睡莲属植物花粉形态研究

为明确睡莲属植物花粉形态特征,研究利用扫描电镜对18种或品种睡莲属植物的花粉形态特征进行观察,并对花粉形态及其种间亲缘关系进行分析,同时利用离体萌发法对睡莲品种‘彼得’的花粉活力进行测定,为睡莲杂交育种亲本的选择提供依据。结果表明:(1)18种或品种睡莲属植物的花粉均为单粒花粉,形态均为近球体或扁球体,其中巨花睡莲花粉粒最大,体积指数为30.3;埃及白睡莲花粉粒最小,体积指数为19.2。(2)花粉外壁纹饰类型繁多,包括网纹状、小颗粒状、瘤状、小柱状、长条状、微波纹起伏状。(3)根据聚类分析可将18种或品种睡莲属植物分为4个类群,其中Nymphaea亚属与Brachyceras亚属间亲缘关系最近。(4)‘彼得’的花粉离体萌发率高,可达95%以上。研究认为,睡莲属植物的花粉形态特征,特别是花粉萌发沟类型、外壁纹饰等特征可作为睡莲属植物种间分类、亚属间以及种间亲缘关系、系统进化规律的关键证据。     

药用植物裂环烯醚萜苷类化合物生物合成途径关键酶基因研究进展

裂环烯醚萜苷类化合物是植物体内产生的具有保肝、消炎、降血糖血脂等多重生物活性的次级代谢产物,在临床上应用广泛。该文依据近年来国内外有关裂环烯醚萜苷类化合物生物合成途径及关键酶基因的挖掘与调控机理研究进展,主要对药用植物裂环烯醚萜苷类化合物生物合成途径、关键酶(GPPS、GES、G10H、8HGO、IS、IO、7DLGT、DL7H、LAMT、SLS)与编码基因的研究进展进行综述,为进一步阐明其生物合成途径机制与关键酶调控作用、提高有效活性成分积累、减缓药用植物野生资源紧张等问题提供参考。     

云南不同栽培区域油梨果实品质差异分析

以云南9个不同栽培区域‘哈斯’(Hass)油梨果实为试材,在同一条件下分别观测油梨果实主要内在与外观品质,分析云南不同栽培区域油梨果实主要品质差异,为探索云南油梨栽培适宜生态区域提供借鉴。结果表明：(1)油梨果实外观品质以单果重、种子重量、可食率变异系数较大,分别达到31.31%、38.09%和8.08%,并以LJ产区的油梨单果重和可食率最大;油梨果肉内在品质中以脂肪、可溶性蛋白、维生素C(Vc)含量变异系数较大,分别为37.57%、22.42%和17.89%,脂肪含量以BS产区最高,可溶性蛋白和Vc含量均以BN产区最高。(2)油梨果实Vc、总黄酮、脂肪含量以及单果果肉重、果实纵径等显著受到树龄和气候因子的综合影响。其中：树龄与脂肪、可溶性固形物、Vc、总黄酮含量呈正相关关系,与单果果肉重呈显著负相关关系;经度与脂肪、可溶性固形物、干物质、可溶性蛋白含量呈正相关关系;纬度与可溶性固形物、果肉密度、种子长度呈正相关关系,与Vc、总黄酮含量呈显著负相关关系;海拔与脂肪、可溶性固形物、Vc、总黄酮含量呈正相关关系;年平均气温与果肉密度、单果重、单果果肉重、果实纵径呈正相关关系;年平均降雨量与...     

纳米材料在结核病诊疗中的应用

结核病是由结核分枝杆菌引起的慢性感染性疾病,经过呼吸道感染后侵犯机体器官,严重威胁全球公共卫生。传统结核诊疗手段存在诊断效率低、易误诊漏诊、易产生耐药、治疗效果和患者依从性差等瓶颈问题,亟需开发快速、准确的结核即时诊断（POC）方法和安全、高效的结核治疗方案,切实解决结核防治难题。本文总结了纳米材料在结核病诊疗领域的研究进展及应用前景,旨在为开发新一代安全、快速、有效的结核病诊疗方法提供参考。     

转录组和代谢组分析瘤菌根菌对铁皮石斛的促生机制

为筛选出促进铁皮石斛(Dendrobium officinale)生长的差异表达基因和差异代谢物,对瘤菌根菌与无菌盆栽铁皮石斛苗共生后形成的侧根根系进行转录组、代谢组和双组学联合分析。结果表明,转录组分析共找到262条差异表达基因富集到了35条通路中,其中内质网蛋白质加工通路途径的差异基因最多,其次为氨基糖和核苷酸糖代谢通路。代谢组分析共检测出194个差异代谢物富集到33个KEGG通路中,其中代谢途径的差异代谢物最多有133个,其次为不同环境的微生物代谢途径的差异代谢物有70个。通过联合分析,有9个差异基因的差异表达导致丝氨酸、谷氨酸、D-甘露糖和激素等代谢物的积累量发生变化,这可能是瘤菌根菌促进铁皮石斛生长的重要原因。因此,推测瘤菌根菌促进铁皮石斛生长与氨基酸、糖、植物激素的积累及相关基因的表达变化有关。     

杀鱼假交替单胞菌C923几丁质酶基因PpchiC的克隆表达与酶学性质

【背景】某些假交替单胞菌可分泌几丁质酶,在降解利用几丁质为水产动物提供营养、免疫、抗病等方面有着重要潜力。【目的】克隆杀鱼假交替单胞菌(Pseudoalteromonas piscicida)C923的一个几丁质酶基因,实现其在大肠杆菌中的异源表达,并对重组几丁质酶的酶学性质进行研究。【方法】从菌株C923测序的基因组中注释到一个几丁质酶家族基因PpchiC,设计引物克隆该基因后进行生物信息学分析;构建载体进行异源表达并从温度、时间与诱导剂浓度进行表达优化;对表达蛋白进行最适温度与pH等酶学性质研究,同时比较了重组菌破碎后上清与沉淀及纯化的酶蛋白对几丁质的降解效应。【结果】基因PpchiC长1350bp,编码450个氨基酸,PpchiC蛋白理论分子量为48.76kDa,等电点为4.78,不稳定系数为29.08。结构域分析发现该蛋白含有一个类型Ⅲ几丁质结合域和一个糖苷水解酶18家族(glycosyl hydrolase 18,GH18)的催化域;PpchiC蛋白含有GH18家族几丁质酶的保守催化基序DxxDxDxE、YxR和[E/D]xx[V/I]。16℃、0.25mmol/L IPTG、诱导12h为其最优化表达条件,PpchiC在50℃、pH8.0时表现出最大酶活性;以胶体几丁质为底物时,PpchiC的K_m值为2.58mg/mL、V_max值为5.04mg/(mL·min)。降解结果表明,菌体的沉淀与上清及从上清中纯化的酶蛋白均有着较好的几丁质降解效应。【结论】杀鱼假交替单胞菌C923基因PpchiC编码GH18家族的几丁质酶,能被大肠杆菌高效表达且降解几丁质效应明显,这为PpchiC及菌株C923的应用提供了参考依据。     

利用红外相机监测大熊猫种群恢复区域生物多样性

红外相机是一种经典的野生动物观测手段,具有连续性、非损伤性等一系列优点,可以很好地应用于对大熊猫（Ailuropodamelanoleuca）等重要野生动物物种的监测。2018年8月至2020年10月两年多时间,本研究在位于秦岭山系中段的陕西黄柏塬、观音山与佛坪三个国家级自然保护区中的4条沟谷（大南沟、破碾子沟、大古坪岩屋沟及龙潭子岩屋沟）共架设80台红外相机,对秦岭山系中段大熊猫种群恢复区域的野生动物活动情况进行非损伤性监测。监测期间共获得鸟类与兽类影像34514张,辨认并记录68个物种,包括兽类21种和鸟类47种,在此基础上建立野生动物影像数据库,并利用该数据库分析了监测区域的物种多样性状况。结果显示,研究区域的生物多样性比较丰富,各物种丰度分布较为均匀,鸟类的多样性高于兽类,而均匀性较低;在不同沟谷中,佛坪保护区龙潭子岩屋沟的群落丰富性和均匀性均很高,但动物绝对数量较少,有待进一步调查;观音山保护区破碾子沟的群落丰富性和均匀性则最低,应关注这一区域的生态恢复工作;黄柏塬自然保护区大南沟监测到的野生动物总有效照片数与大熊猫有效照片数均最多,侧面说明其在4条沟谷中生态情况恢复相对较好...     

石油污染生态系统中细菌群落结构及其代谢机制研究进展

石油化工产品的不合理处置与泄漏导致石油及其衍生物大量释放到环境中,由此造成的环境污染问题日益严重,石油污染已成为全球性公害之一。微生物修复技术凭借其成本低、环境友好等优势,广泛应用于石油污染的治理。大量研究表明功能微生物群落在石油污染生态系统的修复体系中发挥了重要的作用。其中,细菌是最主要、最活跃的石油降解微生物。然而,在原位/异位生物修复过程中,存在功能菌群在污染体系中难维持、易失调及石油烃降解途径不明晰等问题。因此,本文总结了石油污染自然生态系统和微宇宙实验体系中的细菌群落结构、石油烃代谢机制及相关功能基因,并对微生物法处理石油污染的未来研究方向提出展望,为石油污染场地生物修复方案的制定提供理论参考。     

Comparison of barley malt α-amylase isozymes 1 and 2: construction of cDNA hybrids by in vivo recombination and their expression in yeast

Germinating barley produces two α-amylase isozymes, AMY1 and AMY2, having 80% amino acid (aa) sequence identity and differing with respect to a number of functional properties. Recombinant AMY1 (re-AMYI) and AMY2 (re-AMY2) are produced in yeast, but whereas all re-AMYI is secreted, re-AMY2 accumulates within the cell and only traces are secreted. Expression of AMY1::AMY2 hybrid cDNAs may provide a means of understanding the difference in secretion efficiency between the two isozymes. Here, the efficient homologous recombination system of the yeast, Saccharomyces cerevisiae, was used to generate hybrids of barley AMY with the N-terminal portion derived from AMY1, including the signal peptide (SP), and the C-terminal portion from AMY2. Hybrid cDNAs were thus generated that encode either the SP alone, or the SP followed by the N-terminal 21, 26, 53, 67 or 90 aa from AMY1 and the complementary C-terminal sequences from AMY2. Larger amounts of re-AMY are secreted by hybrids containing, in addition to the SP, 53 or more aa of AMY1. In contrast, only traces of re-AMY are secreted for hybrids having 26 or fewer aa of AMY1. In this case, re-AMY hybrid accumulates intracellularly. Transformants secreting hybrid enzymes also accumulated some re-AMY within the cell. The AMY1 SP, therefore, does not ensure re-AMY2 secretion and a certain portion of the N-terminal sequence of AMY1 is required for secretion of a re-AMYI::AMY2 hybrid.     

内生真菌与宿主植物协同调控砷胁迫作用机制研究进展

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和深色有隔内生真菌(dark septate endophytes, DSE)是植物根系中最主要的两大类内生真菌,均可与植物根系形成菌根共生体,在促进植物生长,提高重金属等胁迫抗性方面发挥着重要作用。砷(arsenic, As)及砷化合物具有较强的毒性,可在植物中富集,造成生物链毒害。本团队一直致力于内生真菌与药用植物生长、活性物质合成,砷吸收、积累关系的研究,并取得了一定的进展。结合团队现有研究和前人研究成果,本文分析归纳了砷胁迫条件下,AMF定殖对宿主植物生长和砷吸收、积累的影响;详细阐述了砷胁迫条件下,宿主植物生理活动、抗氧化系统、激素水平、转录水平响应AMF调控的变化。其后,从宿主植物细胞内、外两个方面总结内生真菌与宿主植物协同调控砷胁迫的作用机制,归纳为“生长稀释效应”“菌丝隔离”“螯合过滤”“菌根固定化(mycorrhizal immobilization)”“转运体抑制效应”“生物转化作用”和“保宿主、降氧化”等7项作用机制,并绘制了不同机制之间的作用关系图。DSE-宿主植物调控砷胁迫的研究相...