[目的]探究1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)基因在紫丁香单萜类物质合成中的作用,为紫丁香花香分子育种提供有效的基因资源和理论基础.[方法]以紫丁香花瓣为材料,克隆了 SoDXR基因,并对其进行生物信息学和亚细胞定位分析、不同花发育时期和器官组织中的qRT-PCR表达分析以及探究其在金鱼草花瓣中异源瞬时过表达后的功能.[结果]SoDXR基因全长为1 425 bp,编码474个氨基酸,编码的蛋白具有保守的DXP_reductoisom结构域,与桂花和油橄榄的相似性高达95％.亚细胞定位显示该蛋白主要定位于质体,与软件预测结果一致.伴随着开花,SoDXR表达水平呈先升高后降低的趋势,在初开期最高,其在各个器官组织中均有表达,花瓣中表达量最高,茎中表达量最低.瞬时过表达表明,SoDXR基因的表达水平显著高于对照,促进了主要单萜成分罗勒烯和月桂烯的释放,释放量分别增加了 15.03倍和4.83倍.[结论]SoDXR基因正调控紫丁香单萜类物质的合成,表明DXR基因在花香次级代谢物合成中起到重要作用.

木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTH)属于糖苷水解酶16家族(GH16),是一类介导木葡聚糖(XyG)-纤维素骨架构建和重组的酶.为探明XTH家族基因在金鱼草(Antirrhinum majus)中的潜在生物学功能,通过生物信息学分析,结合转录组测序(RNA-seq)和实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)探究了 XTH家族基因分别在金鱼草瓣化和非瓣化雄蕊以及抗感核盘菌材料中的表达水平.结果表明,鉴定出的33个AmXTH蛋白主要保守基序为ExDxE,分为3个亚组.AmXTH基因启动子的顺式作用元件多为生长发育、抗病及抗逆类.经RNA-seq和qRT-PCR验证,最终挖掘出4个正向介导抗病的关键候选基因(AmXTH3、14、18和33),1个负向介导抗病的关键候选基因(AmXTH23),12个正向介导雄蕊瓣化的关键候选基因(AmXTH 1、7、9、11、21、22、23、24、26、28、29和33)以及2个负向介导雄蕊瓣化的关键候选基因(AmXTH15和31);其中AmXTH23和AmXTH33可能同时在金鱼草抗核盘菌和雄蕊瓣化中发挥作用.该研究初步挖掘出参与金鱼草抗核盘菌及雄蕊瓣化的AmXTH候选基因,为进一步揭示其生物学功能奠定了基础.

[背景]由鲤疱疹病毒Ⅱ型(cyprinid herpesvirus-2,CyHV-2)引起的疱疹病毒性造血坏死病在鲫和金鱼中的暴发给水产养殖业造成了巨大的经济损失.[目的]开发一种快速、现场检测鲫是否感染过CyHV-2 和监测鲫CyHV-2 IgM抗体水平的胶体金检测试纸条.[方法]将CyHV-2 与胶体金结合作为金标抗原、Protein A作为检测线、兔源rORF66 多克隆抗体进行划线作为质控线,分析胶体金试纸条最佳制备及组装条件,确定胶体金标记最适pH、金标抗原最适浓度,以及检测线(test line,T线)、质控线(control line,C线)最适划线浓度等.[结果]本研究制备的CyHV-2 抗体胶体金试纸条可以使用全血测试,与常见的其他鱼类抗体血清无交叉反应,如草鱼呼肠孤病毒抗体阳性血清、鳜虹彩病毒抗体阳性血清等.试纸条最低限度可以检测到 1:100 稀释的阳性血清抗体,由试纸条检测线的深浅可以初步判断鱼体中抗体水平.试纸条通过对 10 条鲫鱼血清样品检测并和金鱼造血器官坏死病毒检测方法(GB/T 36194-2018)进行Kappa分析,Kappa值为 0.80,表明二者有较高的符合率.[结论]本研究制备的试纸条具有较高的灵敏度和特异性,具有操作简单和成本较低的特点,对鱼类检疫、鱼体抗体水平评价等具有实际应用价值.

MYB是植物中最大的转录因子家族之一,其中R3-MYB转录因子RADIALIS(RAD)在金鱼草(Antirrhinum majus)花发育过程中具有十分重要的作用.本研究对金鱼草基因组进行分析,发现1个与RAD结构相似的R3-MYB基因,将其命名为Am RADIALIS-like 1(Am RADL1).进一步通过生物信息学预测基因功能,利用q RT-PCR分析Am RADL1在野生型金鱼草不同组织器官中的相对表达量,对过表达Am RADL1的转基因金鱼草进行形态学观察和组织学染色分析.结果表明,Am RADL1基因开放阅读框(open reading frame,ORF)长度为306 bp,编码101个氨基酸,具有典型的SANT结构域,C末端含有CREB motif,与番茄(Solanum lycopersicum)Sl FSM1同源性较高.q RT-PCR结果表明,Am RADL1在根、茎、叶和花中均有表达,其中在花中表达量较高;进一步分析其在不同花器官中的表达量差异,发现Am RADL1在心皮中表达最高.转基因金鱼草植株的组织学染色分析结果显示,与野生型相比,转基因植株的心皮细胞大小没有明显的变化,但心皮中胎座区域变小,细胞数目减少.综上所述,Am RADL1可能参与调控心皮发育,但在心皮中的具体作用机制还有待进一步研究.

基于模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和金鱼草(Antirrhinum majus)花器官突变体研究提出的四聚体模型揭示了花同源异型蛋白的相互作用方式;进一步提出的核小体拟态模型,解释了花同源蛋白四聚体调控目标靶基因的分子机理.被子植物花器官形态多样化与MADS-box基因的表达模式和功能分化密切相关.多年生被子植物花发育的高通量转录组分析表明,多种基因参与调控花器官发育过程.本文重点综述了被子植物花器官发育的模型演变、MADS-box基因结构和基因重复、miRNA调控以及相关转录组分析的最新研究成果,并对花器官发育的研究前景进行了展望.

目的:探讨丁草胺对金鱼主要器官酯酶(EST)和过氧化物酶(POD)同工酶的影响,为评估丁草胺对水生生物的环境风险提供依据.方法:依据丁草胺对金鱼染毒24 h的半数致死浓度设置0.4、0.8、1.2 mL/L丁草胺染毒组,并以0.1mLg腹腔注射急性染毒金鱼24 h,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)法检测金鱼主要器官的EST和POD同工酶活性.结果:对照组金鱼心脏EST和POD同工酶不表达,在丁草胺1.2 mL/L时产生应激反应,出现新条带,活性较对照组显著升高(P＜0.01).随丁草胺浓度增加,与对照组相比,肝胰脏EST同工酶活性逐渐减弱(P＜0.01),POD同工酶活性先增强后减弱(P＜0.01).0.4 mL/L时鳃、肾脏EST同工酶活性分别是对照组的2倍和3倍(P均＜0.01);0.8 mL/L时鳃、肾脏EST和POD同工酶活性均消失,在1.2 mL/L时活性重现但较对照组差异明显(P＜0.05或P＜0.01).结论:丁草胺浓度与金鱼不同组织EST、POD同工酶活性呈剂量-效应关系.中浓度(0.8 mL/L)及以上丁草胺可能破坏金鱼鳃和肾脏的EST、POD同工酶活性.

目的 基于网络药理学和生物信息学研究骨碎补治疗骨关节炎(OA)可能的分子机制.方法 通过中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)对骨碎补可能的生物活性成分和靶点进行筛选和预测,通过TTD等5个数据库挖掘骨关节炎相关的作用靶点,采用ClueGo分析骨碎补治疗OA可能的分子机制.结果 从TCMSP检索出71个骨碎补相关成分,根据口服生物利用度(OB)和药物相似性(DL)值筛选获得生物活性成分18个,同时预测出92个可能的作用靶点;通过相关数据库共检索到与OA密切相关的靶点168个;拓扑分析筛选出骨碎补治疗OA的99个关键靶点;ClueGO分析显示,骨碎补治疗OA的关键靶点主要涉及细胞周期、炎症、感染、癌症相关等31条信号通路.结论 骨碎补治疗OA具有多系统、多成分、多靶点的特点;其可能的作用机制包括直接参与骨重建的细胞增殖、凋亡及分化,调节成骨、破骨代谢平衡,以及调节免疫、炎症反应等干预和影响骨微环境以达到控制疾病发生发展的目的,与目前治疗OA的作用机制相符合.

脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)是茉莉酸信号途径的关键酶.该研究克隆了金鱼草的LOX基因,命名为AmLOX1. AmLOX1基因的开放阅读框为2649 bp,编码883个氨基酸.AmLOX1蛋白质的理论等电点为pH6.06,相对分子质量为100.52 kDa.AmLOX1与其他植物的LOX蹉因均有较高的同源性.实时荧光定量PCR表达分析发现,AmLOX1在金鱼草花中表达量显著高于根茎叶;在花器官中,下瓣的相对表达量最高;在花不同发育阶段中,衰败期的花AmLOX1的相对表达量最高.

为了筛选出适宜修复白洋淀镉(Cd)污染水体的沉水植物,该研究通过室内模拟试验,分析了四种沉水植物黑藻、狐尾藻、金鱼藻和菹草对Cd的耐受性及对底泥Cd的富集和迁移能力.结果表明:(1)通过毒性测试研究,Cd对黑藻、狐尾藻、金鱼藻及菹草的4 d?EC50(半数抑制浓度)分别为0.51、0.81、0.03、0.12 mg·L?1,狐尾藻对Cd的耐性最强,黑藻次之,金鱼藻对Cd的耐性最低;四种沉水植物对Cd的最大富集量分别为27.89、15.28、22.54、32.74 g·kg?1,菹草对Cd的富集能力最强,黑藻次之,狐尾藻对Cd的富集能力最低.(2)通过Cd污染底泥修复研究,黑藻、狐尾藻和菹草体内Cd富集量整体表现为根>叶片和茎(P<0.05);地上部、根对Cd的富集能力分别表现为黑藻>菹草>狐尾藻,菹草>黑藻>狐尾藻;三种沉水植物对Cd的迁移能力则表现为黑藻>狐尾藻>菹草.总之,黑藻对底泥中Cd富集和迁移能力均较强,且耐性较高,是最适合修复白洋淀Cd污染水体的沉水植物.

目的:研究筒鞘蛇菰乙酸乙酯部位的化学成分,为进一步丰富该属植物的化学成分及筒鞘蛇菰的开发利用提供参考.方法:以75％乙醇提取筒鞘蛇菰全株得到醇提物,依次用石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯对提取物进行萃取得到相应部位萃取物.通过硅胶柱、凝胶柱、半制备柱对乙酸乙酯部位萃取物中化学成分进行分离纯化,然后结合波谱(质谱、氢谱、碳谱)数据和文献报道对分离得到的化学成分进行结构鉴定.结果:从筒鞘蛇菰乙酸乙酯部位共分离得到了13个化合物,分别鉴定为pyracanthoside(1)、5,7,3′,5′-四羟基二氢黄酮(2)、柚皮素(3)、高圣草酚(4)、橙皮素(5)、樱花亭(6)、圣草酚(7)、金鱼草素6-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(8)、青霉酸(9)、二氢青霉酸(10)、2-甲基-3-呋喃甲酸(11)、5-hydroxymaltol(12)和5,7-二羟基色原酮(13),多为二氢黄酮类化合物.化合物2～13为首次从蛇菰属植物中分离得到.结论:本研究丰富了蛇菰属植物的化学成分,并为筒鞘蛇菰的质量评价奠定了一定基础.