单唾液酸神经节苷脂对体外循环大鼠海马神经元的影响

目的:探讨单唾液酸神经节苷脂(GM1)对体外循环大鼠海马神经元凋亡的影响及机制。方法:18只健康成年雄性SD大鼠,随机分为3组:正常对照组、CPB组和GM1组。经右颈静脉插管引流,右颈动脉插管灌注建立CPB,转流时间60 min,建立CPB动物模型。CPB后3 h时处死大鼠,4%多聚甲醛灌注固定后取左侧大脑组织,利用TUNEL法观察海马神经元凋亡,免疫组化法检测海马神经元Caspase-3蛋白表达,并用电子显微镜观察神经元超微结构变化。结果:与正常组比较,GM1组和CPB组海马神经元凋亡细胞平均积分光密度(IA)、Caspase-3蛋白表达均增强(P<0.01)。GM1组海马神经元凋亡细胞平均积分光密度(IA)为8.94±0.42,与CPB组(14.87±0.70)相比明显降低(P<0.01);GM1组海马Caspase-3阳性神经细胞平均积分光密度比CPB组降低了38.84%(P<0.01)。电镜下CPB组海马可见异染色质明显边集、凝聚,线粒体嵴减少或空泡变性,细胞器消失等不可逆性的损伤改变;GM1组神经元细胞核圆形,线粒体嵴少量减少,细胞器仍可见。结论:单唾液酸神经节苷脂对体外循环大鼠海马神经元凋亡具有明显的抑制作用,其机制与抑制Caspase-3的表达有关。     

异源表达CkLEA1基因增强了拟南芥对非生物胁迫的耐受性

植物在生长过程中会受到各种非生物胁迫的伤害,导致生长发育和产量受到严重影响,胚胎晚期丰富蛋白（late embryogenesis abundant proteins,LEA蛋白）在植物抵抗非生物胁迫过程中起着重要的保护作用。在前期的研究基础上,将受多种胁迫诱导的柠条锦鸡儿CkLEA1（GenBank登录号KC309408）基因转入野生型拟南芥,通过实时荧光定量PCR从7株T₃代纯合体中筛选出3个转基因株系做进一步研究。种子萌发率实验发现,在200 mmol/L NaCl和400 mmol/L甘露醇处理下,转基因株系萌发率均高于野生型拟南芥。干旱处理2周大的幼苗后,转基因株系明显比野生型更抗旱,存活率高于野生型,并且失水率低于野生型。同时,转基因株系积累了较少的丙二醛（MDA）,超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）含量也高于野生型。这些结果表明,柠条锦鸡儿CkLEA1基因在种子萌发阶段提高了拟南芥对盐和渗透胁迫的耐受性,并且提高了转基因拟南芥幼苗生长阶段对干旱胁迫的抵抗能力。     

线粒体假基因用作分子化石推算两个榕小蜂姐妹种的分化时间（英文）

线粒体假基因(nuclear mitochondrial pseudogenes, NUMTs)是指由生物体的线粒体基因组转移至核基因组内的DNA片段。由于其独立进化的特点, NUMTs在用于系统发育分析时是一把双刃剑。我们用基于PCR扩增的方法研究了对叶榕Ficus hispida上两姐妹种榕小蜂Philotrypesis pilosa和Philotrypesis sp.中起源于线粒体Nad1 12S片段的NUMTs。该两姐妹种榕小蜂由同域物种形成过程产生, 它们生活在同一生态环境里（即同一榕果内）, 因此可以用作很好的模型来研究在相同生态环境里物种的行为学及遗传学细微差异的进化。这些深入研究都依赖于对两个物种分化时间的正确估算。通过对所获取的NUMTs进行进化分析, 我们发现： 1）这些NUMTs都是最近引入核基因组事件; 2）NUMTs引入事件发生在物种分化之前。由于这些NUMTs引入核内时间尚短, 其碱基替换速率与线粒体基因相似, 而节肢动物线粒体基因的平均碱基替换速率约为2.3×10^-8 替换/位点·年。根据这些进化历史特征可帮助我们将这两个姐妹种榕小蜂的分化时间追溯至0.40-0.48百万年以前。结果提示, 一些线粒体假基因可以很好的用作分子化石来推断一些重要进化事件如物种形成。     

基于rbcL序列试论鸢尾属部分物种间的系统发育关系

选用叶绿体rbcL基因对鸢尾属植物的分类和系统发育进行了分析。以雄黄兰为外类群,对21份鸢尾属材料和GenBank下载的共49条序列采用最大简约法构建系统进化树,探讨了鸢尾属的分类系统。针对有争议的物种,聚类结果表明：马蔺与白花马蔺关系较远;扁竹兰和蝴蝶花亲缘关系较扇形鸢尾近;细锐果鸢尾和锐果鸢尾亲缘关系近,大锐果鸢尾较之远;四川鸢尾和薄叶鸢尾聚类近;西伯利亚鸢尾系内物种间聚类复杂,亲缘关系不清楚。     

生命与健康大数据中心资源

生命与健康多组学数据是生命科学研究和生物医学技术发展的重要基础。然而,我国缺乏生物数据管理和共享平台,不但无法满足国内日益增长的生物医学及相关学科领域的研究发展需求,而且严重制约我国生物大数据整合共享与转化利用。鉴于此,中国科学院北京基因组研究所于2016年初成立生命与健康大数据中心(BIG Data Center, BIGD),围绕国家人口健康和重要战略生物资源,建立生物大数据管理平台和多组学数据资源体系。本文重点介绍BIGD的生命与健康大数据资源系统,主要包括组学原始数据归档库、基因组数据库、基因组变异数据库、基因表达数据库、甲基化数据库、生物信息工具库和生命科学维基知识库,提供生物大数据汇交、整合与共享服务,为促进我国生命科学数据管理、推动国家生物信息中心建设奠定重要基础。     

被子植物翅果的多样性及演化

翅果能够依靠风力进行传播, 可能是被子植物快速散布和物种分化的一个重要因素。狭义的翅果是指果皮延伸成翅且不开裂的干果; 广义的翅果则包括果皮、花被片或苞片形成果翅的所有果实。根据果翅形态及其生长方式的不同, 广义的翅果可分为单侧翅果、周位翅果(圆翅果与蝶翅果)、棱翅果、披针翅果、翼状萼翅果、叶状苞翅果6种类型, 其空中运动方式有自旋式(单侧翅果、翼状萼翅果)、波浪式(周位翅果、叶状苞翅果)、翻滚自旋式(周位翅果)、直升机式(披针翅果、翼状萼翅果)和滚筒式(棱翅果)。棱翅果与圆翅果在被子植物基部类群樟目就有发生, 并同时出现在单子叶植物和双子叶植物中, 可能是最早出现的翅果类型。翅果的演化过程呈现出果翅数量增加、果翅偏向单侧和果翅负荷(果实质量与果翅面积之比)降低的趋势, 以利于适应较小的风并增加传播距离。果翅除了促进果实与种子的风力传播外, 还具有物理防御、调节种子萌发和促进二次传播等作用。泛热带分布的金虎尾科有着极其丰富的翅果类型, 与其多次跨洋长距离扩散密切相关, 可以作为研究翅果适应与演化的一个模式类群。结合生态和演化-发育生物学方法, 研究不同类型翅果在适应风力传播方面的差异、萼片或苞片发育成翅的分子与遗传机制、翅果不同类型的演化历史及其对被子植物物种多样性的影响等是今后值得探讨的重要问题。     

北京地区大型真菌多样性分析

为明确北京地区大型真菌资源状况,以中国科学院菌物标本馆馆藏的京区标本和本研究组采自该地区的标本为材料,结合已报道的文献资料,经过对定名标本的物种名称进行系统整理,得到北京地区大型真菌记录867种,隶属于2门20目72科281属,其中食用菌294种,药用菌169种（包含食用兼药用菌69种）,毒菌56种。在全部大型真菌中,蘑菇科Agaricaceae、多孔菌科Polyporaceae、口蘑科Tricholomataceae和红菇科Russulaceae等24科拥有的物种占总物种数量的77.28%,这些科在该地区占有主导地位;红菇属Russula、蘑菇属Agaricus和丝盖伞属Inocybe等50个属的物种占总物种数量的60.21%,具有相对优势。大型真菌区系分布分析的结果表明,北京地区已发现的大型真菌主要为世界广泛分布的属。物种丰富度分析表明采自门头沟区的大型真菌的标本数和物种丰度最高,最能代表北京地区大型真菌物种的多样性;其他地区采集的标本数量显著减少,而且物种数和物种丰度均明显降低;特别是城区和近郊地区,由于适宜栖息地的丧失,大型真菌更是少见。     

植物应答非生物胁迫的代谢组学研究进展

代谢组学技术是研究植物代谢的理想平台, 通过现代检测分析技术对胁迫环境下植物中代谢产物进行定性和定量分析, 可以监测其随时间变化的规律。而各种组学平台包括基因组学、转录组学及代谢组学的整合, 更是一个强有力的工具箱, 将所获得的不同组学的信息联系起来, 有利于从整体研究生物系统对基因或环境变化的响应, 如可判断代谢物的变化是从哪一个层面开始发生的, 帮助人们揭开复杂的植物胁迫应答机制。该文对近期代谢组学技术及其与蛋白质组学、基因组学技术相结合探索植物应答非生物胁迫的研究进行了综述。代谢组学的应用, 拓展了对植物耐受非生物胁迫分子机制的认识, 开展更多这方面的研究, 再通过植物代谢组学、转录组学、蛋白质组学和基因组学整合, 有助于从整体水平上把握植物胁迫应答机制。     

非生物胁迫对烟草悬浮细胞胞内和胞外ATP水平的影响

以烟草悬浮细胞BY-2(Nicotiana tabacum ‘Bright Yellow-2’)为材料,研究了NaCl、PEG(6000)、低温3种非生物胁迫对细胞内ATP(intracellular ATP,iATP)和细胞外ATP(extracellular ATP,eATP)水平的影响。结果显示：50～200 mmol·L^-1 NaCl处理导致烟草悬浮细胞膜通透性显著增加(P<0.05),100和200 mmol·L^-1 NaCl处理时iATP和eATP水平显著降低(P<0.05)。随着PEG质量浓度的增加(50、100、200 g·L^-1),烟草悬浮细胞膜通透性和eATP水平逐渐增加,其中在200 g·L^-1 PEG处理时eATP水平显著增加至对照的3.4倍(P<0.05),而iATP水平则在200 g·L^-1 PEG处理时显著降低至对照的0.5倍(P<0.05)。0～10℃低温处理后,烟草悬浮细胞膜通透性和iATP水平呈不同程度增加,其中0℃处...