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生物间非传递性竞争研究进展

生物多样性 2022年第2期30卷 120-131页

作者：黄正良刘翰伦储诚进李远智中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室广州510275 中山大学生命科学学院广州510275 中山大学生态学院广州510006

生物间的竞争关系是决定群落中物种共存和生物多样性的关键因素。传统研究主要关注物种两两之间的竞争作用,而对多物种相互竞争形成的网络研究相对较少。近年来,类似于“石头-剪刀-布”游戏的非传递性竞争被认为是一种重要的物种共存和... 详细信息

生物间的竞争关系是决定群落中物种共存和生物多样性的关键因素。传统研究主要关注物种两两之间的竞争作用,而对多物种相互竞争形成的网络研究相对较少。近年来,类似于“石头-剪刀-布”游戏的非传递性竞争被认为是一种重要的物种共存和生物多样性的维持机制,越来越受到生态学家们的关注。本文首先回顾了非传递性竞争定义的发展过程,并介绍了非传递环的不同结构。其次介绍了基于竞争结局矩阵以及入侵增长率的非传递性竞争度量指标,并对比不同指标的特点与适用情形。随后通过多个研究实例介绍了非传递性竞争在自然群落中的普遍性,并指明物种之间的权衡是非传递性竞争产生的生物学机制。最后介绍了非传递性竞争对生物多样性与生态系统功能的影响。非传递性竞争本质上是物种两两之间相互作用的组合,是只包含单一作用类型的特殊网络结构。因此,非传递性竞争如何影响生物多样性-生态系统功能关系和群落稳定性,如何受到环境与高阶相互作用的影响,以及如何将竞争网络拓展到包含不同相互作用类型的生态网络,将是未来非传递性竞争研究的重要方向。对非传递性竞争的研究有助于整合生物间的各种相互作用,构建更加现实合理的生态网络,并加深对物种共存和生物多样性维持机制的认识,进而有助于指导生物多样性的保护和恢复工作。

关键词：非传递性竞争链式相互作用间接相互作用生物多样性生态网络

基于CRISPR/Cas系统的噬菌体基因组编辑

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遗传 2018年第5期40卷 378-389页

作者：梁彩娇孟繁梅艾云灿中山大学生命科学学院有害生物控制与资源利用国家重点实验室广州510275

对原核生物获得性免疫系统CRISPR/Cas(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPRassociated genes)的研究促进了新一代基因组编辑工具的产生和发展。噬菌体既是原核生物CRISPR阵列(CRISPR array)进化的原动力,又是CRISPR/Cas系统防御的对象。噬菌体功能基因组学研究的速率却落后于发现新噬菌体和测定基因组序列的速率。基于CRISPR/Cas系统的噬菌体基因组编辑,可为噬菌体功能基因组学研究提供新手段。本文评述了基于CRISPR/Cas系统编辑噬菌体基因组的几例开创性研究,并且比较了多种操作程序的异同点和优缺点。同时,进一步构建了联合使用CRISPR/Cas系统与噬菌体重组系统开展噬菌体基因组编辑的新方案,讨论了新方案的潜在局限性,并对如何选择不同方案给予了建议。

关键词： CRISPR/Cas系统噬菌体基因组编辑同源重组

哺乳动物非经典分泌信号肽介导重组EGFP蛋白向毕赤酵母细胞壁转运

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生物工程学报 2016年第10期32卷 1455-1464页

作者：覃玉凤陈瑶生刘志国张英刘海龙何祖勇中山大学生命科学学院有害生物控制与资源利用国家重点实验室广东广州510006

为探索哺乳动物非经典分泌信号肽在毕赤酵母表达系统中引导重组蛋白分泌的作用,本研究将一段来源于小鼠同源异型框蛋白(En2)的分泌信号序列(SS)融合至EGFP蛋白的N端,在毕赤酵母中表达。实验结果显示SS信号肽能通过一种不同于经典的内质... 详细信息

为探索哺乳动物非经典分泌信号肽在毕赤酵母表达系统中引导重组蛋白分泌的作用,本研究将一段来源于小鼠同源异型框蛋白(En2)的分泌信号序列(SS)融合至EGFP蛋白的N端,在毕赤酵母中表达。实验结果显示SS信号肽能通过一种不同于经典的内质网-高尔基体分泌通路的方式将EGFP蛋白分泌至细胞膜表面,与α交配因子前导肽相比,显著降低了细胞的内质网压力。本研究提示哺乳动物非经典分泌信号肽可作为递送重组蛋白至酵母膜表面的一项工具。

关键词：内质网压力非经典分泌毕赤酵母 qPCR

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细胞自噬在冠状病毒感染中的作用

病毒学报 2021年第2期37卷 504-514页

作者：曾思莹徐志超薛春宜曹永长中山大学生命科学学院有害生物控制与资源利用国家重点实验室广州510006

细胞自噬是一种保守的广泛存在于真核细胞内的溶酶体依赖性分解代谢途径,其通过形成双层膜结构的自噬体降解蛋白质和细胞器,参与物质循环和稳态维持。同时,自噬也能作为机体免疫防御的一部分发挥抗病毒的作用,或是被病毒利用以促进其自... 详细信息

细胞自噬是一种保守的广泛存在于真核细胞内的溶酶体依赖性分解代谢途径,其通过形成双层膜结构的自噬体降解蛋白质和细胞器,参与物质循环和稳态维持。同时,自噬也能作为机体免疫防御的一部分发挥抗病毒的作用,或是被病毒利用以促进其自身增殖。冠状病毒是一种有囊膜的单股正链RNA病毒,能够诱导双层膜囊泡形成转录复合物,进一步指导病毒基因组的合成。研究表明多个冠状病毒成员能够诱导自噬发生,自噬参与了病毒增殖的多个环节。本文拟对细胞自噬的概况及作用、自噬在病毒感染特别是冠状病毒感染中的作用进行综述,以期为揭示冠状病毒的致病机理提供参考,并为开发冠状病毒的治疗方案提供新思路。

关键词：自噬冠状病毒免疫反应

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昆虫的水平基因转移研究

环境昆虫学报 2021年第4期43卷 788-810页

作者：黄羽豪龚森瑞李浩森庞虹有害生物控制与资源利用国家重点实验室中山大学生态学院/生命科学学院广州510275

水平基因转移是一种能够在物种间进行基因交流的现象,是生物迅速适应环境的主要驱动力之一。近年来,随着测序技术的进步,昆虫中的水平基因转移现象被大量报道,成为昆虫研究的热点之一。本文总结了水平基因转移研究的常用流程和手段,以... 详细信息

水平基因转移是一种能够在物种间进行基因交流的现象,是生物迅速适应环境的主要驱动力之一。近年来,随着测序技术的进步,昆虫中的水平基因转移现象被大量报道,成为昆虫研究的热点之一。本文总结了水平基因转移研究的常用流程和手段,以及昆虫水平转移基因的供体、受体和功能,讨论水平基因转移与昆虫食性的联系以及研究方法的局限,并展望昆虫水平基因转移研究领域未来的方向。

关键词：水平基因转移昆虫进化食性共生菌

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稻虱缨小蜂耐热品系的生物和生态学特征

中国生物防治学报 2021年第4期37卷 693-701页

作者：王冰洋黄庭发马莹汤冰洁周强张古忍中山大学生命科学学院/有害生物控制与资源利用国家重点实验室广州510275 中山大学农学院广州510006

稻虱缨小蜂Anagrus nilaparvatae Pang et Wang是控制稻飞虱种群暴发的主要寄生性天敌之一,高温是制约其种群动态的重要因子。为了解35℃高温驯化获得的稻虱缨小蜂耐热品系(NR品系)的生防潜力,对不同温度下该品系的发育历期、有效积温... 详细信息

稻虱缨小蜂Anagrus nilaparvatae Pang et Wang是控制稻飞虱种群暴发的主要寄生性天敌之一,高温是制约其种群动态的重要因子。为了解35℃高温驯化获得的稻虱缨小蜂耐热品系(NR品系)的生防潜力,对不同温度下该品系的发育历期、有效积温、寄主卵选择、产卵量以及极端高温胁迫参数进行了测定。结果发现,与未经高温驯化的稻虱缨小蜂品系(HZ品系)相比,20℃时,NR品系雄蜂的发育速率显著高于HZ品系,这一差异主要表现在卵-幼虫中期和蛹期的发育时间明显缩短。NR品系在高温下能维持正常的产卵能力,35℃下NR品系产卵量仍能达到18.80粒/雌。NR品系有更强的耐极端温度的能力,50℃下NR品系雄蜂的热击倒时间为15.19 min,比HZ品系雄蜂长3.03 min。补充不同营养对NR品系的产卵量存在影响,35℃条件下补充10%蔗糖既能延长其寿命,也能提高产卵量。以上研究结果表明高温驯化得到的稻虱缨小蜂品系在35℃高温环境中能维持正常的生长发育和寄生能力,具备适应稻田夏季高温环境的潜力。

关键词：稻虱缨小蜂耐热品系温度发育历期产卵量

大头隆胸长蝽线粒体基因组测序及分析(半翅目:地长蝽科)

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环境昆虫学报 2021年第1期43卷 130-146页

作者：王月然叶飞门宇王艳会谢强南开大学生命科学学院天津300071 中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室广州510275 中山大学生命科学学院广州510275

地长蝽科隶属于半翅目异翅亚目蝽次目长蝽总科,该科包括15个族,缢胸族是其中包含属最多的族,而目前该族物种尚无线粒体基因组报道。该族中的隆胸长蝽属昆虫是一个仅在东洋界分布的类群,其中大头隆胸长蝽Eucosmetus incisus(Walker,1872... 详细信息

地长蝽科隶属于半翅目异翅亚目蝽次目长蝽总科,该科包括15个族,缢胸族是其中包含属最多的族,而目前该族物种尚无线粒体基因组报道。该族中的隆胸长蝽属昆虫是一个仅在东洋界分布的类群,其中大头隆胸长蝽Eucosmetus incisus(Walker,1872)在中国水稻种植地区广泛发生,是重要的水稻害虫。因此,对大头隆胸长蝽开展线粒体基因组研究具有重要意义。本研究测定了大头隆胸长蝽线粒体基因组编码区域的全部基因序列,并分析了其主要特征,结果如下:(1)共测得大头隆胸长蝽线粒体基因序列长度为14562 bp,由一部分控制区和典型的37个基因组成,包括22个转运RNA基因,13个蛋白编码基因和2个核糖体RNA基因。其线粒体基因排列顺序同果蝇Drosophila yakuba和大多数蝽次目昆虫排列顺序相同。(2)除tRNA-His缺少TψC环、不能正常折叠外,其它21个tRNA均能折叠成经典三叶草结构。16S rRNA的结构域IV和V比结构域I、II、VI更保守,12S rRNA的结构域III比结构域I和II更保守。在蝽次目昆虫中,存在两个较稳定的重叠区域,分别位于ATP8和ATP6,ND4和ND4L之间,并且这两段基因重叠区互为反向互补序列(ATGATAA)。(3)核苷酸组成和密码子的使用都表现出了很高的AT偏向性,在13个蛋白编码基因和2个核糖体RNA中,由N链编码的基因都是TA偏移和GC偏移,而除COI之外所有由J链编码的基因都刚好相反,都是AT偏移和CG偏移,COI为TA偏移和CG偏移。使用最频繁的密码子均由AT组成,且多数不与tRNA反密码子严格配对。本文为对缢胸族昆虫线粒体基因组序列的首次报道,为将来开展缢胸族昆虫相关的分子系统发育研究初步提供了基础数据。除对大头隆胸长蝽本身的分析外,我们还联合了蝽次目毛点类中其它物种的同源序列,针对红蝽总科、缘蝽总科和长蝽总科间的系统发育关系进行了研究,结果表明了长蝽总科的单系性,与其亲缘关系最近的是缘蝽总科。

关键词：半翅目地长蝽科缢胸族线粒体基因系统发育

全基因组比较分析揭示银叶树属红树繁殖体海漂适应性的演化

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全基因组比较分析揭示银叶树属红树繁殖体海漂适应性的演化

首届植物科学前沿学术大会

作者：王家艳谢卫何子文郭子骁施苏华中山大学生命科学学院有害生物控制与资源利用国家重点实验室

海漂长距离传播是红树植物在潮间带繁衍扩散必备的技能。银叶树属红树物种Heritiera littoralis的繁殖体具有最为典型的海漂特征(果皮坚硬不透水,中空),但该属陆地生长的物种则不然。本研究结合HiFi、PacBio和Illumina技术从头测序并组... 详细信息

海漂长距离传播是红树植物在潮间带繁衍扩散必备的技能。银叶树属红树物种Heritiera littoralis的繁殖体具有最为典型的海漂特征(果皮坚硬不透水,中空),但该属陆地生长的物种则不然。本研究结合HiFi、PacBio和Illumina技术从头测序并组装了该属红树物种H.fomes和H. littoralis准染色体水平的全基因组(分别为818Mb和912Mb,N50达37.5Mb和4.60Mb),同时组装了多个近缘陆生物种的转录组。系统发育分析表明银叶树属与苹婆属分化于约18.6Mya,而H. fomes和H. littoralis分化于约5.0Mya。我们发现在核心双子叶共享的γ事件后,银叶树属还发生了一次全基因组二倍化。部分与根发育相关的基因在两个红树植物中均发生了扩张,可能促进了板根和呼吸根的形成。H. littoralis相较于H. fomes,木质素、黄酮和萜类化合物有关的基因家族均发生了扩张,可能促进了其繁殖体海漂性状的形成。我们进一步比较分析了H. littoralis繁殖体幼果、中果和大果三个时期的转录组,发现大果更倾向于合成非甲基化木质素,从而使果实有更强的疏水性和稳定性,利于其在海水中长时间漂浮。另外单宁合成通路基因在三个时期均表达,表明果实发育的整个过程均需抑制微生物活动,以增强抗病和抗海水腐蚀的能力。综上,本研究利用高质量基因组和转录组表达数据阐释了红树植物通过海漂适应潮间带环境的基因组机制,为理解红树植物演化和红树林保护提供了新的见解。

关键词：银叶树属红树基因组转录组适应性进化

来源： cnki会议评论

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东寨港红树林土壤细菌群落结构的季节性变化

东寨港红树林土壤细菌群落结构的季节性变化