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钙信号转导调控动物胃肠道细胞增殖和功能的研究进展

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中国畜牧杂志 2023年第11期59卷 1-8页

作者：郭津晶黄开朗王佳堃浙江大学奶业科学研究所浙江杭州310058

胃肠道是动物营养吸收代谢的主要场所,调控胃肠道发育具有重要的生产意义和经济价值。钙离子是细胞内重要的第二信使,通过钙信号参与调控机体几乎所有生命活动,小到细胞收缩、胞吐,大到基因和蛋白表达、细胞增殖和凋亡以及组织、器官的... 详细信息

胃肠道是动物营养吸收代谢的主要场所,调控胃肠道发育具有重要的生产意义和经济价值。钙离子是细胞内重要的第二信使,通过钙信号参与调控机体几乎所有生命活动,小到细胞收缩、胞吐,大到基因和蛋白表达、细胞增殖和凋亡以及组织、器官的发育。大量研究表明,调节钙信号可以预防和治疗心肺血管疾病,但是否可以通过调控钙信号促进胃肠道细胞增殖和功能完善的研究甚少。为此,本文在综述细胞钙内流和钙库释放的稳衡机制的基础上,分析了钙信号调节胃肠道细胞增殖和功能完善的可能途径,以期为通过营养途径调节钙信号促进动物胃肠道发育提供理论依据和路径。

关键词：钙信号胃肠道发育功能

饥饿胁迫下黑腹果蝇长链非编码RNA的差异表达和调控网络分析

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应用昆虫学报 2022年第1期59卷 109-123页

作者：高丽斌李美珍贺康李飞浙江大学昆虫科学研究所杭州310058

【目的】饥饿是生命体普遍经历的一种胁迫,本文旨在探究饥饿胁迫下黑腹果蝇Drosophila melanogaster长链非编码RNA(lncRNA)的表达变化及其参与的调控网络,揭示lncRNA在饥饿应激反应中的潜在功能。【方法】下载NCBI SRA数据库中黑腹果蝇... 详细信息

【目的】饥饿是生命体普遍经历的一种胁迫,本文旨在探究饥饿胁迫下黑腹果蝇Drosophila melanogaster长链非编码RNA(lncRNA)的表达变化及其参与的调控网络,揭示lncRNA在饥饿应激反应中的潜在功能。【方法】下载NCBI SRA数据库中黑腹果蝇非生物胁迫相关的RNA-seq文库,进行转录组组装,预测lncRNA基因。利用DEseq2软件分析不同时间饥饿胁迫下lncRNA的差异表达,利用WGCNA共表达分析发现与饥饿胁迫相关的基因模块,构建差异表达lncRNA与蛋白编码基因的调控网路,用clusterProfiler进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。【结果】从34个果蝇非生物胁迫转录组中共鉴定得到3612个lncRNA。与正常喂食组相比,在4、12、16和24 h饥饿胁迫下,分别有260、28、200和26个lncRNA表达上调,133、28、148和25个lncRNA表达下调(以下简称为饥饿相关lncRNA)。这些lncRNA分别与790、2950、725、2961个蛋白编码基因表达相关。GO和KEGG富集分析显示,这些蛋白编码基因分别富集于吞噬体和溶酶体通路、糖代谢通路、长寿调节途径、化学刺激和味觉感受及细胞增殖和凋亡等通路中。在饥饿胁迫4、12、16和24 h下,分别有66、1、23和3个lncRNA基因处于调控网络中的核心(hub gene)节点位置(|基因显著性(GS)|>0.4,|模块成员(MM)|>0.8)。这些核心RNA可能具有更为关键的调控作用。【结论】LncRNA参与了果蝇的饥饿应激反应,并与饥饿处理的时间有关。在较短时间饥饿处理下,饥饿相关lncRNA主要参与调控自噬及能量代谢等过程,以保证能量供应;在较长时间饥饿处理下,饥饿相关lncRNA则主要参与觅食、细胞增殖及凋亡以及长寿调节途径等。

关键词：黑腹果蝇饥饿胁迫 lncRNA WGCNA

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植物与植食性昆虫化学互作研究进展

应用生态学报 2020年第7期31卷 2151-2160页

作者：张月白娄永根浙江大学昆虫科学研究所杭州310058

植物与植食性昆虫之间存在着复杂的化学相互作用。一方面,当遭受植食性昆虫为害时,植物能识别植食性昆虫相关分子模式,触发早期信号事件和激素信号转导途径,并由此引起转录组与代谢组重组、直接和间接防御化合物含量升高,最后提高对植... 详细信息

植物与植食性昆虫之间存在着复杂的化学相互作用。一方面,当遭受植食性昆虫为害时,植物能识别植食性昆虫相关分子模式,触发早期信号事件和激素信号转导途径,并由此引起转录组与代谢组重组、直接和间接防御化合物含量升高,最后提高对植食性昆虫的抗性。另一方面,植食性昆虫也能识别植物的防御反应,并能通过分泌效应子、选贮、解毒以及降低敏感性等反防御措施抑制或适应植物的化学防御。深入剖析植物与植食性昆虫的化学互作,不仅可在理论上丰富对昆虫与植物互作关系的理解,而且可在实践上为作物害虫防控新技术的开发提供重要的理论与技术指导。

关键词：植物植食性昆虫植食性昆虫分子相关模式效应子防御化合物

沉默水稻OsJMJ715基因对白背飞虱卵发育的影响

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植物保护学报 2023年第2期50卷 557-558页

作者：张月白邓易娄永根吕静浙江大学昆虫科学研究所杭州310058

E3泛素连接酶已被广泛证实参与调控植物应答外界非生物及生物胁迫(Kelley&Estella,2012)。本课题组已证实水稻OsJMJ715蛋白具有体外E3连接酶活性,通过影响脱落酸(abscisic acid,ABA)、茉莉酸(jasmonic acid,JA)信号途径及胼胝质积累负... 详细信息

E3泛素连接酶已被广泛证实参与调控植物应答外界非生物及生物胁迫(Kelley&Estella,2012)。本课题组已证实水稻OsJMJ715蛋白具有体外E3连接酶活性,通过影响脱落酸(abscisic acid,ABA)、茉莉酸(jasmonic acid,JA)信号途径及胼胝质积累负调控水稻对褐飞虱Nilaparvata lugens的抗性(Zhang et al.,2021),但OsJMJ715是否参与水稻与其他害虫的互作尚不清楚。因此,本研究以水稻害虫白背飞虱Sogatella furcifera为对象,分析水稻OsJMJ715基因对白背飞虱卵发育的影响,以期为抗虫水稻种质资源的发掘提供理论依据。

关键词：白背飞虱水稻害虫其他害虫卵发育褐飞虱抗虫水稻种质资源非生物

杨梅小环腹瘿蜂生物学特性及其对寄主免疫的影响

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中国生物防治学报 2023年

作者：郭育龙张峻玮盛怡锋庞兰王莹黄健华陈佳妮浙江大学作物科学研究所浙江大学昆虫科学研究所浙江省农作物病虫生物学重点实验室

杨梅小环腹瘿蜂Leptopilina myrica是一种于浙江省诱捕得到，能高效寄生果蝇幼虫的内寄生蜂，目前国内外对该物种的报道较少。本研究运用形态成像，血细胞计数和实时荧光定量PCR等方法对杨梅小环腹瘿蜂的生物学特性及其寄生对寄主免疫... 详细信息

杨梅小环腹瘿蜂Leptopilina myrica是一种于浙江省诱捕得到，能高效寄生果蝇幼虫的内寄生蜂，目前国内外对该物种的报道较少。本研究运用形态成像，血细胞计数和实时荧光定量PCR等方法对杨梅小环腹瘿蜂的生物学特性及其寄生对寄主免疫反应的影响进行研究。结果表明，杨梅小环腹瘿蜂在寄主体内完成卵期、幼虫期和蛹期三个阶段。在实验室条件下，杨梅小环腹瘿蜂能高效寄生包括斑翅果蝇在内的多种果蝇属害虫；其对黑腹果蝇Drosophila melanogaster的寄生率和出蜂率相对较高，分别为87.3%±1.9%和70.6%±2.1%。此外，杨梅小环腹瘿蜂寄生会引起黑腹果蝇寄主强烈的免疫反应：被寄生后的寄主血细胞数量明显增加，并在寄生48 h后诱导产生大量的薄层细胞参与包囊反应；寄生后的寄主体内Imd、Toll以及PO等免疫通路中主要基因的转录水平显著上升。面对黑腹果蝇寄主的免疫反应，杨梅小环腹瘿蜂通过将卵粘附于肠道等寄主组织的方式逃避寄主免疫，从而成功寄生。本研究揭示了杨梅小环腹瘿蜂成功寄生果蝇类害虫的的机制，为害虫生物防治提供重要的知识储备。

关键词：果蝇内寄生蜂生物学特性免疫反应

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动物消化道微生物培养组学研究进展

中国畜牧杂志 2022年第5期58卷 39-45页

作者：米兰王佳堃浙江大学奶业科学研究所浙江杭州310058

自然环境中绝大部分微生物仍“尚未被培养”,这极大限制了人们对微生物功能的研究,以及微生物资源的开发和利用。培养组学基于微生物基因组信息获得目标微生物的最佳生存环境,利用膜扩散型培养技术、微流控型培养技术和细胞分选培养技... 详细信息

自然环境中绝大部分微生物仍“尚未被培养”,这极大限制了人们对微生物功能的研究,以及微生物资源的开发和利用。培养组学基于微生物基因组信息获得目标微生物的最佳生存环境,利用膜扩散型培养技术、微流控型培养技术和细胞分选培养技术等从自然环境中分离、培养“尚未被培养”的微生物,并通过高通量组学技术加以鉴定。已成功应用于小鼠、白蚁、鸡、猪和牛消化道微生物的培养,极大地丰富了动物消化道微生物资源库,为深入探究微生物间及其与宿主间的互作关系提供了保障。本文综述了影响微生物培养的因素、培养组学的分选和鉴定技术、培养组学在动物消化道微生物研究中的应用情况,探讨了培养组学的发展前景和面临的挑战。

关键词：动物消化道高通量测序培养组学微生物未培养

泌乳中期荷斯坦奶牛瘤胃细菌群落组成与多样性变化

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2023年第4期49卷 578-590页

作者：马晓娇薛茗元孙会增刘建新浙江大学动物科学学院奶业科学研究所浙江杭州310058

本研究旨在探究泌乳中期荷斯坦奶牛瘤胃细菌群落组成及其多样性的变化。共设置2个试验:试验1,选取20头泌乳中期健康高产荷斯坦奶牛,饲喂相同饲粮,持续8周,分别在第0、4、7周的第7天采集瘤胃内容物;试验2,选取30头泌乳中期健康高产荷斯... 详细信息

本研究旨在探究泌乳中期荷斯坦奶牛瘤胃细菌群落组成及其多样性的变化。共设置2个试验:试验1,选取20头泌乳中期健康高产荷斯坦奶牛,饲喂相同饲粮,持续8周,分别在第0、4、7周的第7天采集瘤胃内容物;试验2,选取30头泌乳中期健康高产荷斯坦奶牛,在基础饲粮的基础上补充20 g/d瘤胃保护蛋氨酸,持续8周,分别在第0、8周的第7天采集瘤胃内容物。分析2个试验在不同时间点采集到的瘤胃内容物的细菌群落组成与多样性变化,以及功能稳定性差异。结果发现:2个试验中,瘤胃细菌的α多样性、β多样性、功能稳定性在不同时间点之间都不存在显著差异(P>0.05)。试验1在高丰度细菌的门和属水平上分别发现6个与1个差异细菌,分别是放线菌门、变形菌门、蓝菌门、绿弯菌门、互养菌门、纤维杆菌门与Lachnospiraceae_NK3A20_group;试验2在高丰度细菌的门和属水平上分别发现3个与1个差异细菌,分别为放线菌门、螺旋体门、迷踪菌门与unclassified_f_Lachnospiraceae。由此可见,在相同的饲粮条件下,泌乳中期荷斯坦奶牛瘤胃细菌组成随时间变化的程度有限,其多样性与功能稳定性均未发生显著改变;在基础饲粮基础上补充瘤胃保护蛋氨酸时,得到的结果相似。综上所述,本研究表明,处于泌乳中期荷斯坦奶牛的瘤胃微生物群落组成和功能相对稳定,在奶牛泌乳中期开展相关试验时,无需特别考虑瘤胃细菌会随泌乳阶段进程出现群落结构和功能的改变。

关键词：荷斯坦奶牛泌乳中期瘤胃细菌微生物多样性功能稳定性

转cry1Ab-vip3Af 2和cp4-epsps基因的抗虫耐除草剂水稻的研究

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浙江农业学报 2023年第8期35卷 1823-1833页

作者：张思雨林朝阳叶雨轩沈志成浙江大学昆虫科学研究所浙江杭州310058 浙江大学新农村发展研究院浙江杭州310058

为培育抗虫耐除草剂转基因水稻(Oryza sativa L.),本研究将抗虫融合基因cry1Ab-vip3Af 2与耐草甘膦基因cp4-epsps构建在同一T-DNA中,并利用农杆菌侵染法导入秀水134水稻。对获得的转化体的分子特征及抗虫耐除草剂性能进行分析研究,从众... 详细信息

为培育抗虫耐除草剂转基因水稻(Oryza sativa L.),本研究将抗虫融合基因cry1Ab-vip3Af 2与耐草甘膦基因cp4-epsps构建在同一T-DNA中,并利用农杆菌侵染法导入秀水134水稻。对获得的转化体的分子特征及抗虫耐除草剂性能进行分析研究,从众多转化体中筛选得到优良转化体VB3。High efficiency TAIL-PCR(Hi-Tail PCR)的分析结果表明,VB3转化体中外源T-DNA的插入位点未编码已知或预测的功能基因。DNA杂交印迹结果显示,VB3转化体的外源T-DNA以单拷贝的形式整合在水稻基因组中。酶联免疫吸附反应和蛋白质免疫印迹分析结果表明,T_(1)、T_(2)代VB3转化体的不同组织中均检测到较高的外源蛋白表达量,且不同世代之间表达量无明显差异。室内生测结果显示,VB3转化体对大螟(Sesamia inferens)、二化螟(Chilo suppressalis)和稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)均表现出较高的抗性。三种靶标昆虫的幼虫取食VB3植物组织后,48 h的死亡率达到90%左右,72 h内全部死亡。草甘膦耐受性能测定结果表明,VB3转化体能够耐受20、40和80 mL·hm^(-2)的草甘膦。综上所述,本研究筛选出的VB3转化体具有较好的生产应用前景。

关键词：转基因害虫防治抗虫水稻耐除草剂水稻

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热应激对奶牛泌乳性能的影响及其机制

中国农业科学 2018年第16期51卷 3162-3170页

作者：韩佳良刘建新刘红云浙江大学奶业科学研究所

随着温室效应加剧,奶牛热应激问题日益凸显,对乳业造成巨大经济损失。热应激是一复杂的生理应答过程,奶牛在温热环境下表现为呼吸和心率加快,直肠温度升高,采食量下降,对其内分泌系统和免疫系统造成负面影响,严重降低奶牛泌乳性能。目... 详细信息

随着温室效应加剧,奶牛热应激问题日益凸显,对乳业造成巨大经济损失。热应激是一复杂的生理应答过程,奶牛在温热环境下表现为呼吸和心率加快,直肠温度升高,采食量下降,对其内分泌系统和免疫系统造成负面影响,严重降低奶牛泌乳性能。目前关于奶牛热应激的报道多集中于生产试验,特别是饲喂功能性饲料添加剂对应激的缓解作用,但其具体作用机制尚不清晰。文章介绍了热应激对国内外不同地区奶牛产奶量和乳品质的广泛影响,并从能量代谢、内分泌、氧化应激、细胞凋亡和自噬等方面综述了热应激对奶牛泌乳性能的影响机制。能量代谢方面,从奶牛采食量减少、脂质分解和能量代谢紊乱等内在分子学机理角度解释了奶牛在热应激下处于能量负平衡状态的原因;内分泌方面,介绍了热应激对奶牛下丘脑-垂体-肾上腺轴/甲状腺轴/性腺轴/生长轴的调控,分析了激素变化对机体的影响及其作用机制;氧化应激方面,重点阐述了热应激通过影响机体内ROS水平从而产生氧化应激的分子机制及激活的相关防御信号通路;细胞凋亡和自噬方面,介绍了高温胁迫引起奶牛乳腺上皮细胞损伤,细胞凋亡相关基因表达引发的内源性和外源性细胞凋亡,而过度自噬引发的细胞损伤也对乳腺泌乳起负面调控作用。笔者指出,在可预见的未来,热应激将是奶牛养殖业面临的最大难题,应建立可控的奶牛热应激模型运用于生产实践研究,并加强奶牛乳腺上皮细胞水平的基础研究,结合高通量数据分析技术,系统揭示热应激的发病机制,为缓解热应激提供全面的理论依据。

关键词：奶牛热应激泌乳性能