水体细菌碱性磷酸酶及其编码基因研究进展

水体溶解性反应磷是浮游植物可直接利用的主要磷营养形式,细菌碱性磷酸酶催化的有机磷矿化过程则是维持溶解性反应磷供给的重要途径.通过总结细菌碱性磷酸酶的种类与分布特征,发现主要包括Pho A、Pho X和Pho D 3种类型细菌碱性磷酸酶,其中超过50%的Pho X分布于细菌细胞的外部环境,对溶解性反应磷的循环再生尤为重要.综述水体产碱性磷酸酶细菌群落组成的研究进展,以及影响编码基因表达的环境因素,对比分析产碱性磷酸酶细菌群落鉴定方法的特点及发展趋势.细菌碱性磷酸酶编码基因的研究多关注寡营养海洋生态系统,对于同样存在磷限制问题的富营养化湖泊生态系统鲜有涉及,而构建针对典型富营养化湖泊生态系统的细菌宏基因组数据库,则可为建立淡水生态系统细菌碱性磷酸酶及其编码基因的研究方法奠定基础,有助于认识湖泊水华频发的微生物学驱动机制.     

黄条鰤(Seriola aureovittata)MyHC基因克隆及其在早期发育阶段表达研究

为解析肌球蛋白重链(MyHC)基因在黄条鰤(Seriola aureovittata)生长发育过程中作用机制,本研究采用RACE技术,克隆了黄条鰤MyHC基因全长cDNA序列,采用荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对MyHC在黄条鰤不同组织、胚胎发育过程以及仔稚幼鱼发育过程中的表达特征进行了研究。结果表明:黄条鰤MyHC基因全长为6143bp,开放阅读框为5811bp,编码了1936个氨基酸,由3个保守结构域组成即MYSc-classⅡ、Myosin taill和SH3;系统进化树分析显示黄条鰤MyHC与高体鰤进化关系最近。qRT-PCR分析发现黄条鰤MyHC在各组织中均有表达,但在肌肉中表达量最高(P<0.05);随着黄条鰤胚胎发育的进行,MyHC在16细胞期之前表达量较高,在胚体下包2/3时期表达量显著升高,且在孵化期达到峰值(P<0.05:);在仔稚幼鱼发育阶段,MyHC在孵化后20d后表达量显著升高,30d表达水平达到峰值(P<0.05),随后的35d到40d表达水平略有下降但仍保持较高表达趋势,黄条鰤MyHC表达具有发育阶段表达的特异性。MyHC表达特征揭...     

基于形态学特征和DNA条形码对中国沿海银口天竺鲷属(Jaydia)分类研究

本研究针对中国沿海银口天竺鲷属鱼类分类鉴定不清晰,同种异名多,种类误鉴等分类问题,结合形态特征比较与DNA条形码技术对其分类鉴定问题进行梳理。2014—2019年间于南海北部沿海采集101尾银口天竺鲷属鱼类标本,经形态学特征鉴定为:横带银口天竺鲷Jaydia striata(Smith & Radcliffe, 1912),特征为体侧有7—11褐色宽横带,腹鳍、臀鳍浅灰色;印度洋银口天竺鲷J.striatodes(Gon,1997),特征为体侧有7—11褐色宽横带,臀鳍后缘黑色;白边银口天竺鲷J.novaeguineae(Valenciennes,1832),特征为臀鳍、尾鳍最下缘为白边;黑边银口天竺鲷J.truncata(Bleeker,1855)特征为第二背鳍、臀鳍中部有一平行基底的黑色带,尾鳍后缘黑色带略宽;史密斯银口天竺鲷J.smithi Kotthaus,1970,特征为第二背鳍中部有一平行基底的黑色纵带,尾鳍后缘黑色带略细;斑鳍银口天竺鲷J.carinatus(Cuvier,1828),特征为第二背鳍最末软条基底有一大黑斑;黑鳃银口天竺鲷J.poeciloptera...     

大洋表层沉积物中甲烷代谢古菌群落的组成及分布特征

海洋沉积物中的甲烷代谢微生物是甲烷循环的关键参与者,其代谢过程对大气甲烷浓度及全球气候变化具有显著影响,研究其在全球大洋沉积物中的组成及分布特征是探究微生物介导甲烷循环的基础。采用焦磷酸454高通量测序测定甲烷代谢保守功能基因mcrA（Methyl coenzyme–M reductase A）分析全球大洋沉积物中甲烷代谢微生物群落的组成和多样性;结合荧光实时定量PCR技术检测了古菌和甲烷代谢古菌的丰度分布特征。与其他海洋生境对比,大洋沉积物中甲烷代谢古菌群落结构单一,大西洋和印度洋的α多样性指数显著高于太平洋（p<0.05）。在大洋沉积物样品中鉴定到3个目的甲烷代谢古菌,即甲烷杆菌目（Methanobacteriales）、甲烷八叠球菌目（Methanosarcinales）和甲烷微菌目（Methanomicrobiales）,其中甲烷微菌目占绝对优势,并主要由一簇未知类群（暂名Oceanic Sediments Dominant group,OSD group）组成。大洋沉积物的古菌16S rRNA基因丰度（湿重,下同）平均为8.81×10⁶ copies/g,大西洋的低于印度洋和太平洋;马里亚纳海沟基因丰度低于南海北部,且随着采样深度增加而呈降低趋势。大洋沉积物的mcrA基因丰度为1.38×10³～8.25×10⁴ copies/g。基因丰度大西洋最高,太平洋次之,印度洋最低;马里亚纳海沟略高于南海。本研究发现,相较于冷泉、热液、近海河口等海洋生境,大洋沉积物中甲烷代谢古菌丰度低且群落结构单一,不同海区样品间具有极高的相似性;同时发现OSD group是全球大洋沉积物样品的绝对优势类群,其与已知类群序列亲缘关系均较远,分类进化地位尚不明晰,值得进一步研究。     

厚壳贻贝（Mytilus coruscus）McNF-κB基因的克隆及其在发育中的作用

核因子κB（Nuclear Factor kappa-B,NF-κB）具有免疫、炎症、凋亡、细胞增殖和发育的调节作用,目前NF-κB在脊椎动物和果蝇中的研究较为丰富,在贝类中的报道较少。为进一步探究NF-κB在厚壳贻贝（Mytilus coruscus）免疫和发育中的作用,本研究克隆了厚壳贻贝McNF-κB基因的序列全长,其全长为4 087 bp,开放阅读框为2 613 bp,编码871个氨基酸,具有典型的锚蛋白重复序列（ankyrinrepeat, ANK）结构域和死亡结构域。氨基酸序列分析结果发现,该基因与欧洲贻贝（Mytilus edulis）和地中海贻贝（Mytilus galloprovincialis）分别具有72.76%和66.58%同源性,且在系统进化树中与欧洲贻贝和地中海贻贝聚为一支。经实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检验表明,McNF-κB基因于厚壳贻贝各组织均有分布,在鳃中表达最高;McNF-κB基因在厚壳贻贝眼点幼虫阶段和稚贝阶段均有表达,且在稚贝阶段表达量显著高于眼点幼虫阶段。利用RNA干扰技术沉默眼点幼虫McNF-κB基因后幼虫变态率显著下降,推测McNF-κB基因调控厚壳贻贝幼虫变态过程。本研究为探究McNF-κB基因如何调控厚壳贻贝发育奠定了基础。     

基于转录组测序技术对调控毕加索小丑鱼（Picasso clownfish）白化体征关键基因的研究

毕加索小丑鱼（Picasso clownfish）因其皮肤中的白色斑块分布杂乱抽象而得名,同时也由于其白色斑块的形成无规律性和稀缺性,属于名贵的小丑鱼,因此,解析毕加索小丑鱼的皮肤白斑形成机制,可以为毕加索小丑鱼的人工育种提供理论依据。在本研究中,我们对3种体色毕加索小丑鱼的背鳍和臀鳍之间的身体相同部位3种色块（黑色、黄色、白色）的皮肤进行进行了转录组测序。研究结果显示,与黄色和黑色皮肤组织相比,在白色皮肤组织中存在大量差异表达基因。其中与黑色素产生相关的信号通路（例如黑色素生成、Hedgehog信号通路和Wnt信号通路）中的基因在白色皮肤组织中呈下调表达趋势。进一步对3种颜色皮肤组织中参与黑色素生成途径的基因进行详细分析,发现上游调控基因（如ednrba和mitfa）表达量从黑色到黄色至白色皮肤组织中逐步下调,但下游参与黑色素合成的核心基因（包括tyr、tyrp1b和dct）则在白色皮肤组织中表达出现显著下调。最后,本研究通过荧光定量PCR验证了转录组数据的可靠性。本研究结果将为今后人为干扰基因表达从而达到调控小丑鱼体色提供理论依据。     

牙鲆GHR基因Promoter区微卫星序列多态性与生长性状关系的初步研究

采用牙鲆GHR基因5'端Promoter区的1个微卫星标记,对胶南和日照2个牙鲆养殖群体进行了群体遗传多样性的研究,并探索该基因多态性位点与牙鲆生长性状之间的相关性.结果表明,2个群体在该座位的等位基因数为12和9个,有效等位基因数为6.26和5.04个,多态信息含量为0.84和0.80.2个群体该座位的Hardy-Weinberg遗传偏离指数均为正值,并没有显示出杂合子缺失,但各基因型分布频率都在一定程度上偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.01).连锁分析中发现,在胶南群体中,IM基因型对应的个体在全重、全长、体长、头长、体高和眼径形态学数据中均是最大的;在日照群体中,BC基因型对应的个体在全重、全长、体高、尾柄高、尾柄长和眼径数据中均是最大的;而CJ基因型对应的个体在体长和头长这两组数据中是最大的.该结果为研究GHR基因的变异对鱼类生长发育的影响及探索将该基因作为生长遗传标记的可行性奠定了实验基础.     

BOOK REVIEWS

Books reviewed in this article: The Mexican Colonial Copper Industry. Elinore M. Barrett . The Control Revolution: Technological and Economic Origins of the Information Society . James R. Beniger . Land Degradation and Society . Piers M. Blaikie And Harold C. Brookfield , Eds . La carte, mode d'emploi. Roger Brunet . France: les dynamiques du territoire . Roger Brunet AND Jacques Sallois , EDS. At the Crossroads—The Mineral Problems of the United States . Eugene N. Cameron . A Census of One Billion People , Papers for International Seminar on China's 1982 Population Census. Li Chengrui , ED. Les Milieux “Naturels” du Globe . Jean Demangeot . The Geophysiology of Amazonia: Vegetation and Climate Interactions : Robert E. Dickinson , ED. Tenn-Tom Country . James F. Doster And David C. Weaver . Family Farming in Europe and America . Boguslaw Galeski And Eugene Wilkening , EDS. The Geography of Urban Transportation . Susan Hanson , Ed. Combating Desertification in Developing Countries . J. K. Jain , ED. Cartography in France—1660–1848. Science, Engineering and Statecraft . Josef W. Konvitz . Distribution of Distances in Pregeographical Space . Hans Kuiper . Physical Geography Lab Manual: A New Experimental Approach . Neal G. Lineback And John M. Harlin . Physical Geography: A Landscape Appreciation , 2nd ed. Tom L. Mc Knight . The Desert Is No Lady: Southwestern Landscapes in Women's Writing and Art . Vera Norwood And Janice Monk , EDS. France: A Geographical, Social, and Economic Survey . Philippe Pinchemel , translated, by D. Elkins and T. H. Elkins. Gene Banks and the World's Food . Donald L. Plucknett , Nigel J. H. Smith , J. T. Williams , And N. Murthi Anishetty . Latin American Development: Geographical Perspectives . David Preston , Ed. Making Sense of Development: An Introduction to Classical and Contemporary Theories of Development and Their Application to Southeast Asia . P. W. Preston . The History of the Countryside. Oliver Rackham . The Third World in Perspective . H. A. Reitsma AND J. M. G. Kleinpenning . The Industrial Geography of Australia . David C. Rich . The Recruiting Game , 2nd Ed., revised. John F. Rooney , JR. A Cultural Geography of North American Indians . Thomas E. Ross AND Tyrel G. Moore , EDS. Eastern Europe . Dean S. Rugg . Human Territoriality: Its Theory and History . Cambridge Studies in Historical Geography: 7. Robert David Sack . Experimental Fluvial Geomorphology . Stanley A. Schumm , M. Paul Mosley , AND William E. Weaver . The New Urban Landscape . David Schuyler . Atlas of American Women . Barbara Gimla Shortridge . Impacts of Hazardous Technology: The Psycho-Social Effects of Restarting TMI-1 . John Sorensen , Jon Soderstrom , Emily Copenhaver , Sam Carnes AND Robert Bolin . Modern Physical Geography , 3rd Ed., (Third Edition). Arthur N. Strahler AND Alan H. Strahler . India: Economic Resource Base and Contemporary Political Patterns . B. L. Sukhwal .     

NF1~180mut表达载体构建及其在脑血管细胞中的表达

目的 前期研究中发现一合并脑血管狭窄的Ⅰ型神经纤维瘤病家系,为探索血管狭窄的病因,本研究构建该家系患者NF1基因共同突变产物NF1~180mut的过表达质粒,观察该质粒在脑血管细胞中的表达。方法 设计NF1~180mut全长序列的相应引物,采用pEGFP-N1作为载体框架,构建pEGFP-N1/NF1~180mut表达载体,通过Western blot法及共聚焦检测其蛋白表达;之后采用脂质体转染重组质粒于脑血管平滑肌细胞或内皮细胞中观察NF1~180mut在两种脑血管细胞中的表达。结果 ①成功构建了NF1~180mut表达载体;②该表达载体可在脑血管内皮细胞及平滑肌细胞内表达;③初步通过细胞计数研究及增殖实验显示NF1~180mut对脑血管平滑肌细胞和血管内皮细胞的生长及增殖有一定的作用。结论 本研究中构建了NF1-Q181X突变后的产物NF1~180mut表达载体,为进一步深入研究NF1~180mut导致脑血管狭窄发生的通路提供了良好的体外研究工具。     

三亚天涯海角潮间带趋磁细菌特性

在三亚天涯海角潮间带沉积物中发现了一定量的海洋趋磁细菌,最大丰度可达100个/cm3。透射电子显微镜(TEM)观察发现该区域趋磁细菌绝大多数为趋磁球菌。磁小体形状单一,皆为棱柱形;磁小体排列方式多样,以链状排列为主,包括单链、双链,也有少数成簇排列。高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)与X-射线能谱仪(EDXS)结果表明,磁小体成分为Fe3O4。趋磁细菌的铁含量平均为2.05%(0.70%~7.53%)。通过16S r RNA基因文库的构建与测序,在78个阳性克隆中得到了16个趋磁细菌序列,分属9个OTU。系统发育分析结果表明,其中8个OTU属于α-变形菌纲,1个OTU属于γ-变形菌纲。在全部9个OTU中,有8个OTU与已知趋磁细菌序列的相似性低于97%,有5个OTU与已知趋磁细菌序列的相似性低于93%,说明该区域存在可观的趋磁细菌资源。