油菜内源和外源蛋白的表达及环境因素的影响

植物与昆虫的互作关系是个长期进化的过程，虫害给农业生产带来巨大损失。本研究以甘蓝型油菜（Brassica napus）为例，研究了不同环境条件和遗传背景下外源基因的表达与效用，同时利用蛋白质组技术，研究了虫害损伤模拟条件下植物可能存在的内源抗性机制。甘蓝型油菜中转入了人工合成的Bt（Bacillus thuringiensis）杀虫基因，能使植物产生抗虫蛋白抵御虫害。我们在湖北湖南两个实验点进行了大田实验，按植株生长发育的4个不同时期从转基因植株的叶片上采样，研究抗虫蛋白在植物体内的表达动态。植株顶部第三片展开叶的Bt毒蛋白浓度在结荚期前随植物生长而不断增加，而在结荚期出现或增或减的现象。采样叶片的可溶性总蛋白浓度含量一直呈增加的趋势，直到结荚以后出现含量的明显降低。同时，收集了转基因油菜与湘油15号在田间自然杂交形成的杂交后代种子用于栽培，用GFP仪检测杂交后代的绿色荧光蛋白（green fluorescent protein），并用聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR）检测并确认带有转基因的杂交植株。为了检测带有转基因的杂交后代油菜中Bt毒蛋白的杀虫效率，用对Bt毒蛋白敏感的试虫品系——初孵棉铃虫幼虫（Helicoverpa armigera）进行杀虫活性检测实验。结果表明，携带Bt基因的杂交湘油及其转基因亲本对试虫的体重增长量均产生了负面影响，可以推断在调查取样的植株生长发育阶段，转基因杂交后代与其转基因亲本植株的杀虫效率没有显著差异。转基因植物及其杂交后代中抗虫蛋白的持续表达及田间带有转基因的自播植物的出现会使害虫产生耐受抗性的潜在可能性增加。 相对于人为增加的抗虫基因，植物在长期对抗昆虫的过程中也进化形成了自我防御机制，能够产生特异的抗性蛋白来应对昆虫的取食。本研究用机械损伤模拟害虫取食，对比了油菜受到物理损伤前后可溶性总蛋白的含量变化并试图通过蛋白质组学技术来检测可能发生变化的蛋白质。Bradford定量测定发现，同一植株同一叶片损伤前后可溶性总蛋白含量差异显著，损伤后蛋白表达量显著增高。蛋白质组双向凝胶电泳及其差异分析显示，损伤前后有8个蛋白质点发生明显的上调或下调。选择其中2个差异蛋白点经过MALDI-TOF质谱鉴定，它们分别是Rubisco小亚基前体以及果糖－1，6－二磷酸醛缩酶和粪卟啉－3－氧化酶的混合物，这些蛋白质在其他植物的抗逆研究中也有报道，它们可能在油菜叶片应答机械损伤过程中对维持植物的生理功能也有重要作用。

猪粪农用的生态风险——以东北黑土为例

集约化养殖大量使用铜(Cu)作为饲料添加剂会在养殖废物的排放和利用中导致一定的环境问题。随着东北老工业基地产业结构的调整，畜牧业作为东北地区二次振兴的主要产业得到迅速发展，由此会产生大量的畜禽粪便用于农业土壤施肥。而东北地区又是我国重要的农副产品生产基地，研究畜禽粪便农用的健康及环境风险就显得殊为必要。黑土是东北地区最主要的土壤类型，本文以东北黑土为供试材料，通过在盆栽实验中添加不同Cu浓度的猪粪来模拟施肥年限不同的菜园土，研究土壤中Cu累积对小白菜(Brassica chinensis L.)地上部分生物量与Cu含量、土壤微生物生物量和土壤酶(脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶)活性、微生物群落功能多样性以及对土壤功能微生物——氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)等的影响，从而实现含Cu猪粪农用对食物链途径的健康风险以及土壤生态系统的生态风险的综合评价。 研究结果表明，施用猪粪显著地改善了土壤的pH，增加了小白菜地上部分生物量，对其体内Cu浓度则没有显著影响;小白菜地上部分Cu浓度与土壤全Cu和水溶态Cu浓度显著正相关(P<0.01)，而地上生物量与土壤全Cu浓度显著负相关(P<0.05)。当土壤全Cu浓度达到300 mg kg-1后，小白菜地上部分生物量受到强烈抑制。 猪粪的施用在一定时期内显著地促进了脱氢酶和脲酶的活性，但随土壤Cu浓度的增加，脱氢酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性逐渐受到抑制。当土壤全Cu浓度达到300 mg kg-1后，微生物生物量、脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶等均受到强烈抑制。 施加猪粪提高了土壤微生物群落功能多样性，当土壤Cu浓度达到170 mg kg-1后，显著地抑制了微生物群落功能多样性。种植小白菜后，各处理间微生物群落功能多样性没有显著差异，意味着植物能够维持微生物群落功能多样性。主成分分析(PCA)结果显示，当土壤全Cu浓度达到300 mg kg-1后，微生物群落功能多样性与其它处理显著不同。 猪粪显著地促进了土壤的硝化潜势速率(PNR)。随着Cu浓度的增加，硝化潜势速率逐渐受到抑制，当土壤全Cu浓度达到170 mg kg-1后，即与对照无显著差异。植物在维持硝化速率方面也起到重要作用。古菌amoA基因在每克干土中的拷贝数在9.4*106~2.59*107，细菌amoA基因在每克干土中的拷贝数约为1.48*106~1.41*107。猪粪在一定时期内显著地增加了AOA和AOB的数量，当土壤Cu浓度达到300 mg kg-1后，AOA和AOB的数量显著下降，并且AOA与AOB amoA基因拷贝数的比值增加，在小白菜栽种前(B1)和小白菜收获后(B2)分别为2.33和9.26，这意味着在高Cu浓度胁迫下，AOA的耐受性更强。古菌与细菌的amoA拷贝数与PNR之间则没有显著的相关关系，意味着AOA和AOB种群结构以及其中某些种群的活性可能发生了变化。 本文通过对东北黑土菜地土壤中Cu在作物体内的迁移积累及其对土壤微生物学指标(微生物生物量、酶活性、微生物群落功能多样性及功能微生物)的影响的综合研究，揭示了含Cu猪粪农用所造成的健康和生态风险，为建立适宜的土壤环境质量标准提供了一定的科学依据。通过本研究得出，黑土蔬菜种植中Cu浓度的阈值在170-300 mg kg-1之间。

转基因油菜和野芥菜杂交种的适合度

转基因植物与野生亲缘种间的基因流动是目前生物安全的研究热点。甘蓝型油菜（Brassica napus 以下简称油菜）及其亲缘种是基因流研究中的模式植物体系，油菜的亲缘种之一野芥菜(B. juncea)在中国分布广泛，是常见的农田杂草。本文以转基因抗虫油菜和野芥菜为研究材料，分别用综合适合度(基于生长和生殖)和适合度(仅基于种子产量)的指标来评估其杂交种在模拟农田情况下的适合度，揭示转基因在自然环境中的命运，以期为中国的油菜基因流的管理和控制提供参考。主要结果如下： 由于杂种优势和亲本效应的影响，转基因杂交种在不同的种植季节的生长与长势较好的亲本相近。因而转基因杂交种的综合适合度介于双亲之间，或与表现较好的亲本相似。因结实较差，从种子产量上来看，转基因杂交种的适合度较低。杂交种的后代因母本效应保留了一定的休眠特性，这有助于杂交种在种子库中持续存在。野芥菜和杂交种秋播时在冬季覆大棚条件下的适合度较高，在全球变暖的情况下，野芥菜和杂交种有可能在原先较冷不适宜的地区生长，从而促进转基因的散布。 杂交实验表明，转基因花粉与野芥菜的亲和性略高于非转基因花粉，但不显著；在两种花粉发生竞争时，转基因花粉的亲和性显著较高。混合花粉授粉的结实率高于单种花粉的结实率。可见在转基因花粉在授粉阶段不存在适合度代价。同时两季秋播田间实验表明，转基因油菜与非转基因油菜的适合度没有明显差异，即在植株的生长结实阶段，当没有竞争和虫害选择压力时，转基因没有适合度代价。也证明转基因散布的潜在可能性较大。此外，转基因杂交种的开花量很大，而回交实验中转基因杂交种花粉的育性高于胚珠的育性。转基因有可能通过持续的回交逃逸。 油菜的种子较大，野菜芥的种子较小，转基因油菜与野芥菜的杂交种基本都是小种子，其种子直径低于双亲。种子大小影响了发芽率、出苗率和营养生长期。小种子出苗率和发芽率较低，营养生长期较长。在没有竞争的条件下，春播实验中，种子大小对植物的适合度及综合适合度没有影响。秋播实验中种子大小对除转基因油菜外的所有植物基因型的综合适合度有显著影响。但对于依据种子产量计算的适合度指标来说，种子大小仅对野芥菜有影响，而对其它基因型影响不大。竞争扩大了种子大小之间生长表现的差异。竞争条件下，不同种子级别间的生长变异系数大于无竞争的情况。 总之，转基因花粉较强的竞争能力和其与野芥菜的亲和性使转基因杂交种的产生成为可能。来自母本的休眠特性有助于杂种种子在种子库中存在并在条件适宜时萌发、开花，有助于转基因的进一步扩散。转基因杂交种具有较高的综合适合度，虽然结实率很低，但其开花量比较大，可能会产生大量可育的花粉，在与野生亲本的持续回交过程中，转基因有可能逃逸。同时，转基因杂交种的种子级别偏小有可能会加剧这种逃逸。

芍药花色形成的化学机制及其化学分类研究

本文以9 个芍药野生种（15 份种质）、104 个品种及2 个牡丹芍药组间杂种的花瓣为材料，利用液质联用技术鉴定了花瓣中的色素成分并探讨了芍药花色形成的化学机制和化学分类法。 结果表明，芍药花中主要含有5 种花青素，即芍药花素-3，5-二葡糖苷（ peonidin-3,5-di-O-glucoside ， Pn3G5G ）; 矢车菊素-3 ， 5- 二葡糖苷（ cyanidin-3,5-di-O-glucoside ， Cy3G5G ）; 天竺葵素-3 ， 5- 二葡糖苷（ pelargonidin-3,5-di-O-glucoside ， Pg3G5G ）; 芍药花素-3- 葡糖苷（peonidin-3-O-glucoside，Pn3G）和矢车菊素-3-葡糖苷（cyanidin-3-O-glucoside，Cy3G）。此外，3 种微量的花青素首次在芍药中发现：它们分别为芍药花素-3-葡萄糖-5-阿拉伯糖苷（peonidin-3-O-glucoside-5-O-arabinoside，Pn3G5Ara）、矢车菊素-3- 葡萄糖-5- 半乳糖苷（ cyanidin-3-O-glucoside-5-O-galactoside ，Cy3G5Gal）和天竺葵素-3-葡萄糖-5-半乳糖苷（pelargonidin-3-O-glucoside-5-Ogalactoside，Pg3G5Gal）。特征花青素Cy3G5Gal 和Pg3G5Gal 仅在新疆芍药（Paeonia anomala L.）及其亚种川赤芍（P. anomala subsp. veitchii(Lynch) D. Y.Hong & K. Y. Pan）中被检测出来，表明它们属于同一个种。Pn3G5Ara 仅存在于欧洲的野生芍药花瓣中，表明中国野生芍药和欧洲芍药的花青素代谢途径不同。 芍药花瓣中主要含有11 种花黄素，均为黄酮醇类物质。包括栎精-3，7 二葡糖苷（ quercetin-3,7-di-O-glucoside ）、山奈酚-3 ， 7 二葡糖苷（kaempferol-3,7-di-O-glucoside）、异鼠李素-3，7 二葡糖苷（isorhamnetin-3,7-di-Oglucoside）、栎精-3-O-(6”-没食子酰基)-葡糖苷 [quercetin-3-O-（6”-O-galloyl）-glucoside] 、栎精-3- 葡糖苷（ quercetin-3-O-glucoside ）、山奈酚-7- 葡糖苷（ kaempferol-7-O-glucoside ）、山奈酚-3-O- （ 6”- 没食子酰基） - 葡糖苷[kaempferol-3-O-（6”-O-galloyl)-glucoside]、异鼠李素-3-O-（6”-没食子酰基）-葡糖苷 [isorhamnetin-3-O- （ 6”-O-galloyl ） -glucoside] 、山奈酚-3- 葡糖苷（kaempferol-3-O-glucoside）、异鼠李素-3-葡糖苷（isorhamnetin-3-O-glucoside）和山奈酚-丙二酰葡糖苷（kaempferol-malonyl-glucoside）。此外，查耳酮在黄色的栽培品种‘黄金轮’和牡丹芍药组间杂交种‘伊藤杂种’中首次被检测到。其化学结构为查耳酮-2’-葡糖苷（chalcononaringenin 2’-O-glucoside），它是花瓣表现出黄色的主要色素，它与黄色牡丹野生种‘滇牡丹’（P. delavayi Franchet）花瓣中主要黄色色素成分一致。 通过对所有芍药野生种和栽培品种的色素分析，研究发现花青素是芍药花瓣中主要的色素，其中Pn3G5G 是花瓣中含量最高的花青素苷，其次为Cy3G5G。3G 型糖苷仅在少数品种中检测出来。此外，黄酮醇是芍药花瓣中重要的辅助色素。山奈酚苷是花瓣中含量最高的黄酮醇类，其次是栎精。 多元线性回归分析的结果表明，芍药花色的形成主要与花瓣中Pn3G5G、Cy3G5G 和Pg3G5G 的含量及总花青素量（TA）有关。根据8 种花青素结构与花色组成，将国内的野生种和大部分品种进行了化学分类：所有样本聚成3 大类，聚类后的树状图与其花色、花色素组成数据相一致，直观反映了野生种和栽培品种花色形成的化学背景和表型相似性程度。 芍药成色机理和化学分类的初步研究，对芍药新花色育种具有重要意义：芍药鲜红色花的育种中，育种亲本应具有高的Cy3G 含量、低的辅助色素效应指数。选育深紫色花或紫黑色花的品种，亲本应具有高的Pn3G5G 含量和低的Pg3G5G 含量。

西南地区社鼠的亚种分化兼二新亚种描记

系统整理了我国西南及其邻近地区的社鼠标本,主成分分析(PC)和判别分析(DA)的结果也表明上述两地的标本都各自形成一个有别于指名亚种的类群,故分别将上述两地的标本订为2新亚种:雅江亚种(N. c. yajianensis subsp.nov.)和德钦亚种(N.c.deqinensis subsp.nov.)。由此确立了西南地区原社鼠指名亚种至少应分为3个亚种。

藏酋猴的分类与分布

该文基于外部形态、毛色、头骨特征和地理分布对藏酋猴(Macaca thibetana)进行了分类整理, 认为藏酋猴在不同地理区域之间的差异已达到了亚种水平, 可分为４个亚种(包括两新亚种); M. thibetana thibetana, M. thibetana pullus, M.thibetana huangshanensis subsp.nov.和M. thibetana guizhouensis subsp. nov。

云南青jiang鱼类的分类和分布(jiang形目:青jiang科)

记录了采自云南的青jiang属1新亚种及1新纪录种。中华青jiang, 新亚种O. latipes sinensis subsp. nov.与日本青jiang指名亚种O. latipes的主要区别: 新亚种第一肋骨连接第二脊椎骨上, 平均脊椎数为29.2±0.6, 胸鳍条多数为9, 染色体为2n=46。小青jiangO. minutillus新纪录种, 分布于西双版纳。还报导了青jiang属的地理分布, 介绍了属的特征。新种模式标本存中国科学院昆明动物研究所鱼类标本室。图3表2参5

大齿大尾溞一新亚种(鳃足纲:双甲目)

本文绘图描述了大齿大尾骚的一新亚种,定名为长毛大尾溞Leydigia macrondonta longiseta subsp.nov.新亚种与其它亚种的主要不同是:后腹部每簇侧刚毛中的3—4根刚毛自前至后趋长,并且都比较长。

尼罗罗非鱼腐皮病致病菌的研究

尼罗罗非鱼的细菌性腐皮病是一种比较严重的疾病,感染率可达80％以上。本文对尼罗罗非鱼腐皮病的致病细菌的分离及毒力试验结果作了报道,并对这种细菌的形态、培养特性、生理生化等性状作了较详细的描述,确定其病原为Ⅰ型嗜水产气单孢菌嗜水亚种(Aeromonashydrophila subsp.hydrophila biotype Ⅰ.)

梁子湖的团头鲂与三角鲂

<正> 鲂属(Magalobrama)鱼类在我国分布很广,是一类较大型的经济鱼类,以其肉味腴美而著名。鲂鱼具有三个可贵的优点:(1)主要的食物为水草;(2)可在湖泊等静止水体中产卵繁殖;(3)生长比较迅速。无论是在发展湖泊渔业方面,抑或是在扩大淡水养殖品种方面,鲂鱼将成为主要的对象之一。因而掌握它们的生态习性和活动规律,有着重大的意义。鲂与鳊(Parabramis pekinensis)常被混称为“鳊鱼”或“鲂鱼”。其所以这样称呼,是根据它们的体型都是相当侧扁和体高很大呈斜方形的轮廓这些显著特征而来的。明

黑龙江流域鳊鱼的种内变异及其生活习性

<正> 鳊鱼是很名贵的经济鱼类,亦称(鱼边)角,东北地区称鳊花。在我国的江河中分布很广,长江及松花江流域中最为丰盛。这种鱼最初的记载是在1844年,学名为Leuciscus bramula,是Cuvier和Valencienes两氏订立的。后来在1846及1855年中,Richardson和Basilewsky两氏又先后记述了这种鱼类;并分别订为Abramis bramula和Abramis pekinensis。到1865年,Bleeker氏才确定这种鱼的属名为Parabramis,借以和只有一行咽喉齿

兰州“北京雨燕”生态的初步研究

<正> (一)前言鸟类和人生经济关系是多方面的,通常依据它们的食性可将其分为益鸟和害鸟,研究利用和保护益鸟,防除害鸟是我国动物学者目前最重要而最迫切的任务。北京雨燕在兰州是最常见的夏候鸟,数目很多,可是以往对它的生物学研究却很少。笔者因为工作方便的关系,在兰州进行了雨燕目鸟类的调查,已知兰州及其附近除北京雨燕[Apus apus pekinensis(Swinhoe)]外,尚有白腰雨燕[Apus pacificus(Latham)]。不过后者

Distribution and depuration of the potentially carcinogenic malachite green in tissues of three freshwater farmed Chinese fish with different food habits

The use of malachite green (MG) in fish farming is prohibited in China due to its potentially toxicological and carcinogenic nature, but it is still illegally used in some places. Uptake, accumulation and deputation of MG in various tissues were studied under laboratory conditions in three common freshwater fish, Parabramis pekinensis (plant-eating fish), Carassius auratus (omnivorous fish) and Ophiocephalus argus (carnivorous fish). The concentrations of MG and its primary metabolite, the reduced and colorless leucomalachite green (LMG), were analyzed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS2). Absorption of MG occurred during the waterborne exposure and the MG concentrations in gills of the three fish species all showed a maximum at 0 h after an acute water exposure (6 mg l(-1) MG for 20 min). Afterwards, both MG and LMG declined very rapidly in the blood of the fish. Levels of MG and LMG were still above 0.002 mu g g(-1) in fresh weight muscle at 240 h and may persist for as long as 10 days. Most MG was converted rapidly to LMG in the fish and deputation of LMG was very slow in fat tissue. skin and gonads of the fish. Distribution of LMG was strongly dependent on the fat content in the tissues of the fish, but not related to their different feeding habits. Therefore, it appears that fat tissue, skin and gonads of the fish contaminated by MG and LMG pose the greatest risk for human consumption. (C) 2008 Published by Elsevier B.V.

Isolation and characterization of polymorphic microsatellite loci in Wuchang bream (Megalobrama amblycephala)

Wuchang bream (Megalobrama amblycephala) is an economically important fish in China. From a (GT)(13)-enriched genomic library, 20 microsatellites were developed. Nine of these 20 loci were polymorphic in a test population with allele numbers ranging from two to four, and the observed and expected heterozygosities ranging from 0.2609 to 0.7826 and from 0.3739 to 0.7546, respectively. In the cross-species amplifications, six of these nine loci were also polymorphic in white amur bream (Parabramis pekinensis). These polymorphic microsatellite loci are potentially useful for population genetics of Wuchang bream and its closely related species.

Analysis of expression of the binary toxin genes from Bacillus sphaericus in Anabaena and the potential in mosquito control

Anabaena strains expressing the binary toxin genes of Bacillus sphaericus produce high larvicidal activity with living cells. Western blot analysis showed that the 51-kDa and 42-kDa toxin proteins were stable in Anabaena. When a DNA fragment upstream of the 51-kDa protein gene was deleted, the toxicity was reduced by over a hundred-fold, whereas deletions at the coding regions showed that the cooperation of the two proteins expressed in Anabaena is essential for the larvicidal activity. Outdoor tests showed that the genetically altered Anabaena could keep containers with natural water from being inhabited by Culex larvae for over 2 months.