植物叶绿素突变体及其分子机理的研究进展

叶绿素是植物叶绿体内参与光合作用的重要色素,叶绿素突变是一种明显的性状突变,其在理论研究和实际应用方面具有重要的意义。综述了植物叶绿素突变体的种类、遗传及突变的分子机理研究进展,着重介绍了突变的分子机理研究进展。     

植物无融合生殖研究的新进展

植物无融合生殖是指不经过雌雄配子融合而产生种子的一种特殊生殖方式,能使基因型的杂合性得以保持,从而可固定杂种优势。对近几年来植物无融合生殖的研究进展及发展动态作一综述,列举了新发现的具有无融合生殖特性的植物种类：总结了控制无融合生殖的遗传机理：指出该研究领域中存在的问题：展望了该领域的发展前景。     

畜禽遗传评定方法的研究进展

畜禽遗传评定是畜禽育种的重要内容。目前畜禽遗传评定方法中应用最广的是基于表型信息的BLUP动物模型。基因组学的发展和应用产生了大量分子遗传标记,结合分子遗传标记信息的遗传评定方法MBLUP随之产生。MBLUP将成为一种快速有效的畜禽遗传评定方法。本文主要介绍了畜禽遗传评定方法的研究进展和发展趋势。 Abstract:Genetic evaluation is one of the most important components in livestock breeding program.Best linear unbiased prediction (BLUP) Animal Model,which based on phenotypic information,has become the most widely accepted method for genetic evaluation of domestic livestock.Large numbers of molecular genetic markers have been discovered as the development and application of genomics.Some new methods (Marked Assisted BLUP,MBLUP) for genetic evaluation have being developed,which incorporating molecular genetic markers information into genetic evaluation.MBULP will be a rapid and efficient method for genetic evaluation of domestic livestock.The aim of the paper is to introduce the development and current situation of the methods for livestock genetic evaluation.     

植物无融合生殖研究进展

植物无融合生殖是一种特殊的无性生殖方式 ,它不经过精卵融合即可繁殖后代 ,其二倍体子代基因型与母本精确相同 ,可以固定杂种优势 ,对于作物育种等工作具有巨大的经济意义。对无融合生殖的分类、遗传进化、发生机制、分子机理等方面进行了介绍。并对无融合生殖的一些最新的研究进展 :无孢子生殖专化基因组区、脱调节理论、基因组冲撞观点、表观遗传基因调节理论等进行了简要的评述。并简单介绍了无融合生殖甜菜单体附加系目前的研究进展 。     

单子叶植物无融合生殖的研究进展

植物的无融合生殖是指不经过雌雄配子融合而产生种子的一种特殊生殖方式。由于利用无融合生殖途径可以固定杂种优势,从而改良现有植物的育种策略,因此对无融合生殖的研究已成为生物学科的新生长点。本文主要从无融合生殖的概念和类型,无融合生殖在单子叶植物中的分布,无融合生殖的胚胎学,分子生物学和遗传学机制及创造新的无融合生殖种质资源的方法等6方面对单子叶植物的无融合生殖的研究进展进行了综述,并提出了今后开展无融合生殖研究的思路和设想。     

单子叶植物无融合生殖的研究进展

植物的无融合生殖是指不经过雌雄配子融合而产生种子的一种特殊生殖方式。由于利用无融合生殖途径可以固定杂种优势 ,从而改良现有植物的育种策略 ,因此对无融合生殖的研究已成为生物学科的新生长点。本文主要从无融合生殖的概念和类型 ,无融合生殖在单子叶植物中的分布 ,无融合生殖的胚胎学 ,分子生物学和遗传学机制及创造新的无融合生殖种质资源的方法等 6方面对单子叶植物的无融合生殖的研究进展进行了综述 ,并提出了今后开展无融合生殖研究的思路和设想     

苹果遗传转化的研究进展

苹果的遗传转化技术通过分子手段改良苹果,有助于缩短其育种周期.最近十年,在该领域的研究取得很大进展,涉及到一些重要的苹果基因型及有用的外源基因.迄今,苹果的遗传转化主要采用农杆菌介导法,侵染与转化材料的再生是影响其转化效率的关键过程,了解其影响因素,寻找有利因素以提高转化效率是目前苹果遗传转化研究的重点。 Abstract:Techniques of apple genetic transformation can improve apple trees and shorten the breeding cycle by molecular methods.In the last years,great progress has been made in this field,which involves a number of important apple genotypes developed.So far,apple genetic ransformation mainly adopts Agrobacterium-mediated technique,involving infection and transgenic tissue regeneration,which are important steps to affect the transformation efficiency.The initial work to the date is to know and to search for the factors which can increase the efficiency.     

崛起的生物学科生长点──无融合生殖学

无融合生殖是与有性生殖、无性生殖并存的三大生殖系统之一。自从１７４５年发现弧雄生殖现象以来,关于无融合生殖的分类、形态结构、胚胎发生、遗传进化、生理生化等方面的研究不断开展,已从３６个科３００多种植物中发现无融合生殖现象。特别是八十年代以来,无融合生殖研究已成为生物学科的新热点。全世界几十个国家,２００多个实验室正在从事这一研究。国际性无融合生殖研究协作网已经成立。国际性学术会议相继召开。关于无融合生殖的专著已经出版,专门杂志也已问世。这些事实说明,无融合生殖学这个生物学科的生长点已经崛起。但是由于无融合生殖所具有的特殊性给研究带来许多困难,给生物学科的诸多领域留下了不少空白点和世纪性难题。有关无融合生殖的概念和范围,无融合生殖的遗传,无融合生殖是进化还是退化,无融合生殖在胚胎学、生殖生物学、发育生物学中的重大问题,如：为何无融合生殖植物大小孢子母细胞分裂行为不一致？二倍体孢子生殖中大孢子母细胞胼胝质缺乏是无融合生殖的因还是果？怎样理解同一珠心组织中不同细胞分化？无融合生殖胆和胚乳的形成机制和相互关系以及在作物育种中应用的诱人前景都是当前研究的热门话题。本文都进行了必要的介绍和讨论。     

植物无融合生殖研究进展

本文综述了植物无融合生殖研究进展。无融合生殖能固定杂种优势,是新的研究热点。无融合合生殖转育研究取得长足进展。胚胎发生研究手段由切片技术逐渐发展为整体透明、组化荧光技术。大孢子母细胞(MMC)细胞壁无胼胝质(callose)及MMC哑铃状核是二倍性孢子形成区别于有性生殖的特征。DNA分子标记是无融合生殖研究的新的有效工具,狼尾草属、摩擦禾属的无融合生殖分子标记已被找到,并且后者已定位到玉米第6染色体长臂末端。     

植物细胞核雄性不育的分子基础

植物细胞核雄性育性相关基因克隆,使我们对细胞核雄性育性的了解不仅局限于遗传分析和细胞学水平,而且对细胞核不育的分子基础,以及细胞核不育的分子机理也有了一定的了解。本文旨在对细胞核雄性不育相关研究的进展情况进行简要综述。 Abstract:With the cloning of nuclear male fertility genes,learning of nuclear male fertility not only limited in genetic analysis and cell biology,but also advanced in molecular basis of male nuclear sterility and postulated in possible mechanisms of nuclear male sterility.The objectives of this paper are to review the related progress of plant nuclear male sterility.     

昆虫的化学感觉机理

昆虫是通过化学感觉器与其周围环境中的大量化学信息发生联系的。通过特定的化学感觉机制 ,昆虫可感知来自种内和种间 ,以及无机环境中的各种化学信息 ,并由此而作出相应的行为反应 ,从而为其自身寻找适宜的食物、配偶以及生存与繁殖场所 (如躲避天敌、避免或减少竞争等等 ) ,达到最大的繁殖成功。阐明昆虫的化学感觉机理 ,不仅可在理论上进一步加深对昆虫与植物、昆虫与昆虫相互关系的了解 ,而且可在实践上为开发害虫治理的新途径提供理论指导。本文将根据目前的最新研究成果 ,主要就昆虫的化学感觉机理 ,包括嗅觉和味觉机理作一综述 ,以期…     

农药诱导害虫再猖獗机制

害虫再猖獗是农林害虫防治中出现的普遍现象,包括生态再猖獗和生理再猖獗.前者的机制主要是药剂削弱了自然控制作用,后者主要是药剂引起害虫的毒物兴奋效应及补偿作用(刺激产卵).作者团队最新研究证明,药剂刺激产卵是由于药剂激活了脂肪体RNA转录水平,使卵黄蛋白基因表达量显著上调;两性交配昆虫药剂同样刺激雄性生殖并能通过交配传导...     

Computational evidence for the catalytic mechanism of glutaminyl cyclase. A DFT investigation

The results of a DFT theoretical investigation on the catalytic mechanism of the QC enzyme are presented. A rather large model-system is used. It includes the most important residues that are believed to play a key-role in the catalysis. The computational results show that the rate-determining step of the catalytic process is not the nucleophilic attack leading to the cycle formation (a very easy and fast process with a negligible barrier of 0.8 kcal mol(-1)), but a proton transfer, which is assisted by the Glu201 residue acting as a proton shuttle (general base and general acid). A complex network of hydrogen bonds (involving Asp248 and other residues) contribute to lower the activation barrier for the proton shift which affords the formation of an ammonia molecule bonded to the substrate. The ammonia molecule is a good leaving group which is easily expelled from the substrate in the last step of the catalytic cycle, but remains anchored to the enzyme as a ligand of the zinc cation. The metal plays a key-role in assisting the nucleophilic attack (electrostatic catalysis) since it polarizes the substrate gamma-amide carbonyl group (its electrophilic character increases). Also, the strength of the nucleophilic nitrogen (substrate alpha-amino group) is enhanced by hydrogen bonds involving the Glu201 residue. The computations outline the important role of Trp329 in helping the substrate binding process and stabilizing the cyclization transition state.     

食源性致病菌激活NLRP3炎症小体及食源性功能物质的抑制机理研究进展

食源性致病菌感染是引起食源性疾病的首要因素,严重影响人类健康。炎症小体通过识别受体感知入侵宿主的危险信号进而组装形成多聚蛋白复合物,从而诱导炎症反应,是先天免疫系统中识别食源性病原菌感染和清除病原体的重要防线。NLRP3炎症小体是位于胞内的炎症反应平台,可以感知多种病原微生物的侵袭,在先天性免疫反应中起着至关重要的作用。食源性致病菌感染常引起NLRP3炎症小体的异常激活,介导多种炎症性疾病的发生和发展,因此,许多抗炎研究中常常以NLRP3炎症小体作为靶点。本文总结了食源性致病菌及其代谢产物激活NLRP3炎症小体的分子机制,以及天然产物和膳食功能物质抑制NLRP3炎症小体激活的机理,为治疗炎症性疾病、开发缓解致病菌诱导的炎症反应的功能化合物提供新的思路。     

Assessing the roles of essential functional groups in the mechanism of homoserine succinyltransferase

Homoserine acyltransferases catalyze the commitment step to methionine and other important biological precursors which make this class of enzymes essential for the survival of bacteria, plants and fungi. This class of enzymes is not found in humans, making them an attractive new target for antimicrobial design. Homoserine O-succinyltransferase (HST) is a representative from this class, with little known about the key amino acids involved in substrate specificity and catalysis. HST from Escherichia coli has been cloned, purified and kinetically characterized. Through site-directed mutagenesis and steady-state kinetic studies the residues that comprise a catalytic triad for HST, the catalytic cysteine nucleophile, an active site acid-base histidine, and the base orienting glutamate, have been identified and characterized. Several residues which confer substrate specificity for both homoserine and succinyl-CoA have also been identified and kinetically evaluated. Mutations of an active site glutamate to either aspartate or alanine drastically increase the K(m) for homoserine, assigning this glutamate to a binding role for the alpha-amino group of homoserine. An active site arginine orients the carboxyl moiety of homoserine, while the carboxyl moiety of succinyl-CoA is positioned for catalysis by a lysine residue. Removing functionality at either of these positions alters the enzyme's ability to effectively utilize homoserine or succinyl-CoA, respectively, reflected in an increased K(m) and decreased catalytic efficiency. The data presented here provides new details of the catalytic mechanism of succinyltransferases, resolves a controversy between alternative mechanistic hypotheses, and provides a starting point for the development of selective inhibitors of HST.     

抗真菌肽对真菌作用机制研究进展

20 世纪 90 年代初, Iijima 等从麻蝇幼虫血淋巴分离出一种具有抗真菌活性、能抑制 C.albicans 生长的蛋白质 . 到目前为止,已发现 150 多种肽具有抗真菌的特性,随着被发现的抗真菌肽数目不断增多,人们对抗真菌肽的抗真菌机理也进行了大量的研究,抗真菌肽对真菌的作用方式主要有：阻止、破坏真菌细胞壁的合成;与膜作用,在质膜上形成孔洞,使重要的内容物外泄;与真菌细胞内线粒体、核酸大分子等重要细胞器相互作用;最终导致真菌的死亡 .     

高毒力肺炎克雷伯菌致病及耐药分子机制研究进展

近年来,肺炎克雷伯菌已成为医院内感染及社区获得性感染的常见致病菌,临床标本分离率仅次于大肠埃希菌。根据毒力特征差异,肺炎克雷伯菌可分为经典肺炎克雷伯菌和高毒力肺炎克雷伯菌2种类型。高毒力肺炎克雷伯菌是引起化脓性肝脓肿的主要病原菌,其感染可出现内源性转移,包括眼、肺和中枢神经系统;此外还与原发性肝外感染有关,包括菌血症、肺炎和软组织感染。值得关注的是,高毒力肺炎克雷伯菌除了导致患者出现严重感染外,目前已出现了碳青霉烯耐药高毒力株,这将为临床诊疗带来更多的挑战。本文就高毒力肺炎克雷伯菌的流行现状、毒力因子(包括荚膜多糖、铁载体系统以及毒力基因)、耐药现状及其主要机制等方面的研究现状进行综述,以期为以后的深入研究提供参考。     

The Mechanisms of Codon Reassignments in Mitochondrial Genetic Codes

Many cases of nonstandard genetic codes are known in mitochondrial genomes. We carry out analysis of phylogeny and codon usage of organisms for which the complete mitochondrial genome is available, and we determine the most likely mechanism for codon reassignment in each case. Reassignment events can be classified according to the gain-loss framework. The "gain" represents the appearance of a new tRNA for the reassigned codon or the change of an existing tRNA such that it gains the ability to pair with the codon. The "loss" represents the deletion of a tRNA or the change in a tRNA so that it no longer translates the codon. One possible mechanism is codon disappearance (CD), where the codon disappears from the genome prior to the gain and loss events. In the alternative mechanisms the codon does not disappear. In the unassigned codon mechanism, the loss occurs first, whereas in the ambiguous intermediate mechanism, the gain occurs first. Codon usage analysis gives clear evidence of cases where the codon disappeared at the point of the reassignment and also cases where it did not disappear. CD is the probable explanation for stop to sense reassignments and a small number of reassignments of sense codons. However, the majority of sense-to-sense reassignments cannot be explained by CD. In the latter cases, by analysis of the presence or absence of tRNAs in the genome and of the changes in tRNA sequences, it is sometimes possible to distinguish between the unassigned codon and the ambiguous intermediate mechanisms. We emphasize that not all reassignments follow the same scenario and that it is necessary to consider the details of each case carefully.     

线粒体自噬的研究进展

线粒体自噬(mitophagy)是指细胞通过自噬机制选择性清除多余或损伤线粒体的过程,对于线粒体质量控制以及细胞生存具有重要作用。在线粒体自噬的过程中,线粒体自噬受体FUNDCl、Nix、BNIP3,接头蛋白OPTN、NDP52以及去泛素化酶UPS30、UPS8等发挥了重要的调控作用。近年来,研究发现线粒体自噬与神经退行性疾病、脑损伤以及胶质瘤相关。因此,研究线粒体自噬的分子机制具有重要意义。本文就与哺乳动物相关的线粒体自噬分子机制及最新研究进展做一综述。     

森林生态系统中植食性昆虫与寄主的互作机制、假说与证据

围绕"多样性稳定性"假说、"联合抗性假说"、"生长势假说"、"胁迫假说"、以及下调、上调和推拉等机制与假说提出的背景与实验验证的证据,力图辨析其概念以及它们之间的相互关系。作者认为,多样性-稳定性机制关注森林生态系统的功能,是基于群落甚至景观层次。多样性条件下的联合抗性机制和联合易感性应属于稳定性中的抵抗力范畴。联合抗性机制的主要基础是基于资源集中假说和天敌假说,这些观点在种群层次上更易理解;上调力和下调力机制是以食物网底部的资源与顶端的天敌来探讨这种互作关系。因此,资源集中与上调力有着对应关系,而天敌假说只是下调力机制中的一个层面而已。植物生长势假说和植物胁迫假说力图从植物个体或种的群体的生长状态出发解析植食性动物的对寄主的选择趋势。上述有关植食性昆虫与寄主互作的机制、假说与证据是基于不同的层面提出的,因而在解析研究目标时,由于基本面的差异有可能会得出不同的结论。以近年来的研究进展和研究成果为依据有针对性地阐述这些理论对森林有害生物生态调控技术的指导作用,其中,联合抗性和联合易感性理论对指导森林有害生物生态控制具有更直接的指导作用。进一步提出了相应的亟待解决的科学问题。