茶树是我国重要的经济作物, 发展茶树的种植与加工在促进经济发展和农村减贫与乡村振兴中发挥了巨大贡献。光质作为光的一个重要因子, 直接影响着茶树的生长发育进程与次生代谢产物的形成。深入了解茶树应对光质刺激的响应规律对茶产业高效发展具有重要意义。研究表明, 光质对茶树生长发育与品质形成存在复杂的叠加效应和剂量效应, 在愈伤组织生长与分化的不同发育阶段产生不同的刺激效果, 对采摘后加工处理产生复杂的生物学效应。本文概述了光质对茶树生长发育、无性繁殖和加工处理过程中的生理生化与分子响应机制, 旨在为光质促进茶树的优质生长、高效繁育和品质提升提供理论依据。

植物根际微生物与植物生长密切相关，但根际微生物群落如何影响根系的发育情况仍研究甚少。本研究利用16S rRNA基因高通量测序技术检测了烟草的根际细菌群落，并探究了烟草根系不同发育情况与根际微生物群落差异的关联机制。结果表明: 相比不发达根系(UDR)，发达根系(WDR)的根际细菌物种的丰度和多样性均较高，Gallionella和Luteimona等属的丰度显著增加，而Edaphobaculum、PLTA13和Rhodobacter等属的丰度则显著降低(P<0.05); UDR的分子生态网络更加复杂，且物种间相互作用强，特别是合作行为，而WDR的网络关键节点数较多，其碳循环相关网络模块数与UDR相比增加; 此外，WDR的根际细菌群落装配更趋向于发育聚集，且环境过滤在其中发挥了更重要的作用。总体上，本研究结果强调了根际微生物群落的结构组成、网络变化和群落装配在植物根系的生长过程中的重要作用，为植物根际微生物生态学研究提供了理论依据。

为探讨旋耕秸秆还田和免耕秸秆覆盖对旱地小麦生长及产量的影响, 在临汾市尧都区长期保护性耕作试验区进行大田试验, 以‘晋麦102号’为试验材料, 研究旋耕秸秆还田、免耕秸秆覆盖两种耕作模式对麦田土壤含水量、小麦叶片抗旱生理指标、渗透调节指标、光合作用、生物量、叶面积指数、小麦产量的影响。结果表明: 1)在旱地小麦关键生育期, 免耕秸秆覆盖较旋耕秸秆还田可明显提高0～50 cm、120～200 cm土层的含水量, 增加小麦可利用的水分; 2)免耕秸秆覆盖较旋耕秸秆还田减少抗氧化酶活性失衡, 减少膜质受损, 缓解体内细胞渗透失衡, 维持小麦正常生长需要的水分, 延缓叶片衰老; 3)免耕秸秆覆盖可提高小麦叶片叶绿素含量, 缓解叶绿素a的降解, 促进小麦的光合作用和营养积累; 4)免耕秸秆覆盖可提高小麦叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率; 5)免耕秸秆覆盖增加叶面积指数, 促进籽粒灌浆, 增加小麦分蘖数和每平方米穗数, 从而提高旱地小麦产量。本研究可为旱作小麦合理耕作提供科学依据。

黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的心脏发育调控基因与人类的相关基因具有高度同源性。Lbe基因是果蝇心脏发育的重要调控基因。为了深入研究Lbe基因在心脏发育中的调控功能, 采用DNA免疫技术制备了抗果蝇Lbe蛋白的多克隆抗体。通过PCR扩增Lbe基因序列, 将该序列与真核表达载体pCAGGS-P7同源重组, 以该同源重组载体免疫4周龄小鼠, 获得含有抗Lbe多克隆抗体的血清。蛋白质印迹(Western blot)和胚胎抗体染色结果表明, 该抗体的特异性较好。该抗体为随后的Lbe功能的研究奠定了基础。

MYO7A是人类Usher综合征(US)的致病基因。由MYO7A突变导致的Usher综合征病例占Usher综合征1型病例的29%～55%。研究发现人类MYO7A突变能够导致Usher综合征1B型(USH1B), 包括感觉神经性听力损伤及年龄依赖性视网膜色素变性(RP), 但其分子机制尚不清楚。为了研究该基因在内耳及视网膜发育中的具体分子作用机制, 利用Cloning free CRISPR/Cas9基因编辑技术构建斑马鱼myo7ab基因敲除品系。首先, 通过分析软件筛选出该基因的敲除位点, 利用聚合酶链式反应(PCR)技术扩增该基因的向导DNA(gDNA), 再以gDNA为模板转录得到向导RNA(gRNA), 将gRNA和Cas9蛋白共同注射到斑马鱼1细胞期胚胎中; 随后, 进行基因编辑的有效性检测。研究结果表明, CRISPR/Cas9系统对该基因的敲除有效。对其进行进一步筛选, 成功获得斑马鱼myo7ab基因敲除突变品系, 这为研究该基因在内耳及视网膜发育过程中的作用奠定了基础。

研究果蝇的心脏发育基因表达调控机制, 其相应靶点的抗体必不可少。但目前市场上缺乏此类商用抗体, 因此本研究选择果蝇心脏发育中的标记基因Svp(Seven-up), 并采用DNA免疫技术来快速制备其抗体。首先通过聚合酶链式反应(PCR)扩增出Svp基因编码区部分序列, 然后将其连接到真核表达载体pCAGGS-P7上, 再将重组质粒pCAGGS-P7-Svp直接注射进小鼠体内, 使外源基因在活体内表达, 产生的抗原激活了小鼠的特异性细胞免疫和体液免疫, 从而分泌相应的抗体, 取小鼠的血清收集获得抗体。最后用蛋白质印迹(Western blot)和胚胎免疫荧光技术检测Svp抗体的效价和特异性。结果表明, 制备的Svp多克隆抗体具有高效价和特异性, 为后续的果蝇心脏发育研究奠定了基础。

作为一种新型的模型动物,斑马鱼被广泛应用到大脑相关的研究中,但目前缺乏高分辨率活体评估幼年(>7日龄)到成年阶段斑马鱼大脑的成像技术。利用光学相干层析术(OCT)对孵化21 ,45 ,100d的斑马鱼大脑进行活体成像,并与切片染色的结果进行对比。结果说明:OCT的成像深度和分辨率足以显示三个年龄段的斑马鱼大脑,OCT图像显示的大脑结构特征与切片染色结果匹配较好。二维和三维OCT结果都定量显示斑马鱼大脑在80d内显著增大,但切片染色结果由于组织萎缩,不能准确地评估大脑发育情况。研究结果表明,OCT作为一种高效的活体成像工具,可用于基于斑马鱼的脑发育研究。

本研究对长沙市2 889名3月~16岁无症状体检儿童进行了生长发育评估, 并通过胶体金法检测了其血清幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori)IgG水平。结果显示共检测的2 889名儿童(男童1 652名, 女童1 237名)中幽门螺旋杆菌感染阳性765名(26.4%), 男童432名(26.2%), 女童333(26.9%)。各年龄组幽门螺旋杆菌感染率分别为3月~1岁为31.8%、1岁~3岁为 31.4%、3岁~6岁为18. 9%、6岁以上15.4%。采用卡方检验及非参数检验进行统计, 结果显示男女两组儿童幽门螺旋杆菌感染率无统计学差异(P>0.05)。3月~1岁与1岁~3岁、3岁~6岁与6岁以上组间幽门螺旋杆菌感染率无差异, 其余组两两间均有差异。幽门螺旋杆菌感染阴性组儿童的身长/身高与幽门螺旋杆菌感染阳性组间无统计学差异(P>0.05), 而幽门螺旋杆菌感染阴性组儿童的体重与幽门螺旋杆菌感染阳性组间有统计学差异(P<0.001); 幽门螺旋杆菌感染阳性组与幽门螺旋杆菌感染阴性组中营养不良或矮身材发生率不具有统计学差异(P>0.05)。结果表明, 幽门螺旋杆菌的感染在儿童群体中并无性别差异, 并未使儿童的身材/身高、以及矮身材、营养不良等严重生长发育性疾病的发病率增加, 但可能对儿童的体重带来一定影响。

红白花鲫胚胎发育期先观察到黑色素细胞的发生, 孵化出膜后先后出现黄色素细胞、红色素细胞及虹彩细胞。1月龄花鲫幼苗体色呈浅青灰色, 2月龄前后, 花鲫皮肤黑色素细胞逐渐减少, 体色发生“青转花”的变化, 3月龄时基本形成红白镶嵌的成体体色。克隆获得了鲫Slc7a11和Pnp4a体色基因的全长cDNA。鲫Slc7a11全长1 782 bp, 编码496个氨基酸, 与斑马鱼Slc7a11基因氨基酸同源性达93.7%; 鲫Pnp4a全长1 535 bp, 编码291氨基酸, 与斑马鱼Pnp4a基因氨基酸同源性达95.1%。RT-PCR检测了Mitfa、Tyr、Slc7a11和Pnp4a在白鲫、红鲫、花鲫三种不同体色鲫胚胎及成体组织中的表达, 分析结果显示:花鲫和红鲫一样有一个黑色素消退过程, 鲫Slc7a11和Pnp4a体色基因与斑马鱼Slc7a11和Pnp4a具有高度同源性, 花鲫成体皮肤组织也和红鲫成体皮肤组织一样检测到了Mitfa和Tyr的表达。Pnp4a在不同鲫的不同体色发育时期和不同组织都有表达, Slc7a11在不同鲫的不同体色发育时期均有表达, 但在不同鲫的成体皮肤组织中均未表达。