2005 年中国植物科学若干领域的重要研究进展

2005年应该是我国植物科学研究进入飞跃发展的一年。据不完全统计, 2005年中国本土植物生命科学领域的科学家在植物科学及其相关学科专业顶级学术刊物Plant Cell、Plant Journal、Plant Physiology、Proteomics 和Bioinfomatics上发表的论文有46篇, 较2004年的22 篇增加了一倍。这反映了我国科研总体水平正在迅速提高, 并受到国际同行的高度关注。本文基于我国科学家发表在上述主流刊物上的成果作一简单介绍。对我国在模式植物拟南芥研究方面的进展, 读者可参阅许智宏院士全面的评述(Xu, 2006)。由于篇幅有限和统计上的困难, 我们相信这些介绍难于代表我国植物科研取得的全部成, 但是希望从一些侧面反映我国科学家在本土所做研究的主要进展, 本文就不同研究领域举例介绍。     

柴胡及体细胞杂种愈伤组织酯酶同工酶技术的优化

为解决柴胡及其体细胞杂种愈伤组织中次生代谢物多,同工酶粗提液粘稠、杂质多且呈混浊态,同工酶电泳谱带不清晰及易拖尾的问题,通过增加离心次数、调整酶粗提液上样体积等方法,得到了理想的酯酶同工酶电泳谱带。该法广泛适用于其它植物的同工酶聚丙烯酰胺凝胶电泳分析。     

HIV-1 Tat蛋白神经毒作用的研究进展

HIV-1感染者常并发神经系统损伤,患者主要表现为运动功能障碍,认知和行为受损等。研究表明,HIV-1多种蛋白参与上述病理过程,其中Tat蛋白发挥了极为重要的作用。外周Tat蛋白可透过血脑屏障进入脑组织,与脑内感染细胞分泌或释放至胞外的Tat共同作用于NMDAR、mGluR1、多巴胺转运蛋白等,损伤神经系统。该文主要对Tat蛋白的神经毒作用作一综述。     

肌球蛋白Ⅵ定向运动的蒙特卡罗模拟

根据myosin Ⅵ分子马达头部核苷的变化建立一个四态循环,然后利用蒙特卡罗方法模拟分子马达的动力学性质,讨论了myosin Ⅵ速度、滞留时间与溶液中ATP浓度、ADP浓度和负载力F的关系。模拟得到：myosin Ⅵ会在轨道微丝上进行梯跳运动并且每次在微丝上的滞留时间并不相同;另外,myosin Ⅵ的速度会随着ATP浓度的增加而增大,随着ADP浓度和负载力的增加而减小;负载力对myosin Ⅵ在胞内执行输运还是连接功能起一定的调节作用。     

应用基因芯片技术检测非综合征型耳聋基因突变

目的:应用遗传性耳聋基因芯片对散发性聋患者进行分子病因学检测,评估其在遗传性耳聋快速基因诊断中的可靠性。方法:门诊收集散发性聋患者10例,取外周血,提取基因组DNA,用遗传性耳聋基因芯片检测4个中国人中常见的耳聋相关基因中的9个热点突变,包括GJB2(35delG、176del16bp、235delC及299delAT)、GJB3(C538T)、SLC26A4(IVS7-2AG、A2168G)和线粒体DNA 12S rRNA(A1555G、C1494T)。同时,PCR扩增GJB2、线粒体12S rRNA基因全序列,DNA测序,以验证基因芯片检测结果的准确性。结果:在10名耳聋患者中,基因芯片方法检出1例携带线粒体DNA 12S rRNA C1494T突变;2例GJB2基因235delC纯合突变;2例235delC杂合突变;SLC26A4基因和GJB3基因未检出突变。基因芯片的结果与测序结果完全一致。结论:遗传性耳聋基因芯片技术对中国人常见耳聋相关基因热点突变的检出率高,结果准确、可靠,具有快速、高通量、高准确性、低成本等特点,能够满足临床耳聋基因检测的要求,同时结合产前诊断技术能有效预防耳聋患儿的出生,因而具有广阔的临床应用前景。     

大苞藤黄化学成分研究及其互变异构体超高效液相色谱质谱联用分析

从大苞藤黄枝叶的混合粉碎物中分离到11个化合物,运用光谱手段分别鉴定为neobractatin(1),brasixanthone B (2),5-O-methylxanthone V1 (3),10-O-methylmacluraxanthone (4),isobractatin (5),xanthone V1(6),xerophenone A (7),xerophenone B (8),bractatin (9),macluraxanthone (10)和3-O-methylneobractatin (11).本文首次应用超高效液相色谱-质谱联用技术分离了异构体7和8并测定了其精确分子量.其中化合物6～8为首次从该植物中发现.     

不同冷季型牧草品种的产草量及品质比较分析

采用随机区组试验设计,对引进的8个冷季型牧草品种进行产草量和营养成分的比较分析.结果表明:4次刈割的总鲜重和总干重在品种间差异极显著,且以蓝天堂黑麦草(7号)最高.品种间的粗蛋白含量差异显著,其中第1次刈割以奇可利(3号)最高,蓝天堂黑麦草(7号)居第2位;第2次仍以奇可利(3号)最高,特高黑麦草(1号)和蓝天堂黑麦草(7号)居其次;第3次以紫花苜蓿(8号)最高,其次是多年生黑麦草(4号);第4次以奇可利(3号)最高,多年生黑麦草(4号)居第2位;粗纤维、粗脂肪和粗灰分在品种间的差别较小.综合产草量和品质两方面考虑,蓝天堂黑麦草(7号)可作为本地首选推广的冷季型牧草品种,奇可利(3号)和多年生黑麦草(4号)可作为备选推广的牧草品种.     

T-bet、GATA-3 与T 细胞亚群在再障中的相关性研究

目的:探讨外周血中T-bet和GATA-3 mRNA的表达在再生障碍性贫血中的发病机制及意义。方法:入选27例再障患者,其中重型再障15例,轻型再障l2例,25例健康体检者为对照组。采用流式细胞术检测参试者外周血Thl和Th2细胞,RT-PCR检测外周血单核细胞中转录因子T-bet和GATA-3 mRNA的表达。结果:与健康对照组相比,再障患者血浆T-bet mRNA与Th1细胞比例显著升高(P<0.01),GATA-3 mRNA与Th2细胞明显降低(P<0.05、P<0.01)。与轻型再障患者相比,重型再障患者血浆转录因子T-bet mRNA及Th1细胞比例均明显升高(P<0.01),GATA-3 mRNA水平与Th2细胞比例也显著下降(P<0.05、P<0.01)。结论:T-bet与GATA-3异常表达可增强Th1细胞功能,抑制Th2细胞功能,导致患者免疫功能异常,最终引起再障发生、发展。     

FLT4 基因在斑马鱼早期发育过程中的表达

目的:研究FLT4(VEGFR3)基因在斑马鱼早期发育过程中的表达。方法:提取斑马鱼胚胎的总RNA,制备地高辛标记的FLT4RNA反义探针,WISH(整胚胎原位杂交)研究FLT4在斑马鱼早期发育过程中的表达。结果:成功合成FLT4基因探针,获得FLT4基因在斑马鱼早期发育过程中的表达情况:FlT4在2-cell、32-cell、oblong、shield期前普遍性表达(0.75h、1.7h、3.7h、6h);24h在头部表达较多,特别是在ICM(intermediate cell mass,中间细胞群)区处有特异性表达;48h、72h在头部表达均较高表达。结论:FLT4在早期参与了血管的形成和造血的发生,在脑部和肾小管的发育中可能起到了重要作用。     

利用甲硝唑及外加氧方法筛选耐氧产氢Klebsiella oxytoca HP1突变菌株

摘氢酶是生物制氢的关键酶,大多数氢酶因对氧极敏感而易失活,因此提高氢酶的氧耐受性对生物制氢有重要意义。本研究利用1％甲基磺酸乙酯对Klebsiella oxytoca HPl进行了两轮诱变,经40mmol／L甲硝唑和21％氧联合处理1h（第一轮诱变）或2h（第二轮诱变）进行筛选。所得突变菌株经产氢测试,结果在15％氧浓度条件下,第一代突变菌株HPl-A15产氢活性为出发菌株Klebsiella oxytoca HPl的3.70倍,在21％氧浓度条件下第二代突变菌株HPAl5-37产氢活性为HPl-A15菌株的2.75倍,是出发菌株的11倍。突变菌株HPl-A15和HPAl5-37具有较好的遗传稳定性。本试验结果说明利用MNZ和外加氧的方法适用于兼性厌氧菌耐氧产氢突变菌株的筛选。