高温诱导诸葛菜花粉染色体加倍研究

以诸葛菜为材料,对高温处理诱导诸葛菜花粉染色体加倍进行了研究.结果表明:诸葛菜花蕾长度与小孢子母细胞减数分裂具有相关性;当花蕾长度在0.22～0.26cm时,以小孢子母细胞减数分裂终变期分裂相所占比例最大,此时在38～45℃高温下持续处理2～4h,可诱导花粉染色体加倍的未减数2n花粉,2n花粉平均诱导率最高为29.4%,个别处理甚至高达42.5%.研究进一步证明,高温等环境剧变可以诱导植物染色体倍性变异,在植物多倍化的进化中具有积极意义.     

梅花花粉离体萌发和花粉管生长研究

(南京农业大学园艺学院,南京210095)摘要:研究培养基成分、pH值和培养方式对梅花花粉离体萌发和花粉管生长的影响。结果表明:不同品种梅花花粉离体萌发的最适培养基为ME3+200g.L-1PEG4000(pH5.0),品种‘淡丰后’、‘久观绿萼’、‘喧妍宫粉’和‘月光玉蝶’最高萌发率可分别达到58.6%、60.6%、85.6%和50.7%。PEG4000能显著促进梅花花粉萌发,在培养基各成分中作用最大,不可替代。低浓度(50g.L-1)蔗糖对梅花品种花粉萌发作用不显著,而高浓度(≥100g.L-1)蔗糖明显抑制花粉萌发和花粉管生长。固体和液体培养对梅花花粉离体萌发的影响差异不显著。     

温度对桃离体花药散粉及花粉萌发的影响

以目前生产栽培较多的‘湖景蜜露’、‘霞晖6号’和‘白凤’3个桃品种为试材,连续2年调查了不同温度处理下花药失水率、花药散粉时间以及花粉离体萌发特性等变化。结果表明：桃花药于相对低温条件下散粉失水率较低,随散粉温度升高失水率相应上升;花药开裂所需时间与处理温度呈相反趋势;3个品种花粉离体萌发率随散粉温度的升高而下降。离体花药在超过30℃的温度条件下散出的花粉在萌发过程中出现花粉管变短、花粉瘪小的概率增多的现象,表明高温促使花药脱水和散粉加快,但降低了花粉活力。在桃树花期以及制备花粉时外界环境温度应控制在30℃以下。     

铁皮石斛2n花粉诱导及其形成的细胞机制研究

以铁皮石斛花蕾为材料,研究不同秋水仙素处理对2n花粉诱导的影响,并探讨2n花粉形成的细胞机制。结果表明:用0.1%秋水仙素微量注射长5.53mm、宽2.3mm左右的花蕾,每天注射1次,共注射3次,诱导2n花粉效果最好,2n花粉诱导率达6.22%,2n花粉粒直径比n花粉粒直径增大49%。减数分裂中期Ⅱ发现纺锤体定位异常,表现为平行纺锤体、三级纺锤体,四分体时期观察到三分体和二分体,故纺锤体定位异常可能是铁皮石斛2n配子形成的细胞学机制之一,其2n花粉在遗传上等同于FDR型。     

三倍体葡萄‘夏黑’的花粉母细胞减数分裂行为观察及其育性研究

为探究三倍体葡萄‘夏黑’的育性及其细胞学机制,对其花粉母细胞减数分裂进程中的染色体行为及育性水平进行研究。结果表明:(1)三倍体葡萄‘夏黑’花粉母细胞减数分裂进程中存在部分染色体提前分向两极、落后染色体、染色体桥、平行纺锤体、不均等分离、微核等染色体异常行为,其中不均等分离现象出现的频率最高(65.68%)。(2)‘夏黑’葡萄的花粉离体萌发率为1.65%,花粉直径大小范围在18.0~50.0μm之间,且花粉直径分布呈双峰型。(3)‘夏黑’葡萄具有一定的育性,作为亲本与四倍体品种杂交均获得了杂交子代。研究认为,减数分裂的异常是三倍体葡萄‘夏黑’育性低的细胞学原因,但同时也形成了少量可育的未减数配子,可以作为中介材料应用于葡萄育种。     

月季‘绿萼’花器官发育相关microRNA的鉴定及分析

利用高通量测序技术,构建了中国古老月季‘绿萼’(Rosa chinensis ‘Viridiflora’)和‘月月粉’(R.chinensis‘Old Blush’)花蕾期的microRNA(miRNA)文库,并对其进行了测序和序列分析。结果显示,在‘绿萼’文库中,鉴定到已知的miRNA成熟体39个,miRNA前体42个;预测到新的miRNA成熟体56个,前体57个。在‘月月粉’文库中,鉴定到已知RNA成熟体39个,已知miRNA前体40个;预测到新的miRNA成熟体53个,前体57个。与‘月月粉’相比,‘绿萼’中差异表达的miRNA有31个,其中17个上调、14个下调。荧光定量PCR实验结果表明,miR156、miR398和miR535在2种月季的花蕾期表达上调,而miR167、miR172和miR396表达下调。进一步检测miR172和miR156在2种月季不同花器官中的表达差异,发现miR172在‘绿萼’的花瓣、雌、雄蕊中表达显著下调,提示miR172可能通过负调控其靶基因RcAP2的表达,在‘绿萼’花器官发育过程中起重要作用。     

融安金柑雌雄配子发育相关性及2n配子诱导研究

以融安金柑为试验材料,观察了2n花粉自然发生率、雌雄配子发育过程及减数分裂行为,以不同秋水仙素浓度及处理时间对花蕾进行2n配子诱变.结果显示:(1)融安金柑2n花粉自然发生率为0.31％;(2)花蕾纵径为0.228～0.270cm时,为花粉母细胞减数分裂Ⅰ前期;花蕾纵径为0.274～0.318 cm时,大孢子处于减数分...     

梨远缘花粉原位萌发及生长特性

应用荧光标记方法对梨远缘花粉在‘丰水’和‘噢嗄二十世纪’柱头上萌发及花粉管生长特性进行观察,结果表明:(1)梨远缘花粉均能在柱头上萌发,但其萌发率不同,授粉后24 h,在‘丰水’柱头上‘红叶桃’花粉萌发率最高,达62.8%,而‘盖县大李’花粉萌发率仅为12.0%,各种远缘花粉在‘丰水’柱头萌发率均高于‘噢嗄二十世纪’柱头。(2)各种远缘花粉管在梨柱头或花柱内生长情况也有差异,‘红叶桃’等核果类花粉管在梨柱头上均表现为扭曲、盘绕等现象,不能穿过柱头;‘红星’和‘红富士’花粉管虽然有少量穿过柱头,但不能进一步在花柱内生长,表现为扭曲变形、先端膨大等不亲和性现象。因此,梨与远缘果树杂交不亲和在柱头上就已发生,这与梨自交不亲和反应发生在花柱内的现象不同。     

高温对苹果花粉在花柱内萌发和生长的影响

以‘长富2号’红富士苹果为母本,‘红星’苹果为父本,研究35℃高温对苹果花粉在花柱内萌发和生长的影响。结果表明：温度影响花粉在柱头和花柱内的萌发及生长,与对照相比,高温促进花粉在柱头表面快速萌发,并加速花粉管在花柱内的伸长生长,但是在授粉72hN,高温处理下培养的花粉管形态出现花粉管变粗、弯曲并有瘤状小结的异化现象,同时,花柱发生褐变,并产生胼胝质,最终导致花粉管不能进入胚珠完成受精。     

桃花粉离体萌发和花粉管生长特性研究

采用花粉离体萌发法研究不同培养基组分和培养条件对桃花粉萌发和花粉管生长的影响,同时对不同贮藏温度下的桃花粉寿命进行研究.结果表明:固体培养基与液体培养基对桃的花粉萌发率和花粉管长度影响差异不显著;10%蔗糖是大多数桃品种花粉的最适萌发条件;硼能提高桃花粉的萌发率,但对花粉管的生长没有促进作用;桃花粉在20℃～25℃的培养温度下萌发率最高,花粉管最长;桃花粉萌发率和花粉管长度在培养前3 h内上升最快,3～5 h上升趋势减弱,5 h后基本停止;随着贮藏温度的升高和贮藏时间的延长,花粉生活力呈降低的趋势.     

北京市六环内城市森林结构总体特征

城市森林结构决定了城市森林的外貌、总体绿量,影响其生态效益.本文对北京市六环外1 km范围内城市森林分层抽样调查,研究其多样性及乔木规格,并根据北京城市特点分析其空间差异,以期找出存在问题及梯度变化规律,为北京城市森林多样性保护及科学管理提供依据.通过对各类城市森林847个标准样方的调查,共记录木本植物50科、106属、159种,本地种占75%;城市森林植物群落仍然是少数物种主导,毛白杨(Populus tomentosa Carr.)与国槐(Sophora japonicaL.)分别为使用数量最多(9.7%)和使用频度最高(28.45%)的树种;乔木平均胸径19.79 cm,平均冠幅5.4 m,规格总体偏小,且规格差异不大.北京市城市森林沿城市发展方向由城内向城外展现出了明显的梯度变化:总物种数4环外多于4环内,最高为4~5环112种;多样性指数逐渐降低;乔木规格减小;“城六区”物种组成、多样性及乔木规格均优于其他行政区.     

灵芝酸A对前列腺癌LNCaP细胞的生长抑制作用及机制

本研究利用alamarBlue~?测定细胞活力法、流式细胞术(annxin V-FITC)/PI双染色测定细胞凋亡法和高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)测定5α-还原酶活性法评价灵芝酸A对前列腺癌的体外抗肿瘤活性,并进一步利用流式细胞术2’,7’-二氯荧光素二乙酸酯(2’,7’-dichlorofluorescindiacetate,H2DCFDA)染色测定ROS释放量法、实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)和蛋白质免疫印迹(western blot,WB)检测雄激素受体(androgen receptor,AR)基因和凋亡相关基因表达的方法,探讨其作用机理。研究结果表明灵芝酸A可通过抑制5α-还原酶活性,抑制睾酮诱导的前列腺癌LNCaP细胞增殖,诱发细胞早期凋亡来发挥抗肿瘤活性;进一步研究表明,灵芝酸A降低前列腺癌细胞中AR的表达,并通过引发细胞线粒体功能障碍释放过量活性氧(reactive oxygen species,ROS)诱发细胞凋亡,而qPCR和WB的数据进一步表明细胞线粒体功能障碍与抑癌基因caspase-3、bad和aifm1的高表达密切相关。     

以肠道菌群为靶向的粪菌移植法及其在畜牧业的应用潜能

肠道微生物与宿主机体健康息息相关。粪便微生物移植(又称为粪菌移植,fecal microbiota transplantation,FMT)通过将健康供体粪便中的完整肠道菌群移入肠道微生态失衡的患者胃肠道内,经肠道菌群重构、恢复至正常状态。用FMT治疗某些肠道疾病如复发性艰难梭菌感染、溃疡性结肠炎、肠易激综合症、克罗恩病效果显著,且可能对因肠道菌群紊乱引起的肠道外疾病的治疗有潜在价值。本文主要对FMT技术的发展进程、在疾病上的研究以及在畜牧业上的应用潜能进行综述,并分析其应用的制约因素。     

尼罗罗非鱼ZAP-70蛋白的原核表达、纯化及其多抗制备

[目的]构建尼罗罗非鱼ZAP-70原核表达载体,纯化其重组蛋白并制备多克隆抗体。[方法]采用无缝克隆技术构建尼罗罗非鱼ZAP-70重组表达载体,并转入大肠杆菌B21中诱导表达,将表达的ZAP-70蛋白免疫日本大耳兔得到多克隆抗体,采用Western Blotting和ELISA技术鉴定抗体的特异性和效价。[结果]成功构建原核表达重组质粒p ET-B2m-ZAP-70,诱导表达的重组蛋白分子量约为39 k Da,主要以包涵体的形式表达;获得效价为1∶512 000的多克隆抗血清,WB检测显示该抗体能够特异性的识别所表达的ZAP-70重组蛋白。[结论]尼罗罗非鱼ZAP-70重组质粒在大肠杆菌B21中高效表达,分子量约为39 k Da,该蛋白具有良好的免疫原性,为进一步探索ZAP-70在尼罗罗非鱼免疫系统中的功能奠定了基础。     

衰老与血管钙化

血管钙化是指体内钙磷在血管壁的异常沉积,是一个主动的、高度可调节的、类似于骨形成的生物学过程。血管钙化是引起心血管疾病发病率、病死率升高的重要原因,也是危害中老年人身体健康的广泛存在的病理现象。近年研究表明,衰老与血管钙化存在密切关系,衰老可以通过诱导血管平滑肌细胞成骨样转化、内皮细胞释放囊泡、细胞外基质重塑、DNA损伤、炎症反应、磷代谢失衡以及抗衰老因子如Klotho和Sirtuin 1的表达减少而促进血管钙化。     

细胞基质蛋白3的功能及其参与病毒复制的分子机制

基质蛋白3(matrin 3, MATR3)是细胞核基质蛋白重要成员之一,它与细胞的基因转录调节、mRNA前体剪接和稳定性、DNA损伤修复以及细胞增殖等活动密切相关。近年来的研究表明, MATR3在逆转录病毒的复制过程中也有着重要作用。鉴于MATR3参与病毒复制的作用机制研究少有报道,该文主要从MATR3的结构特征、在细胞核中的功能、参与病毒复制的作用机制等方面进行综述,以期为深入研究MATR3在病毒生活史中的作用提供参考。     

基因编辑技术的发展及其在农业生产中的应用

对动植物和人类基因组的测序为功能基因组研究提供了基础数据。然而,核苷酸序列信息并不足以帮助我们了解特定的基因组元件的功能及其在表型形成中的作用。基因编辑技术能够在很大程度上解决这一问题,帮助人们快速获得新的基因组突变模式,从而以更便捷高效的方式进行功能基因组研究。对基因编辑的基本原理及常见的锌指核酸酶(ZFN)、转录激活因子样效应因子核酸酶(TALEN)和2013年出现的CRISPR/Cas9系统进行了回顾,讨论了基因编辑技术的应用历史,特别在农业应用方面,重点关注了CRISPR/Cas9系统在水稻基因编辑中的应用,阐述了CRISPR/Cas9在基因组编辑领域的问题和其他应用方面的困难,探讨了基因编辑工具在作物改良方面所面临的主要挑战和未来发展趋势。     

心肌组织特异性Isca1敲除造成新生大鼠心脏结构异常

目的通过对心肌组织特异性Isca1敲除大鼠进行磁共振分析及病理学分析,探究心肌特异性敲除Isca1对大鼠心脏结构影响。方法繁育心肌组织特异性Isca1敲除大鼠,PCR技术鉴定大鼠基因型及基因敲除效率,对新出生0.5d及2.5d心肌组织特异性Isca1敲除大鼠进行核磁共振影像分析,对新出生2.5d心肌组织特异性Isca1敲除大鼠心肌组织进行H&E染色及透射电镜分析。结果心肌组织特异性Isca1敲除大鼠敲除效率大于78%;与野生型相比,0.5d心肌组织特异性Isca1敲除大鼠心脏未见显著扩张;2.5d心肌组织特异性Isca1敲除大鼠心脏右室呈扩张趋势;2.5d心肌组织特异性Isca1敲除大鼠肌纤维排列不齐,出现排列紊乱,无层次或极向,部分心肌纤维出现溶解断裂,肌节和Z线模糊,出现肌膜损伤,线粒体嵴断裂,肿胀明显。结论心肌组织特异性Isca1敲除造成新生大鼠心脏结构异常。     

蜕皮激素对家蚕脂肪体中BmATG8蛋白亚细胞定位与细胞核皱缩的调控

【目的】昆虫脂肪体是物质合成代谢、先天免疫的重要器官。ATG8蛋白的亚细胞定位是细胞自噬的主要指标之一,细胞核皱缩是细胞凋亡的形态标记之一,目前家蚕 Bombyx mori 中尚未在蜕皮和变态发育进程中对BmATG8蛋白的细胞生物学变化进行观察。本研究旨在同时检测家蚕脂肪体细胞中BmATG8蛋白亚细胞定位和细胞核皱缩的时空变化,研究蜕皮激素(20E)信号对两者的调控作用。【方法】利用免疫荧光和Hoechst染色方法,分别在家蚕幼虫4龄第2天至预蛹第2天、5龄第2天幼虫注射20E (10 μg/头)后以及对游走期幼虫脂肪体中20E受体基因 usp 进行RNAi后,检测家蚕脂肪体中BmATG8蛋白定位和细胞核形态变化。【结果】在家蚕幼虫蜕皮和幼虫-蛹变态发育时期,BmATG8蛋白高水平存在于脂肪体细胞中,同时细胞核发生皱缩。在正常摄食时期,20E处理(10 μg/头)能够诱导细胞中大量出现BmATG8蛋白且存在于细胞质中并诱导细胞核皱缩。对 usp 基因进行RNAi后,脂肪体细胞内的BmATG8蛋白显著减少,同时细胞核皱缩减弱。【结论】家蚕BmATG8蛋白不仅在幼虫-蛹变态时期细胞质中大量存在,而且在幼虫蜕皮时期也大量表达,与细胞核的皱缩同时出现,BmATG8蛋白在细胞质中的定位与细胞核皱缩两者均受到 20E信号通路的调控。本研究为BmATG8蛋白功能及其调控机制的深入研究提供了重要的科学依据。