能源植物麻疯树分子育种研究进展

麻疯树作为一种重要的能源植物,虽然在常规育种方面的研究比较多,但在分子育种上仍处于起步阶段。在详细综述了国内外能源植物麻疯树基因的克隆,组织培养再生体系的建立相关研究进展的基础上,重点介绍了农杆菌介导转化法、基因枪介导转化法和纳米载体转化法等几种新技术在麻疯树育种中的应用,提出了当前麻疯树分子育种中存在的问题,并对其前景进行了展望。     

春树桃李 秋获其实——庆祝《中国生物化学与分子生物学报》创刊35周年

三十五年历程 健笔凌云群英舞, 而立有五桃李秋。 但期英才风云志, 谱写新曲唱九州。 《中国生物化学与分子生物学报》自创刊至今已经走过了35个春秋。 40年前,正当“改革”的春风吹拂祖国大地,面向世界的大门“开放”之际,我们仿佛如梦初醒,看到了外面的精彩世界,包括上个世纪七、八十年代东南亚国家和地区的经济腾飞,以及市场、资本、知识和科学技术给西方带来的繁荣。我国的生化界老一辈科学家和教育家也充分认识到向发达国家学习、开展科学技术交流对国家发展生产力的重大意义,于是聚集在全国生物化学会,为迎接和适应国内科技发展和高校建设的需要,讨论创建《生物化学杂志》（现名《中国生物化学与分子生物学报》,以下简称《学报》）。 《学报》的创刊、建设过程是一段令人难忘和跌宕起伏的历史。从1976年“文化大革命”结束到1979年实施改革开放政策,国家面临重振经济、经费困难的局面。在“中国生物化学会”（现名“中国生物化学与分子生物学会”）的支持下,在当时北京医学院（北京医科大学、北京大学医学部前身）党委书记彭瑞骢和院长马旭应允解决空间、人力和物力的帮助下,张昌颖、郑集、张龙翔、邹承鲁、杨福愉、周廷冲、黄翠芬、张树政、蔡良婉、苏成芝、李玉瑞,以及国内很多科研院所、高校的生物化学前辈们付出了艰苦卓绝的贡献,于1984年6月14日在京聚首,成立了《学报》首届编辑委员会,并于1985年正式创刊。《学报》的面世、建设和发展得益于全国各大学、科研院所科技工作者的厚爱和支持,得益于编辑部姚仁杰、张迺蘅、杜国光等前辈们的呕心沥血、苦心经营。 创业难,守业更难。在科学技术及数字化的出版业迅猛发展、激烈竞争的21世纪,《学报》坚持“不忘初心,牢记使命”,坚持宣传科学与创新,为广大的中国科技工作者服务,为中国科技工作者建立科学与技术交流平台的宗旨和初衷,辛勤耕耘,已将《学报》发展、建设成为包括综述、研究论文、研究简报、技术与方法、信息交流等多个栏目在内的、完善的科学技术交流和服务的平台,刊载的生物化学与分子生物学领域创新性的基础及应用基础研究论文和反映当前国内外生物科学前沿或热门领域的综述性文章越来越多,影响越来越大,成为了国家生物学类/基础医学类核心期刊,并被国内、国际众多知名的检索数据库收录。为进一步丰富内容,提高影响力, 2015年起《学报》又陆续设立了特约综述、要文聚焦、青年论坛、术语商榷等新栏目及专刊专栏,并通过开通微信公众号,及时发布热点文章和要闻,提高了宣传科学、服务科学的质量,有效地扩大了期刊的影响。 《学报》诞生、发展的历史就是一部由老一代生化界前辈们和新一代科学家们共同谱写的波澜壮阔、可歌可贺的伟大诗篇,一部生动、可贵的创业、守业史。春树桃李,秋获其实。感谢生化界前辈们的艰苦创业,感谢新一代科学家们为学报的建设和发展做出的贡献,感谢广大读者对本刊的关爱和支持。 热烈庆祝《学报》创刊35周年！祝愿《学报》更加繁荣、昌盛！     

大渡河中游干暖河谷区生境对植物群落分布格局和多样性的影响

大渡河中游干暖河谷区滑坡和泥石流灾害频发, 对该区域坡面植物群落的研究有助于揭示植被演替的方向, 为坡面植被生态恢复提供基本依据。本研究沿大渡河中游河谷区每隔约5 km设置典型样地, 调查了植被的物种组成和分布以及样地的地形、土壤等10个生境因子, 探讨河谷区植被的连续性变化, 并通过多元回归树(multivariate regression trees, MRT)、多样性指数和典范对应分析(canonical correspondence analysis, CCA)等方法对植物群落进行分类、比较和排序。结果表明: 大渡河中游干暖河谷植被以土壤碳含量、pH值和C : N等3个因子为节点, 可划分为多花胡枝子(Lespedeza floribunda)-荩草(Arthraxon hispidus)-香薷(Elsholtzia ciliate)(群落A)、地果(Ficus tikoua)-车桑子(Dodonaea viscosa)-川滇薹草(Carex schneideri)(群落B)、云南松(Pinus yunnanensis)-栓皮栎(Quercus variabilis)(群落C)和荩草-扭黄茅(Heteropogon contortus)(群落D)等4种群落。该区域以灌木和草本为主要植被类型(群落A、B、C), 间或有裸地分布, 易成为泥石流灾害产生的物源区; 以多花胡枝子为主的灌草群落A的物种丰富度、优势度与多样性表现一致, 均高于以乔木和草本为主的群落C和D, 但物种多样性优势并不显著, 灌草群落分布广而结构单一, 外来物种占比为8.33%, 是生态系统脆弱和不稳定的表现。多元回归树和典范对应分析结果表明, pH值、C : N、坡向和土壤容重等4个因子对植物群落组成和分布影响最大, 且土壤因子的影响大于地形因子。     

昆虫系统发育重建的常用方法及步骤

本文介绍了昆虫系统发育重建研究的步骤,常用方法及相关软件的使用,指出了不同研究方法的优缺点及适用范围,分析了系统发育重建存在的问题,从而为相关研究的开展提供了参考。     

麻疯树G蛋白γ亚基JcAGG3基因的克隆及表达分析

从麻疯树c DNA中克隆到一个与拟南芥AGG3同源的基因,命名为Jc AGG3。该基因开放阅读框为834bp,编码277个氨基酸,软件预测等电点为8.61,分子质量为30.514k Da。亚细胞定位预测显示其定位于细胞质膜上。在该基因的顺势作用元件上发现了与胚乳发育、激素调节、光响应和逆境胁迫相关的启动元件。荧光定量PCR(q PCR)检测发现,Jc AGG3在根、茎、叶和种子中均有表达,在发育中的种子中表达量最高,幼叶中的表达量显著高于老叶,在茎中只检测到极微量的表达;对麻疯树的幼苗进行黑暗处理后Jc AGG3基因表达显著下调,脱落酸(ABA)和干旱胁迫处理下Jc AGG3表达量显著增加。     

大花杓兰亲环素基因的克隆及生物信息学分析

亲环素是一个多基因家族,在植物生命活动中发挥着重要的作用。该研究以大花杓兰(Cypripedium macranthum)为材料,采用RT-PCR技术克隆到1个亲环素基因(CyP),并对其进行生物信息学分析。结果表明:大花杓兰CyP基因的开放阅读框序列为525 bp,命名为CmCyP(GenBank登录号为MH411125),编码174个氨基酸。预测CmCyP蛋白是一个位于细胞质、相对分子量约为18 kD、理论pI为8.73、无信号肽、跨膜结构域的亲水性蛋白质。磷酸化和糖基化位点预测分析发现,CmCyP蛋白存在18个潜在的磷酸化位点和2个潜在的糖基化位点。蛋白保守结构域预测分析发现,CmCyP蛋白包含一个高度保守的肽脯氨酰顺反异构酶结构域,属于单结构域亲环素。对二级结构进行预测分析发现,CmCyP蛋白中存在无规卷曲70个、延伸链56个、α-螺旋23个、β-折叠25个,这4种结构元件在三级结构中也有体现。系统进化树结果显示,大花杓兰CmCyP蛋白与铁皮石斛(Dendrobium catenatum)和万带兰(Vanda hybrid cultivar)的CyP蛋白的亲缘关系较近。该研究首次克隆了大花杓兰亲环素基因(CmCyP),为进一步探讨CmCyP基因的生物学功能奠定了基础。     

5种外源物质对干旱胁迫下笔筒树幼苗生长的缓解效应北大核心CSCD

为探究外源物质对干旱胁迫下笔筒树生长的缓解效应和生理机制,对实验室培养的笔筒树幼苗进行了自然干旱胁迫,期间分别叶面喷施1.0 mmol/L水杨酸(SA)、150μmol/L褪黑素(MT)、100 mg/L多效唑(PP_(333))、2.5 mmol/L氯化钙(CaCl_(2))以及0.3 mg/L的2,4-表油菜素内酯(EBR)溶液,测定各处理幼苗的生长和光合作用、抗氧化酶、渗透调解物质等相关生理指标。结果表明:(1)与正常生长对照(CK)相比,干旱胁迫(DCK)显著抑制笔筒树幼苗地上部分的生长,但能够显著促进地下部分的生长;干旱胁迫显著抑制笔筒树叶片抗氧化酶活性,加剧对细胞膜的损害,进而引起幼苗叶片相对电导率和丙二醛含量显著上升,显著增加渗透调节物质的积累;干旱胁迫也使叶片叶绿素含量显著降低,不能正常进行光合作用,其净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都显著降低。(2)与DCK处理相比,叶面喷施外源物质可以显著提高笔筒树幼苗叶片抗氧化酶活性,有效清除细胞内过多的活性氧,显著降低相对电导率和丙二醛含量,使细胞膜系统代谢正常,减轻干旱胁迫对笔筒树幼苗造成的伤害,并提高净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素含量,有效减轻干旱胁迫对光合作用的抑制。(3)隶属函数法综合评价表明,适宜浓度的水杨酸(SA)和褪黑素(MT)处理对笔筒树幼苗干旱胁迫的缓解效应最好。     

综述与专论: 树鼩病毒感染模型的研究新进展

病毒感染引起的疾病接近中国主要传染病发病率的一半,也是传染病致死的主要病因。建立与人类亲缘关系较近、方便有效的感染人类病毒的动物模型,对了解病毒的生物学特性、感染致病机理及制定有效防控措施具有重要意义。树鼩作为灵长类动物的近亲,与人类在生理生化、基因组学等方面的相似性远高于大鼠、小鼠等常用啮齿类实验动物,并具有个体小、便于实验操作、饲养成本低、能感染多种人类病毒等特点,作为动物模型在病毒感染性疾病研究中突显优势和潜能。本文从地区分布、进化、生物学特性等方面,阐述了树鼩作为动物模型应用于病毒感染性疾病研究的优势,包括在乙型肝炎病毒、甲型肝炎病毒,及其他病毒感染疾病研究中的进展。     

树鼩原代皮肤成纤维细胞的分离培养技术

建立稳定的树鼩(Tupaiabelangeri)皮肤成纤维细胞的体外培养体系,可为有关此类细胞的实验和疾病树鼩细胞模型提供技术支持。取树鼩大腿内侧皮肤用组织块贴壁法和胶原酶Ⅰ消化法分离皮肤细胞,胰蛋白酶差别消化法纯化细胞;用MEM(10%FBS)完全培养基和含低血清生长添加物(LSGS)的培养基培养细胞;免疫荧光和蛋白印迹法鉴定细胞,并测定细胞的生长、冻存和复苏特性。经树鼩皮肤细胞分离效果比较,胶原酶消化法比组织块贴壁法更适合用于树鼩原代皮肤细胞分离;对分离及冻存复苏后细胞生长状况观察比较发现,添加了LSGS的MEM培养基更利于细胞存活、生长;细胞形态观察、免疫荧光和蛋白印迹检测鉴定所分离的细胞为树鼩皮肤成纤维细胞。成功建立了树鼩原代皮肤细胞的分离、纯化方法,并优化了该细胞的培养条件。     

树鼩原代小胶质细胞的分离培养、纯化与鉴定

本文旨在建立树鼩(Tupaia belangeri)小胶质细胞原代培养及纯化的方法,为利用新型实验动物树鼩进行相关研究工作提供实验材料。将新生树鼩大脑皮质机械分离,皮质组织块用胰蛋白酶消化后制成细胞悬液;培养9～10 d后,分别采用直立手拍法、温和胰酶消化法以及恒温振荡法分离纯化树鼩小胶质细胞,通过差速贴壁进一步纯化。荧光显微镜下,利用小胶质细胞的特异性标记物CD11b抗体进行鉴定。结果显示,小胶质细胞分离培养第3天时呈静息状态,表现为梭形、杆状、分支状等不规则形态。细胞免疫荧光CD11b呈阳性。不同纯化方法细胞免疫荧光并计数显示,直立手拍法所获得的细胞产量明显高于恒温振荡法(P 0.05),细胞阳性率( 96%)明显高于温和胰酶消化法( 90%,P 0.05)。直立手拍法可获得产量及纯度高的树鼩原代小胶质细胞。