乌珠穆沁白马成纤维细胞建系及其生物学特性分析

本研究以内蒙古乌珠穆沁白马(Equus caballus)雄性和雌性为实验材料,利用组织块贴壁培养法进行耳组织成纤维细胞原代建系,研究耳组织来源的细胞贴壁率、冷冻前及复苏后存活率、生长曲线,进一步绘制乌珠穆沁白马成纤维细胞核型图。实验结果显示,雌、雄乌珠穆沁白马耳组织成纤维细胞经组织贴壁法建系培养,生长为典型的成纤维细胞形态,并呈现“S”型生长曲线特征;细胞冷冻前后存活率存在显著差异,但仍具有较好的耐受冷冻性;根据染色体核型分析,雌、雄乌珠穆沁白马耳组织成纤维细胞染色体条数为2n = 64,其中31对常染色体,1对性染色体。本研究成功建立了雌、雄乌珠穆沁白马耳组织成纤维细胞系,并且得到可稳定培养、具有良好遗传学特性的细胞系,为后续的相关深入研究奠定了基础。     

乙烯调控植物耐盐性的研究进展

乙烯具有复杂的生物学功能,它调节着植物生长发育和许多的生理生化过程。乙烯也被认为是一种胁迫应答激素,直到近几年关于乙烯生物合成及信号转导途径与植物盐胁迫的关系才逐渐被挖掘出来。乙烯在不同水平、层次参与盐胁迫反应,包括乙烯合成关键酶(ACS)和乙烯受体,细胞质中CTR1和EIN2以及细胞核中EIN3传导、响应盐信号。但是乙烯合成和信号转导途径在植物盐胁迫响应过程中仍然存在许多未解决的问题。主要介绍乙烯合成及信号转导途径的各组分与盐胁迫关系的最新研究进展,并讨论其存在的主要问题。     

M41型A群链球菌的Ⅰ型胶原样蛋白与人低密度脂蛋白的相互作用

【目的】检测M41型A群链球菌(GAS)ATCC12373中Ⅰ型胶原样蛋白(Scl1)与人低密度脂蛋白(LDL)的相互作用。【方法】克隆了M41型GAS ATCC12373的Ⅰ型胶原样蛋白(Scl1)及其V区(Scl1-V)基因,并表达、纯化重组蛋白rScl1(C176)和rScl1-V(C176V)。通过重组蛋白与人血浆的亲和色谱层析、Western blot及酶联免疫吸附试验(ELISA)检测C176、C176V与LDL的相互作用;通过GAS与LDL的ELISA试验和人血浆与GAS的共孵育试验,检测GAS与LDL的相互作用。【结果】结果证明C176和C176V可以与LDL特异性结合;表达Scl1的M41型GAS可以与LDL相结合。【结论】M41型GAS的Scl1可以与LDL特异性结合。     

浑善达克沙地黄柳雌雄群体年龄结构及动态特征

植物种群年龄结构和动态对于揭示其生活史特征和发展趋势具有重要意义,但针对雌雄异株植物两性群体的研究却鲜有报道。黄柳是浑善达克沙地常见的一种雌雄异株植物,也是该地区最重要的固沙先锋植物,该研究通过对浑善达克沙地黄柳天然种群的实地调查,采用年龄结构图、静态生命表、存活曲线、生存分析以及时间序列分析等方法对黄柳雌雄群体现状和未来变化趋势进行研究。结果表明:(1)浑善达克沙地黄柳雌雄群体在年龄结构及发展趋势方面均存在差异,雌株群体的年龄结构表现为稳定型,雄株群体的年龄结构表现为衰退型。(2)浑善达克沙地黄柳种群中雌株个体数量约占总数的70%,雄株约占30%,性比偏雌现象明显。(3)动态变化指数表明,研究区黄柳雌株群体呈现"前期缺乏、中后期稳定"的变化特征,雄株群体呈现"前期缺乏、中后期波动"的变化特征。(4)研究区黄柳雌雄群体的存活曲线都趋近Deevey-Ⅱ型,且与生存分析结果共同显示雌株群体比雄株群体进入衰退期的时间早。(5)时间序列分析表明,随着时间的推移研究区黄柳的老龄个体数量逐渐增多,幼龄个体缺乏是导致雌雄群体衰退的重要原因;建议通过人工扦插补充雌雄幼龄个体以及平茬复壮中、老龄个体的方法以保证该地区黄柳天然种群的正常繁衍。     

异源表达蒙古沙冬青AmDREB1F基因提高转基因拟南芥的耐逆性

脱水应答元件结合蛋白 (Dehydration-responsive element binding proteins,DREBs) 是一类重要的植物耐逆相关转录因子。蒙古沙冬青Ammopiptanthus mongolicus是中国西北荒漠区特有的强耐逆常绿阔叶灌木。为探明其AmDREB1F基因在耐受非生物逆境中的功能和作用机理,文中对该基因编码蛋白的亚细胞定位、表达模式和转基因拟南芥的耐逆性进行了分析。结果表明：AmDREB1F编码的蛋白质定位于细胞核内;在室内培养幼苗中,该基因在正常条件下不表达,在低温和干旱胁迫下有较明显表达,在高盐和高温胁迫下仅有微弱表达,而在脱落酸 (Abscisic acid,ABA) 处理下不表达;在野外生长植株的叶片中,其表达量在秋末、冬季和早春远高于其他季节,而不同器官相比,其在根和未成熟果荚中的表达量远高于其他器官;将AmDREB1F在拟南芥中组成型表达可提高多个受DREBs调控的胁迫响应基因的转录水平,增强转基因株系对干旱、高盐和低温以及氧化胁迫的耐性,同时导致其生长发育延滞,外施赤霉素3可消除生长延滞现象;将该基因进行胁迫诱导表达也可提高转基因拟南芥对上述非生物胁迫的耐受性,而不影响其生长发育。这些结果说明AmDREB1F可能通过ABA非依赖的信号途径在响应和耐受逆境胁迫中起正调节作用。     

外源纤维素诱导明显影响微生物土壤结皮细菌群落结构

【目的】微生物土壤结皮(Microbial soil crusts, MSCs)对于遏制土壤荒漠化、恢复荒漠地区生态环境起着重要作用。MSCs中的微生物, 特别是纤维素降解菌, 起着稳固、修复生态环境的功能。外源纤维素诱导是全面认识MSCs中纤维素降解细菌的多样性及其在MSCs形成和发展中的作用的重要途径。【方法】通过对微生物土壤结皮分别添加小麦秸杆(麦秸)、锯末木屑两类纤维素材料进行诱导, 以PCR-DGGE方法分析细菌群落变化。【结果】外源纤维素, 特别是麦秸的添加会迅速提高MSCs中细菌丰富度及多样性, 将细菌丰富度提高约66.7%, Shannon-Weiner指数提高约15.8%; 相同处理的样品聚类位置较近, 说明纤维素对于MSCs细菌菌群变化起主导作用; 细菌群落结构组成在添加纤维素诱导后发生了变化, 麦秸诱导样品与同时期对照样品差异最大, 但各样品中Firmieutes和Alphaproteobacteria始终为优势类群; 所得DGGE条带序列中有13条与纤维素降解菌序列同源性相近, 他们所代表的细菌很可能具有纤维素降解能力, 其中厌氧性的梭菌属(Clostridium)所占比例最大, 约为46.1%, 其次为芽孢杆菌属(Bacillus), 约占30%; 纤维素降解过程中, 诱导增加了MSCs发育有重要作用的一些类群如Microcoleus vaginatus和一些Alphaproteobacteria类群细菌等的丰度和多样性, 它们中有的可通过分泌多糖物质等增强土壤颗粒黏结、有的可以其固碳或固氮等能力提高土壤营养水平。【结论】为认识外源纤维素诱导MSCs细菌群落结构的变化规律, MSCs中纤维素降解细菌的多样性及纤维素降解细菌对MSCs形成和发展的作用提供了基础, 同时也为恢复荒漠生态系统实践方法提供了理论依据。     

牦牛瘤胃元基因组文库中木聚糖酶基因的分析

【目的】了解牦牛瘤胃微生物木聚糖酶多样性及其降解特征,为木聚糖降解提供新的基因资源。【方法】根据对已构建的瘤胃微生物元基因组细菌人工染色体(BAC)克隆文库高通量测序结果的注释,筛选其中编码木聚糖酶的基因并进行多样性分析;对其中一个木聚糖酶基因及其连锁的木糖苷酶基因进行克隆表达和酶学性质表征,分析其协同作用。【结果】共筛选到14个木聚糖酶基因,均编码GH10家族木聚糖酶,其氨基酸序列之间的相似性为20.5%-91.3%;其中7个木聚糖酶基因所在的不同的DNA片段(contig)上存在木糖苷酶基因,编码的木糖苷酶属于GH43或GH3糖苷水解酶家族。将其中一对连锁的木聚糖酶(Xyn32)和木糖苷酶基因(Xyl33)分别克隆、表达和纯化。纯化后的木聚糖酶比活为1.98 IU/mg,但不具有阿魏酸酯酶活性;木糖苷酶比活为0.07 U/mg,且具有α-阿拉伯呋喃糖苷酶活性。体外实验证明,木糖苷酶Xyl33对与之连锁的木聚糖酶Xyn32的木聚糖降解具有协同作用。     

萝卜对土生空团菌菌丝生长的影响

纯培养条件下, 测定了十字花科植物萝卜(Raphanus sativus L.)种子、幼苗、根系分泌物及幼苗提取物对土生空团菌(Cenococcum geophilum Fr. (Cg))菌株CgSO1、CgSB2、CgO5、SPOP2 和Cg5#菌株生长的影响。结果表明供试Cg菌株与萝卜种子共培养, 或将萝卜根系分泌物和幼苗提取物加入到培养基中, 均促进了Cg菌丝生长。高温灭菌处理使萝卜根系分泌物和幼苗提取物对Cg菌株的促生作用更强, 而高温灭菌后的萝卜幼苗段对菌株生长影响不大。其中经高温灭菌处理的幼苗水提取物对5菌株的促生作用最大, CgSO1、CgSB2、CgO5、SPOP2和Cg5#每菌落的菌丝干重分别达到: 54.8、45.8、63.9、41.2和50.5 mg。     

薄层菌L28的分离鉴定及其对马铃薯快繁苗生长的促进作用

【背景】薄层菌(Hymenobacter)是不利生长环境(如营养贫瘠的荒漠土壤)中的优势细菌类群,目前对该类菌的研究集中于分离鉴定,尚无对植物促生相关的研究报道。【目的】从浑善达克荒漠土壤分离鉴定细菌,并分析菌株对马铃薯快繁苗生长的影响。【方法】基于选择性培养基,以涂布划线方法进行细菌的分离培养;扩增16S rRNA基因并测序,分析序列相似性和系统发育,并参考形态和生理生化特征对菌株进行初步分类鉴定;以选择性培养基或比色法等方法对纯培养物进行促生性状分析;采用MS固体培养基分析菌株对马铃薯快繁苗生长的影响。【结果】分离得到一株编号为L28的细菌,其16S rRNA基因序列与Hymenobacter koreensis GYR3077T的相似性最高,为96.46%;菌株L28具有固氮、解磷酸钙-磷、解植酸磷-磷、产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid,IAA) (7.51 mg/L)、产铁载体(D/d为2.47)和有1-氨基环丙烷羧酸(1-amino-cyclopropane-1-carboxylic acid,ACC)脱氨酶活性等多种植物促生特性;接种L28相比不接种显著提高了马铃薯快繁苗的节点数、株高、根长、茎长、根干重和茎干重(提高了28.57%?234.94%);移栽后,接种菌株L28相比不接种显著提高了种薯数量和重量,分别提高了40%和181.87%。【结论】分离自浑善达克荒漠土壤的菌株L28属于Hymenobacter,具有多种植物促生特性,能显著促进马铃薯快繁苗生长及其移栽后种薯的形成,可作为植物促生菌种,在马铃薯生产中具有良好应用前景。     

蒙古沙冬青总RNA提取与mRNA分离方法的研究

蒙古沙冬青是分布于我国西北荒漠区的常绿旱生阔叶灌木,因其富含多糖和多酚等次生代谢物质,用常规RNA提取方法难以从中获得高质量总RNA.本研究通过在热酚法的RNA提取液中加入高浓度的KAc和β巯基乙醇,从该植物的不同样品中提取到高质量总RNA,并用筛选到的合适试剂盒分离到高纯度的mRNA.所得到的总RNA和mRNA已被成功应用于基因克隆和SMART全长eDNA文库的构建.