兴安落叶松叶光合与氮代谢对环境变化响应的转录组分析

为了揭示兴安落叶松针叶光合作用对环境变化响应的分子机制,采用高通量测序技术,对生长环境差异明显的4个样地[塔河(52°52′ N)、松岭(50°72′ N)、黑河(49°22′ N)和带岭(47°08′ N)]兴安落叶松针叶进行转录组测序,并比对不同样地树木针叶的差异表达基因(DEGs)。结果表明: 共获得高质量短读序282428811条,其中在塔河-松岭、塔河-黑河、塔河-带岭、松岭-黑河、松岭-带岭、黑河-带岭6个对比组中,分别筛选出16915、18812、28536、20635、29957和23617条差异表达基因。在KEGG代谢通路分析中,光合作用通路中编码光系统Ⅱ(PSⅡ)的Psb基因家族的9个基因(即PsbB、PsbK、PsbO、PsbP、PsbQ、PsbS、PsbW、Psb27和Psb28)及编码F型ATP酶的3个基因(即ATPF1A, atpA、ATPF1G, atpG和ATPF1D, atpH)均随样地间的环境差异增大而呈现明显上调;氮代谢通路中编码谷氨酰胺合成酶的基因(glnA, GLUL)、硝酸还原酶的基因(NR)、碳酸酐酶的基因(cynT,can)也呈现同样的上调。DEGs和上调基因的数量均随样地环境变化增大而增多,进而导致了兴安落叶松针叶光合能力在样地间的差异。     

土壤可溶性有机氮研究进展

可溶性有机氮(SON)和无机氮是陆地生态系统氮循环过程中重要的氮素形态,互为“源”和“汇”。陆地生态系统中氮素和其他营养元素的矿化、固持、淋溶和植物吸收均与SON有密切的联系。SON在土壤物质循环和养分流动等动态过程中的作用越来越受到关注,已成为生态学、环境学、土壤学、水文学等研究领域的热点之一。本文综述了国内外对土壤SON的研究进展,包括SON的定义和测定、SON库容大小和组成、植物和微生物对SON的吸收利用、SON来源及其影响因素、SON在土壤中的转化运移和淋失等。综合国内外研究结果发现,土壤SON是一个复杂的多组分可溶性有机物的混合物,主要为难降解的物质(惰性成分),能快速矿化分解的物质(活性成分)占比较低。由于惰性成分和活性成分在周转速率上的差异,SON在生态系统氮循环中的地位不能完全通过SON的容量特征来反映。因此,为了更准确地反映SON在氮周转、氮吸收和氮流失中的作用,未来需要创新研究方法并对SON组分加以区分:研究SON在氮转化和氮吸收中的作用时,重点关注SON中的活性成分;研究SON在氮淋溶径流损失中的贡献时,则重点关注SON中的惰性成分。     

川产淫羊藿属（Epimedium）药用植物的无性系构件特征和生物量配置比较

在构件水平上,对川产的3种药用淫羊藿属植物（淫羊藿（Epimedium brevicornu）、箭叶淫羊藿（E.sagittatum）、柔毛淫羊藿（E.pubescens））的无性系构件特征、克隆构型及构件生物量配置进行比较,结果表明在野生状态下：该属3个种无性系构件的形态特征差异显著,且存在较大的变异性,变异系数范围在29.29%~48.31%之间;箭叶淫羊藿更趋于“游击型”克隆构型,而淫羊藿和柔毛淫羊藿则更趋于“密集型”克隆构型;该属3个种都将高比例生物量配置到叶片或者根茎,其次为茎,再其次为根。柔毛淫羊藿具有更强的克隆繁殖能力,单位面积上各构件生物量均最大,应作为人工引种栽培的首选种。     

Quantitative measurement of Ca²(+) in the sarcoplasmic reticulum lumen of mammalian skeletal muscle

Skeletal muscle stores Ca²⁺ in the sarcoplasmic reticulum (SR) and releases it to initiate contraction, but the concentration of luminal Ca²⁺ in the SR ([Ca²⁺]_SR) and the amount that is released by physiological or pharmacological stimulation has been difficult to measure. Here we present a novel, yet simple and direct, method that provides the first quantitative estimates of static content and dynamic changes in [Ca²⁺]_SR in mammalian skeletal muscle, to our knowledge. The method uses fluo-5N loaded into the SR of single, mammalian skeletal muscle cells (murine flexor digitorum brevis myofibers) and confocal imaging to detect and calibrate the signals. Using this method, we have determined that [Ca²⁺]_{SR, free} is 390 μM. 4-Chloro-m-cresol, an activator of the skeletal muscle ryanodine receptor, reduces [Ca²⁺]_{SR, free} to ∼8 μM, when values are corrected for background fluorescence from cytoplasmic pools of dye. Prolonged electrical stimulation (10 s) at 50 Hz releases 88% of the SR Ca²⁺ content, whereas stimulation at 1 Hz (10 s) releases only 20%. Our results lay the foundation for molecular modeling of the dynamics of luminal SR Ca²⁺ and for future studies of the role of SR Ca²⁺ in healthy and diseased mammalian muscle.     

牛-牛及山羊-牛克隆胚胎体外培养条件的优化

通过胞质内注射法将牛和山羊胎儿耳朵成纤维细胞分别注入去核牛卵母细胞中构建同种胚胎和异种胚胎。采用mCR2aa和mSOF分别培养,然后在mSOF中按不同培养时间添加8mg/mLBSA或者10?S,培养前3d和培养3d后添加的补充物质及次序为:(1)BSA FBS;(2)BSA BSA;(3)FBS BSA;(4)FBS FBS。根据培养胚胎的卵裂率、8/16-cell发育率、囊胚发育率及囊胚细胞数筛选出最好的培养方法。结果:(1)mSOF中培养同种胚胎和异种胚胎的卵裂率,8/16-cell发育率以及囊胚发育率均明显高于在mCR2aa中的培养结果(P<0.05)。(2)添加BSA FBS组的mSOF培养胚胎的卵裂率、8/16-cell发育率、囊胚发育率和囊胚细胞数同种依次为79.8%±7.1%、49.7%±3.5%、21.5%±1.8%和115.2±4.3,异种依次为40.1%±6.3%、29.2%±2.0%、13.4%±2.1%和100.1±3.0,均明显高于其他培养组(P<0.05)。结论:山羊-牛异种克隆胚胎可以用优化的牛胚胎培养体系进行培养。同种胚胎和异种胚胎的最佳培养方法均为前3d用mSOF BSA培养液,3d后用mSOF FBS培养液。     

均匀设计超声波提取豆粕异黄酮的研究

本该采用均匀设计方法试验优化技术,进行超声波循环提取豆粕异黄酮的多因素复杂试验,通过应用统计分析软件SPSS处理试验数据,得出多因素回归方程,求出最佳试验条件,并通过试验进行验证．     

落叶松和水曲柳人工林细根生长、死亡和周转

 细根周转是陆地生态系统碳分配格局与过程的核心环节,而细根周转估计的关键是了解细根的生长和死亡动态。该研究以18年生落叶松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxi nus mandshurica)人工林为对象,采用微根管（Minirhizotron）技术对两树种0～40 cm深度的细根生长和死亡动态进行了为期1年的观测,研究了两树种细根在不同土层深度的生长与死亡动态、细根周转以及与土壤有效氮含量、土壤温度、大气温度和降水的关系。结果表明：1） 落叶松平均细根生长（Root length density production, RLDP）0.0045 mm•cm^－2•d^－1）明显低于水曲柳RLDP（0.0077 mm•cm^－2•d^－1）。两个树种细根平均RLDP在表层（0～10 cm）最大,而底层（30～40 cm）最小 ,两树种平均细根死亡（Root length density mortality, RLDM）也表现同样规律 。水曲柳春季生长的细根占41.7%,夏季占39.7%,而落叶松细根生长分别是24.0%和51.2%,水曲柳细根死亡主要发生在春季（34.3%） 和夏季（34.0%）,而落叶松细根死亡主要发生在夏季和秋季（分别占28.5%和32.3%）,两 树种细根生长与死亡在冬季均较小;2）落叶松细根年生长量（0.94 mm•cm^－2•a^－1）和年死亡量（0.72 mm•cm^－2•a^－1）明显低于水曲柳（1.52和1.21 mm•cm^－2•a^－1）,两树种细根表层年生长量和年死亡量均最高,底层最低。落叶松细根年周转为3.1次•a^－1（按年生长量计算）和2.4次•a^－1（按年死亡量计算）,相比较,水曲柳细根年周转分别为2.7次•a^－1和2.2次•a^－1;3）土壤有效氮含量、土壤温度、大气温度和降水综合作用影响细根生长和死亡动态,可以解释细根生长80%的变异和细根死亡95%以上的变异。     

越冬沼气池中甲烷螺菌的分离及其系统分类学分析

通过改进的亨盖特(Hungate)厌氧技术,从越冬猪粪发酵沼气池中分离到1株产甲烷菌菌株SH01。该菌呈弯曲杆状,革兰氏阴性,有运动性,形成淡黄色菌落,能利用二氧化碳和甲酸钠作为碳源,但不能利用甲醇、乙酸钠和三甲胺。该菌最适生长pH为6.8～7.2,最适生长温度为35～40℃,最适Na 浓度低于0.1mol/L。通过生理、形态结构特征与16S rDNA序列的同源性分析,表明菌株SH01是甲烷螺菌属中的一个成员,为亨氏甲烷螺菌(Methanospirllum hungatei)。     

具核梭杆菌对结直肠癌细胞增殖、迁移及上皮间质转化作用的影响

【目的】评估具核梭杆菌对人结直肠癌细胞HCT116和人正常结肠上皮细胞HCoEpiC的增殖、黏附、凋亡、迁移、侵袭和上皮间质转化的影响。【方法】本研究用不同感染复数(MOI)Fusobacterium nucleatum ATCC 23726感染人结直肠癌细胞HCT116和人正常结肠上皮细胞HCoEpiC,建立感染模型;用3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide,MTT]、平板克隆、细胞划痕及侵袭(transwell)实验检测两组细胞的增殖、迁移和侵袭的变化;用流式细胞仪检测两组细胞凋亡情况;通过Western blotting检测两组细胞上皮标记物上皮细胞钙黏蛋白(E-cadherin)、Catenin δ-1蛋白、间充质标记物N-钙粘蛋白(N-cadherin)和波形蛋白(vimentin)表达水平的变化。【结果】F.nucleatum可促进HCT116细胞增殖,诱导HCT116细胞的迁移和侵袭,但不能引起细胞凋亡;可抑制HCoEpiC细胞的增殖、迁移和侵袭,并加速其凋亡;对HCT116和HCoEpiC细胞表现出很强的粘附能力,致细胞分散和拉长,细胞间粘附减少;使HCT116和HCoEpiC细胞上皮标记物E-cadherin与Catenin δ-1的表达量减少,间充质标记物N-cadherin与vimentin的表达量上升,E-cadherin由细胞膜向细胞质转移。【结论】F.nucleatum可诱导结直肠癌细胞和人正常结肠上皮细胞发生上皮间质转化,但抑制人正常结肠细胞的增殖、迁移和侵袭,表现出与结直肠癌细胞相反的作用。