丛枝菌根真菌-豆科植物-根瘤菌共生体系的研究进展

丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF）-豆科植物-根瘤菌（Rhizobia）三者形成的共生体。是植物与微生物共生中的一种特殊类型。本文对这种共生体中微生物与植物之间的营养关系;AMF和根瘤菌双接种豆科植物的效应以及影响双接种效应的因素;AMF和根瘤菌在与豆科植物形成共生过程中的分子互作机制等进行了综述。同时对这种共生体还需进一步研究的问题及其在基础研究和实践应用方面的前景进行了讨论。     

源于微生物的海鞘天然产物

海洋动物是具有生物活性海洋天然产物的重要来源。海鞘中含有丰富的微生物类群,如细菌、放线菌、真菌和蓝细菌。越来越多的直接或间接证据表明,一些从海鞘中分离的天然产物并不是海鞘本身产生的,而是由其共生微生物产生的。本文对近些年来的海鞘天然产物的微生物来源的研究方法进行综述,包括可培养细菌的分离、不可培养细菌的粗提物检测、宏基因组学、全基因组测序等直接方法,以及化合物结构比对的间接方法。通过对海鞘-微生物共生体中天然产物生物合成来源的研究,不仅可以从根本上解决动物药源的问题,而且可为研究海鞘与微生物共生关系提供有力证据。     

昆虫共生细菌研究进展

昆虫体内定殖着大量微生物,经过漫长协同进化,昆虫与这些微生物构建了共生体系,这些昆虫共生微生物参与整个生态过程,对于生态系统中物质转化与交换、能量流动与利用、信息传递与调控等均发挥着重要作用。昆虫共生细菌具有丰富的物种多样性;昆虫与其共生细菌之间通过化学机制、生理机制、生态学机制和遗传学机制构建复杂的共生体系;昆虫为细菌提供稳定的生境并共享特定的代谢途径,共生细菌则协助宿主营养代谢,提供食物中缺乏的养分,促进昆虫生长和繁殖;通过分泌抗菌肽、毒素等,细菌能增强昆虫对寄生物的防御能力和抗病性,并通过调节昆虫对非生物因子的抗逆性和耐药性,扩大昆虫的生态位。昆虫共生细菌在农林牧渔业可持续安全生产与医药研发等领域具有应用潜力和广阔的发展前景。     

共生理论视角下创新农业生态经济研究范式

共生理论认为异质共生生物在其生存过程中会表现出相互依存的关系。试图将这一论点移植到农业生态经济研究中,用以处理农业生产中生态效益与经济效益之间矛盾的问题。为此,把农业生态经济视为由生态单元与经济单元组成的异质共生体,分析了该共生体的结构与共生模式,并采用Logistic方程与数值模拟方法,探讨农业生态经济共生体的共生机制,揭示共生单元间的演化规律与成长特征。研究表明:共生模式在农业实践上创新应用的主要目标是将共生体从寄生共生模式向互惠共生模式转型,并提出正向转型的激励策略。共生单元的选择必须具有兼容性,共生单元间有明确的共生界面,促使物质、能量和信息的交流,以增加共生体内自由能。共生关系正向发展要遵循共生演进规律,偏利共生模式是演进到互惠共生模式的必经过程。培育互惠共生适存的共生环境对促进共生体演进至关重要。这些研究成果为农业生态经济研究提供一个新范式,并开创一条研究新思路与方法。     

苔藓-蓝藻共生体多样性及固氮潜力研究现状

苔藓与固氮蓝藻形成的共生体是许多受氮限制的天然陆地生态系统氮的主要来源,在全球氮循环中发挥着重要作用。不同生态系统的苔藓-蓝藻共生体物种组成及生长环境不同,固氮能力差异巨大。目前苔藓-蓝藻共生体的研究集中在北半球高纬度生态系统中,其他生态系统报道较少且零散。本文统计了已报道的苔藓-蓝藻共生体在全球生态系统中的分布、物种组成、蓝藻定殖率、蓝藻丰度及固氮潜力。统计发现,全球目前共发现参与苔藓-蓝藻共生的苔藓植物41科58属110种,蓝藻9科17属(≥26种);不同生态系统苔藓-蓝藻共生体的苔藓物种组成差异大,例如在北方森林中,赤茎藓(Pleuroziumschreberi)-蓝藻为优势共生体,泥炭藓(Sphagnumspp.)-蓝藻是湿地生态系统中的优势共生体,而念珠藻(Nostoc)类以其独特的生理特性和强大的生态适应能力成为多数生态系统中的优势蓝藻类群;不同生态系统中蓝藻在苔藓植物上的定殖率、丰度及固氮能力具有较大差异;在全球生态系统中,北极苔原及北方森林生态系统的固氮量均较高,最高的固氮量发生在北极苔原生态系统(1.3–24.6 kg N·ha^–1·yr     

纤毛类原生动物中宿主－共生体系统的研究

目前已经在100多种纤毛虫中观察到细菌、藻类和其他微生物等共生体。对纤毛虫中宿主－共生体系统的研究表明,双小核草履虫中卡巴粒的遗传为细胞质遗传理论提供了例证;含细菌共生体的许多厌氧纤毛虫无线粒体,共生体对宿主代谢有重要作用;尾草履虫－钝状全孢螺菌共生作用中,共生菌感染形式的39kDa、15kDa周质蛋白可分别与IF-3-1、IF-3-2两种单抗反应,其共生体早期感染过程中两种抗原的量发生显著变化,并且共生体生殖形式选择性地合成63kDa蛋白质,该蛋白质可能是与共生作用有联系的关键分子;绿草履虫－小球藻共生系统中,共生藻中存在葡糖胺硬性壁是其与草履虫发生共生关系的基本条件,其中,共生藻参与宿主代谢,与宿主形成相互受益的专一性关系,并且藻类共生体的作用可能影响了宿主草履虫基因组有关结构,改变了其基因表达。作者推测,探索共生体对宿主基因结构及其表达产物的影响可能是对纤毛虫中共生作用研究的主要趋势,这对于深入了解真核细胞中宿主－共生体双方的相互作用、物质交流在分子水平上的调控机理、细胞结构与功能的关系等细胞生命活动规律是有意义的。     

纤毛类原生动物中宿主—共生体系统的研究

目前已经在100多种纤毛虫中观察到细菌、藻类和其他微生物等共生体。对纤毛虫中宿主－共生体系统的研究表明,双小核草履虫中卡巴粒的遗传为细胞质遗传理论提供了例证;含细菌共生体的许多厌氧纤毛虫无线粒体,共生体对宿主代谢有重要作用;尾草履虫－钝状全孢螺菌共生作用中,共生菌感染形式的39kDa、15kDa周质蛋白可分别与IF－3－1、IF－3－2两种单抗反应,其共生体早期感染过程中两种抗原的量发生显著变化,并且共生体生殖形式选择性地合成63kDa蛋白质,该蛋白质可能是与共生作有联系的关键分子;绿草履虫－小球藻共生系统中,共生藻中存在葡糖胺硬性壁是其与草履虫发生共生关系的基本条件,其中,共生藻参与宿主代谢,与宿主形成相互受益的专一性关系,并且藻类共生体的作用可能影响了宿主草履虫基因组有关结构,改变了其基因表达。作者推测,探索共生体对宿主基因结构及其表达产物的影响可能是对纤毛虫中共生作用研究的主要趋势,这对于深入了解真核细胞中宿主－共生体双方的相互作用、物质交流在分子水平上的调控机理、细胞结构与功能的关系等细胞生命活动规律是有意义的。     

榕树-榕小蜂互惠合作系统中的非对称性博弈

榕树及其传粉榕小蜂是自然界中目前所知道的关系最为紧密的互利共生系统之一。随着研究的深入, 越来越多的证据发现榕树-传粉榕小蜂之间互惠合作的过程中存在着复杂的竞争和对抗关系, 例如榕树与传粉榕小蜂之间对公共资源的竞争、传粉欺骗与宿主对传粉者的惩罚、榕树与传粉小蜂之间的“军备竞赛”等。在相互竞争或者对抗关系中, 双方表现出非对称性相互作用。其非对称性关系主要表现出如下3个特征: (1)收益不对称, 即榕树(宿主)与传粉榕小蜂(共生体)之间在资源利用等方面的实力不对称; (2)榕树与传粉榕小蜂之间的信息不对称; (3)进化速率不对称。这些非对称的相互作用可能导致种群的波动、榕树与传粉榕小蜂相互适应和进化策略的变化。因此, 理解榕树与传粉榕小蜂之间的非对称交互作用有助于理解为什么合作和冲突在互利共生关系中经常能同时存在, 也将有助于解释榕树-传粉榕小蜂种间相互关系和物种的多样性。     

蚜虫与其胞内共生细菌的相互作用

蚜虫—巴克纳氏菌之间是一种典型的互利共生关系,两者相互依存,缺少一方,另一方便不能生存。研究表明,共生细菌能为寄主蚜虫提供必需氨基酸和维生索,并对寄主具有一些非营养功能,如促进蚜虫传播循环性病毒等。寄主蚜虫则是为共生菌提供一个合适的生存场所,并对共生菌的生长和繁殖进行调控。现代分子生物学技术从基因水平证明了蚜虫与共生菌的相互依赖性。     

病毒与宿主互利共生的研究

在病毒与其宿主的相互作用中,病毒所扮演的角色不仅仅是病原体,它们也是宿主保持健康的重要共生体。病毒与微生物、植物、昆虫和哺乳动物之间存在互利共生作用,有的甚至涉及共生功能体的多个生物体。随着新病毒的不断发现,越来越多的互利共生关系被发掘,也还有许多有待发掘。本文旨在突出一些近年来关于有益病毒的典型例子,阐明为何需要重新认识病毒——病毒不仅是病原体,同时也是共生功能体中的一个完整个体。     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.