40 cm土层内呈现先增大后减小规律外,MBC和EOC占SOC比例未呈现一致的变化规律;3种土壤活性有机碳组分所占土壤有机碳的比例以EOC所占比例最大,DOC所占比例最小;MBC、EOC占SOC的比例均以雀稗湿地最高,DOC所占比例以拂子茅湿地最高,而芦苇湿地MBC、EOC和DOC比例均较低;3种类型湿地MBC、EOC和DOC彼此之间相关性均达到显著水平,DOC与土壤全磷相关性不显著,而3种土壤活性有机碳组分与土壤养分、土壤酶活性相关性均达到显著水平.本研究表明,土壤酶活性和土壤养分是影响土壤活性有机碳含量的重要因子.

2017年12月至2018年3月在江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区,利用粪便显微组织学分析技术结合野外直接观察法对麋鹿(Elaphurus davidianus)冬季食性和食物营养成分进行了分析.野外调查在7条样线上共收集228堆麋鹿粪便,组成14个复合样本进行分析.结果 表明,麋鹿冬季食物来源于14科51种植物,其中,芦苇(Phragmites australis,23.09％)和互花米草(Spartina alterniflora,17.58％)为最主要食物,其次为盐地碱蓬(Suaedasalsa,6.50％)、白茅(Imperata cylindrica,5.36％)、獐毛(Aeluropussinensis,4.90％)、苇状羊茅(Festucas arundinacea,3.83％)、扁秆蔗草(Scirpus planiculmis,3.45％)、碱蓬(Suaedaglauca,3.27％)、碱茅(Puccinellia distans,3.12％)、黑麦草(Lolium perenne,2.60％)和茵陈蒿(Artemisia capillaris,2.60％).麋鹿冬季食物以草本植物为主(96.73％),极少采食木本植物枝叶(3.27％).被啃食植物中粗蛋白含量基本满足麋鹿越冬营养需求.

患者男,18岁,因HBsAg定量测定比值较高(1:32,间接血凝法)于1988年8月3日上午9时许用开水冲“芸芝肝泰冲剂”(成份:芸芝、蔗糖,江西德兴大茅山制药厂出品)温服.

蔗糖:果聚糖-6-果糖基转移酶(sucrose:fructan 6-fructosyl-transferase,6-SFT)是禾本科植物中果聚糖合成的关键酶,在植物抵御干旱、低温、盐胁及氮胁等非生物逆境胁迫中起着十分重要的作用.为了探讨'黔草1号'高羊茅(Festuca arundinacea)中6-SFT基因的分子机制,利用RT-PCR结合RACE技术(rapid amplification of cDNA ends)从高羊茅中克隆了6-SFT基因.序列分析显示,cDNA全长为2 375 bp,包含一个完整的开放阅读框1 860 bp,编码蛋白含有620个氨基酸,命名为Fa6-SFT.理化性质分析显示,其蛋白分子质量为68.20 kDa,理论等电点pI为5.61,属于酸性蛋白.保守结构域分析发现,由该基因推导的氨基酸序列具有糖基水解酶32 (glycosyl hydrolase family 32,GH32)家族保守结构域.蛋白多重序列比对及进化树分析发现,高羊茅Fa6-SFT与猫尾草、黑麦草和毒麦亲缘关系最近.亚细胞定位显示Fa6-SFT主要定位于细胞核和细胞膜.实时荧光定量PCR检测分析表明,干旱、高温、盐胁迫和氮胁迫等非生物胁迫均能调控Fa6-SFT基因的表达,推测高羊茅Fa6-SFT可能与非生物逆境胁迫密切相关.

为探究不同植被类型根际土壤性质的差异,揭示土壤酶活性与物理性质之间的相互关系,通过田间采样,测定土壤容重、含水量和酶活性(过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和脲酶)等指标,分析山西阳泉矿区煤矸石山复垦地不同植被类型根际土壤物理性质和酶活性的季节变化(1、4、7和10月)特征.结果显示:经过人工植被恢复的根际土壤物理性质与酶活性要优于未种植裸地,其中种植在平台的侧柏林的土壤容重最低(1.07 g/cm3);垂柳林根际土壤脲酶和过氧化氢酶活性最强,分别为0.20、0.80 mg g-1 h-1,且含水量最高.下边坡混合种植的紫穗槐-高羊茅灌丛根际土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性显著高于上边坡.不同植被类型根际土壤酶活性季节变化特征明显,在土壤水分充足、温度波动小的季节根际土壤酶活性较高.根际土壤酶活性主要受土壤含水量影响.本研究表明垂柳是较侧柏和毛白杨更适用于煤矸石山平台种植的树种,而紫穗槐-高羊茅灌丛在下边坡恢复效果较好,可作为未来植被恢复的参考,促进矸石山生态系统稳定性维持.