Journal of Zhejiang University

Current Issue: <JZUS-B>

Journal of Zhejiang University-SCIENCE B (Biomedicine & Biotechnology)

ISSNs 1673-1581 (Print); 1862-1783 (Online); CN 33-1356/Q; started in 2005,Monthly.

JZUS-B is an international "Biomedicine & Biotechnology" reviewed-Journal indexed by SCI-E, MEDLINE, PMC, BA, BIOSIS Previews, JST, ZR, CA, SA, AJ, ZM, CABI, CSA, etc., and supported by the National Natural Science Foundation of China. It mainly covers research in Biomedicine, Biochemistry and Biotechnology, etc.

Impact factor: 1.099 (2011), 1.108 (2012), 1.293 (2013), 1.278 (2014), 1.303 (2015), 1.676 (2016), 1.815 (2017), 1.879 (2018).

Journal of Zhejiang University SCIENCE B

ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly

2015 Vol.16 No.10 P.813-896

<<< CONTENTS >>>

Articles

Effects of pre-harvest chemical application on rice desiccation and seed quality

Yong-qi He, Jin-ping Cheng, Liang-feng Liu, Xiao-dan Li, Bin Yang, Hong-sheng Zhang, Zhou-fei Wang

DOI: 10.1631/jzus.B1500032 Downloaded: 2734 Clicked: 4429 Cited: 1 Commented: 0(p.813-823) <Full Text> <PPT> 1840

Chinese summary <23> 收獲前化學脫水劑處理對水稻種子幹燥及質量的影響

目的：篩選适宜于水稻收獲前田間種子快速幹燥處理的試劑和方法，爲大(dà)規模種子生(shēng)産過程中(zhōng)降低種子幹燥成本、提早種子收獲及确保種子質量提供基礎。
創新點：明确了敵草快、百草枯和乙烯利化學脫水劑處理，對雜(zá)交籼稻和常規粳稻種子幹燥、粒重及發芽的影響，成功篩選出适宜于水稻生(shēng)産的化學脫水劑敵草快。
方法：利用不同濃度敵草快、百草枯、乙烯利等配制的化學脫水劑，對抽穗後第4周的雜(zá)交籼稻鹽兩優88和抽穗後第6周的常規粳稻武運粳7号分(fēn)别進行噴施。其中(zhōng)，2013年采用了12種不同濃度的試劑處理，以未噴施試劑爲空白(bái)對照，2014年對前一(yī)年試驗中(zhōng)表現效果最好的處理（120 g/ha 敵草快）進行重複驗證。處理後2 d和4 d收獲種子，測定種子含水量（MC）、粒重（GW）、發芽率（GR）、發芽指數（GI）和成苗率（SP）等指标。
結論：對水稻噴施不同化學脫水劑2 d和4 d後，與對照相比，種子MC和SP顯著降低（圖1和5），但未影響GW、GR和GI（圖2~4）。結合兩年試驗結果發現，噴施120 g/ha敵草快具有較好的種子幹燥效果，噴施後對種子粒重、發芽和成苗等影響較小(xiǎo)（圖6~8）。因此，敵草快可以作爲水稻收獲前種子幹燥脫水劑，具有潛在的應用價值。研究結果爲今後進一(yī)步開(kāi)展水稻大(dà)規模田間種子脫水幹燥處理提供基礎。

關鍵詞組：水稻；化學脫水劑；種子幹燥；種子發芽

Generation of insect-resistant and glyphosate-tolerant rice by introduction of a T-DNA containing two Bt insecticidal genes and an EPSPS gene

Qi-chao Zhao, Ming-hong Liu, Xian-wen Zhang, Chao-yang Lin, Qing Zhang, Zhi-cheng Shen

DOI: 10.1631/jzus.B1500056 Downloaded: 2258 Clicked: 3842 Cited: 0 Commented: 0(p.824-831) <Full Text> <PPT> 1672

Chinese summary <19> 轉Cry1Ac、Cry1Ig和EPSPS基因水稻及其抗蟲、抗草甘膦活性鑒定

目的：獲得具有高水平表達Cry1Ac、Cry1Ig和EPSPS基因并且具有抗蟲、抗草甘膦活性的轉基因水稻株。
創新點：Cry1Ig爲新發現的蘇雲金杆菌（Bt）殺蟲基因；Cry1Ig與Cry1Ac共同使用有利于延緩害蟲産生(shēng)對Bt殺蟲蛋白(bái)抗性。
方法：将Cry1Ac、Cry1Ig和EPSPS（G10）基因的表達框依次插入到同一(yī)轉移DNA（T-DNA）中(zhōng)，再将此T-DNA利用農杆菌介導法轉化到水稻中(zhōng)。從轉基因後代中(zhōng)，利用蛋白(bái)質印迹法（Western blot）、DNA印迹法（Southern blot）和熱不對稱交錯聚合酶鏈式反應（TAIL-PCR）技術，篩選出能夠高水平表達上述三個基因以及T-DNA單拷貝插入并且未發生(shēng)明顯插入突變的轉化株。對于篩選到的轉化株，利用Western blot進一(yī)步分(fēn)析Cry1Ac、Cry1Ig和G10基因的表達水平；使用酶聯免疫吸附測定（ELISA）檢測Cry1Ac的表達量；使用棉鈴蟲、二化螟和稻縱卷葉螟爲對象，測定轉基因水稻的抗蟲活性；使用草甘膦噴施法，測定轉基因水稻的抗草甘膦活性。最後，在大(dà)田試驗中(zhōng)，考察轉基因水稻與非轉基因水稻的基本農藝性狀，觀察T-DNA的插入是否對轉基因水稻的生(shēng)長産生(shēng)明顯的影響。
結論：本實驗最終獲得具有高水平表達Cry1Ac、Cry1Ig和G10基因以及T-DNA單拷貝插入并且未引起明顯變化的轉化株GAI-14。GAI-14對棉鈴蟲、二化螟、稻縱卷葉螟以及草甘膦均具有明顯的抗性。田間試驗表明GAI-14在基本農藝性狀上與非轉基因水稻無明顯差異。

關鍵詞組：Bt基因堆疊；轉基因水稻；EPSPS抗草甘膦基因；害蟲抗性治理

Estimation of rice phenology date using integrated HJ-1 CCD and Landsat-8 OLI vegetation indices time-series images

Jing Wang, Jing-feng Huang, Xiu-zhen Wang, Meng-ting Jin, Zhen Zhou, Qiao-ying Guo, Zhe-wen Zhao, Wei-jiao Huang, Yao Zhang, Xiao-dong Song

DOI: 10.1631/jzus.B1500087 Downloaded: 2348 Clicked: 4250 Cited: 6 Commented: 0(p.832-844) <Full Text> <PPT> 1786

Chinese summary <20> 基于環境減災衛星及Landsat-8衛星的植被指數時間序列的水稻物(wù)候期提取研究

目的：鑒于中(zhōng)國南(nán)方地區單季稻種植區在關鍵生(shēng)育期較難獲得清晰影像的情況，利用相互校準方法并結合HJ-1 CCD和Landsat-8 OLI傳感器，生(shēng)成時間分(fēn)辨率更高的植被指數時間序列數據，并比較不同植被指數在提取水稻物(wù)候期中(zhōng)的差異。
創新點：本文通過傳感器相互校準獲得了具有更高時間分(fēn)辨率的植被指數時間序列數據，同時研究了不同植被指數在提取水稻物(wù)候期中(zhōng)的有效性，從而提高了水稻物(wù)候期提取的精度。
方法：利用最小(xiǎo)二乘法對HJ-1 CCD和Landsat-8 OLI傳感器提取的植被指數（EVI2和NDVI）進行相互校準，驗證了不同傳感器可互補使用；利用一(yī)緻性分(fēn)析方法，對比不同植被指數在提取單季稻物(wù)候期中(zhōng)的有效性；通過極值法和最大(dà)斜率法提取研究區單季稻的移栽期、抽穗期和成熟期；将利用兩傳感器相結合形成的新植被指數時間序列數據得到的水稻物(wù)候期提取結果，與用單一(yī)傳感器得到結果進行對比，分(fēn)析水稻物(wù)候期提取精度。
結論：基于環境減災衛星及Landsat-8衛星融合後得到的植被指數時間序列數據可以有效地提高南(nán)方單季稻物(wù)候期提取的精度，EVI2的提取效果優于NDVI，極值法和最大(dà)斜率法結合提取的單季稻物(wù)候期結果與野外(wài)調查及農氣站統計結果較爲吻合，可以很好地應用于實際業務中(zhōng)。

關鍵詞組：物(wù)候提取；相互校準；植被指數；HJ-1 CCD；Landsat-8 OLI

Functional characterization of an invertase inhibitor gene involved in sucrose metabolism in tomato fruit

Ning Zhang, Jing Jiang, Yan-li Yang, Zhi-he Wang

DOI: 10.1631/jzus.B1400319 Downloaded: 2463 Clicked: 4186 Cited: 1 Commented: 0(p.845-856) <Full Text> <PPT> 1745

Chinese summary <21> 轉化酶抑制子調控番茄果實糖代謝的功能分(fēn)析

目的：研究轉化酶抑制子基因對番茄果實糖轉運與積累的影響，并初步探讨其調控機制。
創新點：首次在番茄果實瞬時表達系統中(zhōng)證明轉化酶抑制子可明顯抑制細胞壁轉化酶活性，并且此抑制作用是通過翻譯後水平發揮作用。
方法：将Micro-Tom番茄分(fēn)爲對照組（果實未注射農杆菌及注射不含載體(tǐ)的空白(bái)農杆菌）和實驗組（果實注射含有過表達轉化酶抑制子基因的農杆菌），番茄果實分(fēn)爲萼片、中(zhōng)果肉、膠質胎座和心室隔壁四個部位，用實時定量聚合酶鏈式反應（qRT-PCR）技術檢測轉化酶抑制子和轉化酶基因家族的表達變化，利用比色法分(fēn)别檢測了蔗糖代謝關鍵酶活性的變化，用高效液相色譜檢測果實各部位果糖、葡萄糖和蔗糖的含量，利用高氯酸水解法測定澱粉的含量。
結論：利用農杆菌注射進行果實瞬時表達後果實各部位的細胞壁轉化酶活性受到明顯抑制，但轉化酶基因家族的轉錄水平表達變化不大(dà)，果糖和葡萄糖含量下(xià)降，蔗糖含量有所升高。這一(yī)結果表明Sly-INH基因主要是通過在翻譯後水平對番茄細胞壁轉化酶進行調控，進而影響番茄果實糖的組成與含量。本研究從分(fēn)子水平對轉化酶抑制子及其調控的轉化酶基因家族進行了系統性研究，這爲利用栽培手段調控植物(wù)體(tǐ)内轉化酶的表達和活性，調節庫組織的蔗糖的輸入速率以及同化産物(wù)的分(fēn)配以改善品質提供依據與技術支持。

關鍵詞組：轉化酶抑制子；果實發育；瞬時表達體(tǐ)系；過表達；番茄

Estradiol plays a role in regulating the expression of lysyl oxidase family genes in mouse urogenital tissues and human Ishikawa cells

Wen Zong, Yan Jiang, Jing Zhao, Jian Zhang, Jian-gang Gao

DOI: 10.1631/jzus.B1500048 Downloaded: 2492 Clicked: 4050 Cited: 3 Commented: 0(p.857-864) <Full Text> <PPT> 1684

Chinese summary <18> 雌激素對賴氨酰氧化酶（LOX）家族基因表達的影響

目的：探讨雌激素對小(xiǎo)鼠泌尿生(shēng)殖系統以及人子宮内膜癌細胞系中(zhōng)的LOX家族基因表達的影響。
創新點：系統地研究了雌二醇在小(xiǎo)鼠泌尿生(shēng)殖系統（子宮、陰道和膀胱）以及人子宮内膜癌細胞系中(zhōng)對LOX家族基因表達的影響；提出了轉化生(shēng)長因子-β（TGF-β）信号通路可能在雌二醇調節LOX家族中(zhōng)發揮作用。
方法：使用雌二醇對卵巢快速衰老小(xiǎo)鼠和人子宮内膜癌細胞系進行處理，然後通過熒光實時定量聚合酶鏈式反應（PCR），分(fēn)别從體(tǐ)内和體(tǐ)外(wài)研究雌二醇對LOX家族基因表達的影響（圖2~5）。在人子宮内膜癌細胞系中(zhōng)加入TGF-β1，通過熒光實時定量PCR，檢測LOX家族基因表達的變化（圖6）。利用人子宮内膜癌細胞系爲對象，進行分(fēn)組研究：一(yī)組無任何處理，爲對照組；一(yī)組隻加雌二醇；一(yī)組則同時加入雌二醇和TGF-β受體(tǐ)抑制劑（SB431542）。24小(xiǎo)時後，檢測LOX家族基因及TGF-β1的表達（圖6）。
結論：雌二醇可以促進卵巢快速衰老小(xiǎo)鼠和人子宮内膜癌細胞系中(zhōng)LOX、LOXL1、LOXL2、LOXL3、LOXL4和TGF-β1表達的升高，其中(zhōng)雌二醇很有可能是通過TGF-β信号通路影響LOX家族基因的表達量。由于LOX家族基因與盆腔疾病關系密切，所以我(wǒ)們的發現可能爲臨床上盆腔器官疾病的預防和治療提供一(yī)些理論基礎。

關鍵詞組：賴氨酰氧化酶（LOX）家族基因；雌二醇；TGF-β信号通路

Isolation and characterization of a crude oil degrading bacteria from formation water: comparative genomic analysis of environmental Ochrobactrum intermedium isolate versus clinical strains

Lu-jun Chai, Xia-wei Jiang, Fan Zhang, Bei-wen Zheng, Fu-chang Shu, Zheng-liang Wang, Qing-feng Cui, Han-ping Dong, Zhong-zhi Zhang, Du-jie Hou, Yue-hui She

DOI: 10.1631/jzus.B1500029 Downloaded: 2529 Clicked: 3921 Cited: 1 Commented: 0(p.865-874) <Full Text> <PPT> 1806

Chinese summary <16> 一(yī)株分(fēn)離(lí)自地層水的石油降解菌的特性研究：Ochrobactrum intermedium環境分(fēn)離(lí)菌株與臨床分(fēn)離(lí)菌株的比較基因組分(fēn)析

目的：對一(yī)株地層水分(fēn)離(lí)的石油降解菌Ochrobactrum intermedium 2745-2進行生(shēng)理生(shēng)化特性的研究、全基因組測序以及比較基因組研究。
創新點：首次對一(yī)株分(fēn)離(lí)自地層水的石油降解菌O. intermedium 2745-2進行了生(shēng)理生(shēng)化特性研究以及基因組測序，從基因組角度解釋菌株2745-2對石油的降解能力。通過菌株2745-2與同種其他臨床分(fēn)離(lí)菌株的比較基因組學分(fēn)析，表明2745-2仍具有多種與緻病性相關的基因。
方法：通過微生(shēng)物(wù)富集培養的方法從油井的地層水中(zhōng)分(fēn)離(lí)石油降解微生(shēng)物(wù)，通過聚合酶鏈反應（PCR）擴增16S核糖體(tǐ)RNA（rRNA）序列進行比較和分(fēn)析确定菌株的分(fēn)類地位屬于O. intermedium（圖1）。采用Illumina HiSeq2000對菌株2745-2進行高通量測序，采用Velvet 1.2.07和RAST server分(fēn)别進行數據組裝和注釋（表1）。PHAST尋找基因組中(zhōng)的噬菌體(tǐ)相關序列（圖4和表2）。通過BLAST+和BRIG對環境分(fēn)離(lí)菌株（2745-2）和臨床分(fēn)離(lí)菌株（M86、229E和LMG3301^T）進行基因組比較（表3、表4和圖5）。
結論：首次對一(yī)株環境分(fēn)離(lí)的O. intermedium（2745-2）進行全基因組測序，揭示具有多種與石油降解相關的基因。通過環境分(fēn)離(lí)菌株（2745-2）與臨床分(fēn)離(lí)菌株（M86, 229E和LMG3301^T）的基因組比較分(fēn)析，表明2745-2仍具有多種緻病性相關的基因。

關鍵詞組：Ochrobactrum intermedium；石油降解；比較基因組；病原菌

Midgut immune responses induced by bacterial infection in the silkworm, Bombyx mori

Lei Zhang, Yan-wen Wang, Zhi-qiang Lu

DOI: 10.1631/jzus.B1500060 Downloaded: 2449 Clicked: 4395 Cited: 8 Commented: 0(p.875-882) <Full Text> <PPT> 1777

Chinese summary <21> 細菌感染引起的家蠶中(zhōng)腸免疫反應研究

目的：探索經喂食細菌感染引起的家蠶腸道内免疫反應變化情況。
創新點：證明了家蠶腸道内的活性氧（ROS）、一(yī)氧化氮（NO）及抗菌肽在腸道免疫反應中(zhōng)的重要作用。
方法：通過綠膿杆菌（Pseudomonas aeruginosa）及黑胸敗血菌（Bacillus bombysepticus）喂食感染家蠶以後，統計家蠶死亡率、檢測感染後不同時間腸道内過氧化氫（H₂O₂）及NO的水平變化；同時利用實時熒光定量聚合酶鏈反應（qPCR）檢測中(zhōng)腸組織中(zhōng)活性氧相關基因及抗菌肽基因的轉錄情況。
結論：死亡率結果顯示，黑胸敗血菌比綠膿杆菌具有更強的緻病性。活性氧檢測結果顯示，喂食細菌感後8 h到16 h,家蠶腸道内H₂O₂及NO水平顯著升高。通過qPCR研究ROS相關基因的表達變化的結果顯示，P. aeruginosa感染後 8 h 可誘導腸道内雙氧化酶（Duox）及過氧化氫酶（CAT）的轉錄上調，而感染後16 h，P. aeruginosa可誘導NO合成關鍵基因（一(yī)氧化氮核酶2，NOS2）的上調表達，喂食細菌感染同樣可以誘導家蠶中(zhōng)腸抗菌肽基因的上調表達，而抗菌肽Glovorin 2及Glovorin 3在感染初期轉錄上調最爲明顯。實驗結果進一(yī)步證明ROS、NO及AMP的産生(shēng)在家蠶腸道免疫防禦中(zhōng)的重要作用。

關鍵詞組：家蠶；中(zhōng)腸；免疫；過氧化氫；一(yī)氧化氮；抗菌肽

Molecular dynamics simulation of the interactions between EHD1 EH domain and multiple peptides

Hua Yu, Mao-jun Wang, Nan-xia Xuan, Zhi-cai Shang, Jun Wu

DOI: 10.1631/jzus.B1500106 Downloaded: 2197 Clicked: 4708 Cited: 1 Commented: 0(p.883-896) <Full Text> <PPT> 1640

Chinese summary <20> EHD1蛋白(bái)中(zhōng)的Eps15同源結構域與多種肽鏈相互作用的分(fēn)子動力學模拟

目的：從結構和能量兩個角度，探究EHD1蛋白(bái)中(zhōng)的Eps15同源結構域與不同肽鏈之間形成的複合物(wù)之間的親和力差異的原因，爲肽類抑制劑設計提供關鍵信息。
創新點：通過分(fēn)子動力學模拟的方法，詳細分(fēn)析了三個複合物(wù)的結構差異。通過結合自由能計算及能量分(fēn)解，定量對比了三條肽鏈中(zhōng)各個殘基對複合物(wù)形成的貢獻，确定了範德華相互作用以及側面殘基的氫鍵是影響親和力大(dà)小(xiǎo)的關鍵因素。
方法：用GROMACS程序對EHD1蛋白(bái)中(zhōng)的Eps15同源結構域與肽鏈形成的三個複合物(wù)進行各 60納秒的分(fēn)子動力學模拟，用AMBER程序中(zhōng)的MM/GBSA方法進行結合自由能計算和能量分(fēn)解，用FoldX軟件對三個複合物(wù)進行丙氨酸掃描實驗。
結論：在對EHD1蛋白(bái)中(zhōng)的Eps15同源結構域進行高親和力的肽類抑制劑設計時，範德華相互作用應該成爲主要考慮因素。與蛋白(bái)質形成氫鍵的能力是側面殘基選擇的參考因素。

關鍵詞組：親和力；Eps15同源結構域；分(fēn)子動力學模拟；抑制劑設計；肽