杭白芷根中分泌道发生方式、分布及其挥发油积累过程研究

为探明杭白芷(Angelica dahurica var.formosana)根中分泌道发生方式、分布及其挥发油转运积累特征,该研究利用光镜及透射电子显微镜技术观察分泌道发生过程及挥发油转运特征,结合组织化学定位确定挥发油的主要积累部位。结果表明:杭白芷根中分泌道由中柱鞘细胞最先发生,次生结构中分泌道主要分布在韧皮部和皮层中;挥发油的合成不仅与分泌细胞中质体及细胞质有关,而且还与周围细胞关系密切;分泌细胞内高尔基体和内质网丰富,可能先通过形成小泡参与转运,再经由细胞壁向腔道内转移;相邻分泌细胞靠近角隅处的细胞壁分泌活动活跃,腔道内积累大量电子致密物质;成熟分泌道中分泌细胞及其腔道内积累大量油滴,因此挥发油主要积累场所为分泌细胞及其腔道。该研究明确了杭白芷根中分泌道的发生方式、分布及其挥发油积累部位,揭示了分泌道发育过程中挥发油的转运积累特征,为进一步阐明分泌组织生长发育与有效成分积累关系提供了理论依据。     

黄芩根中木间木栓的形成与发育特性研究

应用光学显微镜和电子显微镜对3年生黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)根中木间木栓的形成及其发育过程进行了细致观察,以揭示黄芩木间木栓形成的特征以及发育过程中导管及周围薄壁细胞的变化,旨在为中药枯芩的形成提供理论依据和实验证据。结果表明：(1)黄芩根的次生结构由周皮、皮层和次生维管组织组成;木间木栓发生在木质部异常导管的周围,先是导管内出现侵填体或其他物质,接着这些导管邻近的部分薄壁细胞内也出现一些物质,随后导管外围的正常薄壁细胞恢复分生能力,产生木栓形成层,进而形成木间木栓。(2)木间木栓将健康组织与这些异常的导管和薄壁细胞隔离,隔离在内的组织会逐渐成为死亡组织。(3)横切面观,小木间木栓可同时或先后发生在木质部的不同位置,由内向外逐渐扩大,与周围的木间木栓相连,最终形成大的木间木栓。(4)纵切面观,木间木栓以管状形式由根头部向下延伸,部分根中距根头部以下3 cm内有木间木栓存在。     

特殊酵母工业应用专利发展态势分析

特殊酵母作为区别于传统酵母之外的一类生物资源,具有广泛的工业应用前景。基于incoPat数据库收录的专利数据,以特殊酵母工业应用领域的专利为研究对象,从专利分析的角度,揭示了全球特殊酵母工业应用领域技术创新的发展态势、技术分布、主要申请机构、研究热点以及各类特殊酵母的应用优势等。结果表明:全球特殊酵母工业应用领域的专利公开数量在2001~2020年期间整体呈不断增长的趋势,并在2019年达到峰值;专利保护区域主要为美、中、韩、日、欧等国家或地区,其中国内外申请机构的研发侧重点各有不同,以帝斯曼、纳幕尔杜邦、诺维信等为代表的国外工业生物技术公司注重特殊酵母基础技术的知识产权保护,以江南大学为代表的国内科研院校比较注重毕赤酵母应用技术的开发。重点分析了特殊酵母工业应用领域近年来各类特殊酵母在不同技术分支和创新程度上的差异,旨在为我国特殊酵母工业应用领域科研决策和科研工作提供参考。     

流域非点源氮素流失空间分异特征的多时间尺度分析

流域非点源污染关键源区的定位是控制和治理流域非点源污染的重要问题,为进一步揭示时间尺度对流域非点源氮素流失空间分异特征的影响,通过构建山美水库流域SWAT模型,在对各个子流域的总氮(TN)流失强度进行模拟的基础上,从多年平均、多年月平均、场次暴雨洪水过程等3种时间尺度,对氮素流失的空间分异特征和关键源区进行分析,并通过多元线性相关分析,对自然和人为因素的影响进行研究.结果表明： 不同时间尺度下流域氮素流失空间差异均十分显著,氮素流失空间分异程度以多年月平均最高,场次暴雨洪水过程最低;桃溪亚流域氮素流失量最大,是非点源氮污染关键源区.不同时间尺度下,土地利用类型均是影响流域非点源氮素流失空间分布的主要因素,而降雨、径流等自然因子对氮素流失空间分异的影响仅表现在不施肥月份和部分不施肥场次的暴雨洪水过程,这种规律与土地利用及施肥具有显著空间变化、而降雨径流的空间变异程度低有关.     

繁殖期荒漠鸟类群落与自然植被的相关格局

为探讨植被结构和物种组成对鸟类群落多度分布的影响,于2010年5～8月,在阜康地区所涵盖的显域植被梯度带(梭梭、琵琶柴及蒿属荒漠)内分别布设3～4条样线,调查繁殖鸟类群落多度分布及植被参数.借助平均高度和盖度反映植被结构,平均物种数目反映植物组成.从鸟类群落中抽取显著正相关鸟种组合及狭分布鸟种组合,将不同的鸟类组合与植...     

陆地棉HB红花性状特异SCAR分子标记的开发

利用Operon系列引物筛选到1个与HB红花性状基因连锁的RAPD标记OPA15^1160,对差异条带进行克隆与核苷酸测序,根据测序结果设计SCAR引物,在HB红花近等基因系及其白花轮回亲本中进行PCR扩增程序优化和鉴定,筛选出一对引物可稳定扩增出与HB红花性状基因连锁的特异片段,获得了与HB红花性状基因紧密连锁的SCAR标记HB^-330。利用具黄色花瓣紫红色基斑的海岛棉与粉红花瓣的红叶棉等种质材料以7LHB红花近等基因系与白花轮回亲本杂交的F1、BC1F1、F2群体,对该SCAR标记的特异性与准确性进行了鉴定与验证,在红花植株中扩增出了330bp大小的片段而在白花植株中未扩增出,证明该标记准确性高、重复性好。HB红花是通过远缘杂交转自野生二倍体比克氏棉的性状,已成功地应用于性状标记杂交棉育种。该SCAR标记不仅为HB红花标记杂交种的纯度鉴定提供了有效技术手段,也为新品种保护提供了技术支持,促进了红花性状杂交种的分子标记辅助育种进程。     

笼养白颈长尾雉和黑颈长尾雉冬季能量代谢的比较研究

采用全部收粪法试验、代谢试验和统计分析,对不同日龄组白颈长尾雉（Syrrnaticus ellioti）和黑颈长尾雉（Syrmaticus humiae）的能量代谢进行对比研究,表明冬季3～4年种鸡组白颈长尾雉和黑颈长尾雉每只每天平均摄入能分别为（461．90±129．06）KJ和（425．67±61．24）KJ,能量代谢率分别为（87．14±1．56）％和（89．66±1．09）％;210日龄组白颈长尾雉和黑颈长尾雉每只每天平均摄入能分别为（492．78±160．41）KJ和（560．59±133．18）KJ;能量代谢率分别为（84．83±2．25）％和（86．98±1．26）％,这说明冬季黑颈长尾雉的能量代谢率高于白颈长尾雉。     

北柴胡营养器官中主要化学成分的组织化学定位及其含量比较

应用植物解剖学、组织化学定位和植物化学方法,研究了北柴胡各营养器官中柴胡皂苷和黄酮类化合物的积累分布状态及其含量变化。结果表明,柴胡皂苷在根中分布在中柱鞘和次生韧皮部中;在茎中主要分布在表皮、棱角处的厚角组织以及位于皮层和髓中的分泌道的上皮细胞中;在叶中,则分布在表皮细胞和整个叶肉组织中。而黄酮类化合物在茎中分布在表皮、棱角处的厚角组织、皮层、髓射线和髓鞘细胞中;在叶中,则主要分布在表皮和位于上下表皮内的厚角组织中。同时,北柴胡中柴胡总皂苷在根、茎、叶中的含量的变化规律为根>叶>茎;而总黄酮在根、茎、叶中的含量的变化规律为叶>茎>根;且在叶中含量相当高,从而为北柴胡的综合利用提供依据,对合理利用药材和保护北柴胡资源也有一定意义。     

结核分枝杆菌抗原蛋白的研究及其应用新进展

结核病(tuberculosis,TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)感染引起的慢性传染病,是仅次于正在暴发的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的第二大单一感染致死病因。COVID-19的大流行对TB的诊断及治疗造成了破坏性的影响,全球实现终结TB目标的进展偏离了轨道。因此,早诊断、早治疗依然是防控TB蔓延的关键。TB精准诊断一直受MTB抗原特异性、检测技术特异性和灵敏度的影响,因此亟需挖掘高特异性新抗原、开发新检测技术。随着蛋白质基因组学(proteogenomics)和质谱技术的快速发展,从临床体液、组织样本中高效、精准靶向检测MTB特异性已知、甚至新抗原的表达,以及监测治疗过程中的抗原表达量的动态变化,是TB诊断及治疗的发展趋势。在MTB标准菌株H37Rv的4008个注释基因中(NC_000962.3,NCBI),国内外报道的已注释抗原虽有140多个,但仅有极少的抗原应用于TB的筛查及辅助诊断,离世界卫生组织(World Health Organization,WHO)的诊断标准尚远。本文通过对MTB已报道抗原以及基于蛋白质基因组学筛选特异性新抗原的潜力进行综述,为理解已知抗原及开发新抗原提供参考。     

山茱萸果实发育过程中单宁物质的分布与积累特征

选取不同发育时期的山茱萸果实作为研究对象,采用果实形态观察法、显微及超微技术、组织化学定位法以及紫外分光光度计法对山茱萸果实发育过程中单宁物质分布及积累特征进行观察分析,并以单因素ANOVA检验不同发育时期单宁含量的差异,以揭示单宁物质在山茱萸果实发育中的变化规律,为山茱萸果实涩味调控机制研究提供理论依据。结果表明:(1)山茱萸果实发育过程中果皮颜色和果实体积变化明显,可将其发育过程划分为幼果期、中果期、成熟期3个时期;单宁物质主要分布在山茱萸果实中果皮的单宁细胞中。(2)在山茱萸果实发育过程中单宁细胞数目呈先增后减的变化趋势,幼果期单宁细胞从无到有,随着果实发育单宁细胞数目不断增多,至中果期单宁细胞数目开始减少。(3)单宁含量的变化规律与单宁细胞数目的变化一致,单宁含量在花后120 d时达到最多,随后逐渐减少。(4)单宁物质首先在细胞质的小液泡中积累,中央大液泡形成后则为单宁物质积累的主要场所,其积累形态主要有颗粒状、不规则状和板块状3种;单宁细胞中线粒体数目较多,中果期后期及成熟期在中央大液泡液泡膜附近有电子致密物质积累。研究认为,山茱萸果实中中果皮薄壁细胞为单宁物质积累的专属细胞,即单宁细胞,单宁物质的合成运输与液泡、囊泡以及线粒体的作用密切相关;成熟期山茱萸果实总单宁含量降低,涩味降低,表明单宁物质积累的动态变化与植物对环境的适应性和果实涩味息息相关,可结合代谢组和转录组的方法对山茱萸果实中单宁物质的合成机制进行进一步研究。