荧光纳米生物传感器研究进展

荧光纳米生物传感器检测物质具有灵敏度高、响应迅速、抗干扰性强、无需参比电极等特点而被广泛地运用于生物传感技术领域。本文综述了荧光纳米生物传感器种类和特点,介绍了国内外近期在荧光纳米生物传感器及在生物检测方面的一些研究成果及进展,并作了分析比较。着重讨论了纳米粒子荧光生物传感器和光纤纳米荧光生物传感器的特性及其在生物分析中的应用。     

丹参SmPI1和SmPI2基因克隆及胁迫表达研究

该研究从药用植物丹参中克隆了SmPI1和SmPI2蛋白酶抑制剂基因,采用生物信息学和实时荧光定量PCR方法对其序列及表达模式进行了分析。序列分析结果表明,丹参SmPI1和SmPI2基因分别含有一个长度为222bp和216bp的开放阅读框,编码73和71个氨基酸;2个编码蛋白都无跨膜结构域和信号肽,预测都定位于细胞质中;SmPI1和SmPI2蛋白与川桑、可可、苜蓿等植物的蛋白酶抑制剂基因相似性较高,分别为58%、52%、53%和54%、56%、51%。实时荧光定量PCR结果表明,SmPI1和SmPI2基因受茉莉酸甲酯(MeJA)和甘蓝黑腐病黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv.Campestris,XC)显著诱导,说明丹参SmPI1和SmPI2基因可强烈响应这两类胁迫,可能参与丹参中两类胁迫分子途径相关的抗性反应。     

秦艽1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-焦磷酸还原酶基因(GmHDR)的克隆和表达分析

龙胆苦苷(gentiopicroside)等裂环烯醚萜苷类化合物是中药秦艽中主要的有效成分,属于萜类化合物的衍生物,1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-焦磷酸还原酶(1-hydroxy-2-methyl-2-(E)-butenyl-4-diphosphate reductase,HDR)是植物萜类物质合成的关键酶之一。该研究在实验室高通量测序的基础上,采用RT-PCR方法克隆了秦艽HDR基因(即Gm HDR基因),利用生物信息学的方法分析了Gm HDR编码氨基酸序列的理化性质、信号肽、转运肽、亚细胞定位、保守结构域和高级结构等特征,并采用实时定量PCR分析了HDR的表达模式。结果表明:秦艽Gm HDR基因包含一个完整的长1 392 bp的ORF框,编码463个氨基酸;Gm HDR与萝芙木、艾菊等植物HDR蛋白具有很高的一致性(≥84%),无跨膜结构域,有叶绿体转运肽等结构,主要定位于叶绿体中。实时定量PCR结果显示,Gm HDR基因在秦艽的花中进行表达量高,在叶、茎和根等部位表达较低。Gm HDR在序列上与其他植物的HDR蛋白序列特征上存在很大的相似性;Gm HDR基因主要在秦艽花中表达,可能主要参与花中萜类物质的合成。该研究结果可为今后研究秦艽环烯醚萜类化合物的生物合成机制提供依据。     

药用植物细辛在中国的潜在适生区分布

细辛(Asarum)属植物多为我国传统名贵药源植物。利用3种入药的细辛属植物在中国的126个地理分布记录,结合6大类28项环境因子,应用最大熵模型(Maxent)和地理信息系统(Arc GIS9.3)软件,定量地预测了细辛在我国的潜在适生区及其适生等级。结果表明,3种细辛属药用植物在中国的潜在适生区分布较为广泛,高适生区和适生区面积分别达到312.5 km2和2 760.42 km2,与降雨量相关的年降雨量、最干季降雨量和最暖季降雨量是影响细辛属药用植物分布的主要环境因子。本研究的预测结果可为细辛属药用植物资源的研究与栽培生产用地的合理布局提供参考依据。     

无齿稻蝗和黄翅踵蝗线粒体基因组与系统发育分析

为了研究无齿稻蝗和黄翅踵蝗在蝗总科的系统发育地位,本研究采用基于长PCR的二次PCR方法对这两种蝗虫的线粒体基因组进行了测定和系统发育分析。结构显示:无齿稻蝗和黄翅踵蝗线粒体基因组全长分别是15 447 bp和15 598 bp,均含有典型的37个基因以及一个控制区,基因排序和数量与其他已知近缘昆虫相同;线粒体基因组A+T含量分别是75.4%、75.4%。两种蝗虫的蛋白质编码基因中均是除了COX1的起始密码子是ACC,其他都是典型的起始密码子ATN;所有蛋白质编码基因的终止密码子都是典型的TAA或TAG;两种蝗虫t RNA基因中,21个能形成三叶草结构,只有trn~(SAGN)缺少DHU臂;黄翅踵蝗控制区的N链出现一个tRNA-like的结构。由两个外群和24个蝗总科物种构建的系统树结果显示无齿稻蝗与小稻蝗为姐妹群,黄翅踵蝗与飞蝗属和车蝗属与小车蝗属组成的分支为姐妹群。     

黄土高原植被覆盖与水热时空通径分析

探究黄土高原地区气象因子对植被覆盖的影响作用以丰富生态修复理论。基于黄土高原2001—2017年归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)与气象数据,采用通径分析方法分别从时间和空间尺度上,分析黄土高原气温和降水对植被覆盖变化的直接及间接影响作用,为该地区生态建设提供科学依据。结果如下：黄土高原地区年际间植被明显波动增长,降水变化大体上与植被变化相似;降水整体较气温对植被覆盖变化的作用大。黄土高原植被与水热空间关系的最优分析尺度为80km,在80km空间尺度上,植被与气温有最大相关性,植被、降水由东南到西北递减,而气温分布规律不显著;降水整体呈现促进作用,气温的抑制作用较强,且空间差异明显。在时间与空间尺度上,植被主要受水热促进尤其是降水促进影响,且降水对植被生长的直接作用远大于通过气温的间接作用;不论生态区还是植被类型,气候因子作用均以促进类型为主,但存在明显差异。水热作用在时空尺度上具有明显空间差异性,不同地区影响植被变化的主控因子不同。     

白豆杉的叶绿体基因组结构与系统进化分析

以红豆杉科单种属植物白豆杉(Pseudotaxus chienii(W.C.Cheng)W.C.Cheng)为材料,进行叶绿体全基因组测序,并对其基因含量、结构及重复序列进行分析.结果显示:白豆杉叶绿体基因组不包含典型的反向重复区,基因组全长为130427 bp,共编码116个基因,包含83个蛋白编码基因、4个rRNA...     

海桐花属短萼海桐在陕西省的新分布

【目的】了解海桐花属植物在陕西省巴山地区的分布情况。【方法和结果】通过对巴山地区白河县友好村海桐花属植物的采集研究与标本鉴定,发现海桐花属植物的陕西省新分布种——短萼海桐[Pittosporum brevicalyx(Oliv.) Gagnep.]。【结论】海桐花属植物在中国主要分布在秦岭以南的亚热带地区,本次发现将该种的分布区向东北扩展到陕西省巴山地区,丰富了陕西秦巴山区的植物分布记录,为巴山地区物种多样性研究提供研究资料。     

百里香精油对硫代乙酰胺诱导的小鼠急性肝损伤的保护作用

为探究百里精油抗氧化能力及其潜在的保肝作用,通过测定百里香精油对DPPH自由基、ABTS自由基的清除能力,确定百里香精油的体外抗氧化能力。同时建立硫代乙酰胺(TAA)急性小鼠肝损伤模型,通过测定小鼠的肝脏指数,血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)活性和肝脏中苯二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)的活性来评价百里香精油的保肝效果。结果表明,百里香精油具有良好的体外抗氧化活性及对硫代乙酰胺诱导的肝损伤小鼠的保护效果,其中高剂量精油对小鼠肝损伤的保护效果显著(P0.01)。本文旨在为百里香精油作为天然植物源保肝药物的研究与开发奠定理论基础。     

恒温和变温驯化对大蟾蜍蝌蚪热耐受性的影响

为了解大蟾蜍蝌蚪(Bufo gargarizans)的热适应性并验证最适性模型,将大蟾蜍蝌蚪分别在10、15、20℃和25℃4个不同恒温下及15.76-5.42℃的变温下驯养2周,利用温度梯度装置观察记录其最适温度、最高逃避温度和最高致死温度。结果表明,经过在10、15、20℃和25℃四个恒温及在15.76—5.42℃的变温下驯化,大蟾蜍蝌蚪的最适温度分别为(14.8±2.9),(17.2±3.8),(18.1±3.5),(19.6±2.5)和(15.8±2.2)℃;最高逃避温度分别为(27.6±1.9),(31.3±1.3),(32.5±0.8),(33.9±1.0)和(31.6±1.3)℃;最高致死温度分别为(32.9±1.6),(36.5±1.0),(37.9±0.9),(38.8±1.1)和(37.2±1.3)℃。驯化温度对大蟾蜍蝌蚪的最适温度、最高逃避温度和最高致死温度都有显著影响(P0.001)。驯化温度对大蟾蜍蝌蚪最适温度产生的影响比最高逃避温度和最高致死温度的小。温度的昼夜变化,都会呈现两峰或三峰分布,双峰环境实际上是具有同一标准误差的两个正常分布的混合体,这两个正常分布被一个峰间距所隔离。最适性模型预测:当呈双峰分布的温度的峰间距为17℃时,动物将出现3个适合度峰值。研究结果支持最适性模型。