掘氏疫霉遗传学研究II．交配型遗传与变异的研究

本研究以掘氏疫霉P“yl口外埔o,o dr~cksleri丁ucke r野生型菌株的单游动孢子无性系为亲本,测定了自交、杂交后代交配型的遗传,经Kmno·处理引起的交配型变异以及Ft代可自孕单卵孢株有性生殖后代交配型的遗传与变异。聚碳膜间隔配对诱导A,和^,菌株自交产生的卵孢子经H zot处理索0激萌发(萌发率1 z～16％)获得单卵孢株。交配型测定结果表明,^t和A,亲本自交st代单卵孢株均保持与亲本一致的交配型。用KMnO．处理上述卵孢子导致A-和^z亲本的部分s一代单卵孢株出现自孕现象,少数A,亲本自交后代改变为A：交配型;从A。交配型亲本的s-代可自孕菌株产生的卵孢子萌发所建立的单卵孢株中,同时获得扎和^。交配型菌株。上述结果不支持San somc关于疫霉菌AhA,交配型分别由纯合、杂合基因控制的假说,进一步证明了Ko关于交配型抑制因子控制交配型表达的假说的合理性。 掘氏疫霉种内菌株直接配对产生的卵孢子用HtO,刺激萌发获得Ft代单卵孢拣。测定结果表明,在F。代出现A。A,、A,A;、A口4种交配型的单卵孢株,其比例因不同亲本组合而有较大差异oF。代出现的^。A,菌株自孕产生的卵孢子经HtO,处理刺激萌发建立自交系,观察到^。^：交配型在有性生殖后代发生分离,各交配型比例因亲本不同而异o A·At菌株的自孕能力在单游动孢子无性系后代可稳定遗传,认为F-代出现的AJAt个体来自亲本的杂交。AtA-单卵孢株保藏4～6个月后大多仍具自孕能力,少数改变为Az交配型。     

拟南芥ATGs在发育和非生物胁迫中的表达特征和功能分析

植物细胞自噬(Autophagy)是依赖于液泡来降解体内异常蛋白的重要途径,其中ATGs (Autophagyrelated genes)蛋白对该途径中的核心组分自噬体的形成至关重要。目前在模式植物拟南芥中已经鉴定到35个ATGs,它们对细胞自噬的发生和调节起到关键作用,然而全面地认知植物ATGs在生长发育和逆境中的转录表达变化尚有不足。本研究通过收集公共数据库中的转录组数据,利用生物信息学方法挖掘了拟南芥ATGs的表达信息,展示了其在47个不同发育时期或组织部位的表达聚类情况,对比分析了ATGs在植物非生物胁迫情况下的地上部分(茎)和地下部分(根)的表达差异,同时结合ATGs的启动子组分分析,阐明ATGs表达的时空变化可能的调控分子机制。本研究将为进一步探索ATGs在生长发育和非生物胁迫中的功能提供基础数据和相关依据。     

过表达TRAF6对人急性髓系白血病细胞自噬活性的影响

该文旨在探讨过表达肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis factor receptorassociated factor 6,TRAF6)对人急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)细胞自噬活性的影响。利用基因表达数据库GEO分析TRAF6在AML患者白血病细胞中的mRNA表达水平。通过癌症基因组图谱TCGA分析TRAF6表达与AML患者临床预后的关系。将TRAF6重组质粒载体转染人AML细胞系(KG-1a和THP-1),采用自噬激活剂雷帕霉素(Rapamycin)和自噬相关抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)、巴弗洛霉素A1(bafilomycin A1,Baf-A1)分别处理AML细胞。荧光定量PCR、蛋白免疫印迹技术检测过表达TRAF6后白血病细胞自噬标志物(LC3和p62)mRNA和蛋白水平;免疫荧光方法检测LC3绿色荧光斑点结构(puncta);流式细胞术检测细胞凋亡率;CCK-8实验检测AML细胞的体外增殖能力。结果显示,AML患者白血病细胞高表达TRAF6(P<0.01);TRAF6高表达的白血病患者总体生存率和无事件生存率均较TRAF6低表达组显著降低(P=0.01)。TRAF6重组质粒转染能够显著增加两株AML细胞系中TRAF6的mRNA和蛋白水平(P<0.05)。Rapamycin处理能够激活AML细胞系自噬水平,过表达TRAF6后AML细胞LC3 mRNA和LC3II蛋白水平表达上调(P<0.05)、p62 mRNA和蛋白水平下调(P<0.05)以及LC3 puncta聚集增多。用Baf-A1处理以阻断过表达TRAF6的白血病细胞系中的自噬流后,LC3II蛋白表达水平显著提高(P<0.05)。3-MA处理过表达TRAF6的白血病细胞后,LC3II蛋白表达减少、p62蛋白表达增加(P<0.05)。此外,过表达TRAF6降低白血病细胞凋亡率和促进细胞的体外增殖(P<0.001),而过表达TRAF6后联合3-MA处理则可逆转TRAF6对白血病细胞的抗凋亡和促增殖作用(P<0.001)。以上研究结果提示,过表达TRAF6能够增强AML细胞的自噬活性,促进AML细胞的生长。     

自噬与外泌体

在真核生物中,细胞可以通过自噬(autophagy)和外泌体(exosome)的分泌两种方式来对外界刺激做出应答从而维持细胞内稳态。自噬是溶酶体依赖性细胞组分降解的过程,其能被氧化应激、饥饿或蛋白质聚集等因素诱导发生。除了自噬途径,细胞还可以通过分泌外泌体来调节细胞的生命活动,新的研究表明自噬与外泌体发生有同样的分子机理。本文综述了自噬与外泌体发生的过程以及两者之间的联系。     

基于转录组测序的Cd胁迫下芹菜细胞自噬相关基因的筛选

细胞自噬是植物逆境应答过程中最常见的保护机制之一。动物中,自噬相关基因抵御镉(Cd)毒害的功能研究较清楚,但植物却知之甚少。文中以芹菜品种‘皇后’为试材,采用外源Cd(终浓度为0、2、4、8mg/L)添加营养液水培处理,利用转录组测序(RNA-seq)技术筛选细胞自噬相关差异基因并进行q RT-PCR验证。结果表明Cd胁迫对芹菜植株产生了明显的毒害作用,并与浓度间产生了量效关系。在筛选的8个差异表达的自噬相关基因中,ATG8a、ATG8f、ATG13、AMPK-1、AMPK-2基因随Cd浓度升高表达上调,ATG12、VPS30和VPS34则先上调后下降,说明自噬相关基因可能通过表达上调增加了自噬小体结构以抵御Cd毒性作用;而高浓度Cd(8mg/L)可能超出芹菜的耐受范围,导致多个自噬基因又出现表达下调趋势。以上结果有助于后期自噬相关基因的功能研究,为进一步探讨芹菜对Cd胁迫的耐性机制提供参考依据。     

三峡水库蓄水后期香溪河库湾浮游甲壳动物群落结构

为了解三峡水库蓄水后期香溪河库湾浮游甲壳动物群落结构及其时空变化, 于2015年1月至2017年12月对香溪河库湾浮游甲壳动物进行了逐月采样分析。共鉴定出浮游甲壳动物23种, 其中枝角类10种, 桡足类13种。出现频率较高的物种均为长江流域常见种, 生物量和密度峰值分别出现在5月和6月, 在1月和2月则未能采集到标本, 生物量和密度在年际间差异显著, 但群落组成差异不显著, 群落季节变化规律表现为春季-夏季以蚤状溞(Daphnia pulex)和僧帽溞(Daphnia cucullata)大型枝角类占优势, 秋季以简弧象鼻溞(Bosmina coregoni)小型种占优势。库中生物多样性指数高于库首和库尾, 库首和库尾生物多样性指数差异不明显, 生物多样性在季节上同样具有一定差异。CCA分析表明水温、叶绿素浓度和水深是解释浮游甲壳动物群落变化重要因素。我们的研究结果表明尽管香溪河库湾营养盐、水温、浮游甲壳动物生物量和密度均未达到稳定状态, 但群落组成在年际间无显著性差异, 浮游甲壳动物物种丰富度也高于蓄水初期, 生物多样性指数存在一定的时空差异, 适当程度的干扰有利于维持浮游甲壳动物较高的生物多样性。     

闽南三市绿地景观格局与地表温度的空间关系

深入探索绿地景观格局对热环境的影响机制,对于改善城市生态环境具有重要意义。基于厦门、漳州、泉州三市的Landsat遥感数据,应用景观生态学与空间自相关理论,探讨了绿地景观与地表温度的空间分布特征,并用双变量空间自相关与空间自回归模型分析两者之间的空间关系。结果表明:闽南三市绿地与地表温度均具有显著的空间自相关性;内陆的高海拔地区,绿地分布密集,地表温度较低,而城区、乡镇及大片的耕地,绿地分布较少,地表温度较高;漳州、泉州绿地景观格局对地表温度的影响更显著,厦门最弱;绿地的景观类型比例、最大斑块指数、聚集度指数、平均斑块面积与地表温度呈负相关,斑块密度与地表温度呈正相关;边缘密度、平均形状指数与地表温度的关系存在不确定性;空间滞后模型与空间误差模型能更好地解释绿地景观格局与地表温度的空间关系。     

间歇性禁食与运动对骨骼肌自噬的激活及减脂效果的比较*

目的: 以运动作为对比,观察不同时长(14 d、28 d)间歇性禁食的体重控制效果,探究其对骨骼肌质量及自噬的影响。方法: 选取60只SD大鼠(雄)随机分为3组(n=20):安静对照组(Sed组)、间歇性禁食组(InF组)、有氧运动组(Exe组),设实验周期分别为14 d和28 d。InF组采用间歇性禁食(隔日禁食),Exe组施加跑台运动干预,每周记录体重。DEXA检测体脂并计算体脂指数,天平称量比目鱼肌湿重(双侧)并计算湿重指数,免疫荧光检测细胞外基质蛋白laminin反映肌纤维横截面积、检测LC3标记自噬体,透射电镜观察自噬体数量及形态,Western blot检测自噬相关蛋白ULK1、LC3、p62及调控蛋白AMPKα、p-AMPKα(Thr172)的表达情况。结果: ①干预7 d开始,InF、Exe组大鼠体重显著低于Sed组,且InF组体重显著低于Exe组(P＜0.01),28 d干预后InF、Exe组体脂指数显著低于Sed组,且InF组体脂指数显著低于Exe组(P＜0.05)。②干预28 d时Exe组单根肌纤维面积较Sed、InF组明显增大(P＜0.01)。③在各干预时间InF、Exe组比目鱼肌中AMPKα、p-AMPKα(Thr172)、ULK1蛋白表达均显著高于Sed组(P＜0.05),但在14 d干预时仅InF组表现出自噬标记LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ水平的升高及自噬底物p62的降低(P＜0.05),Exe组中该指标在干预28 d时才出现明显差异。结论: ①间歇性禁食在控制大鼠体重、体脂增长方面优于有氧运动。②在骨骼肌自噬激活方面,间歇性禁食所需的干预时间(14 d)短于有氧运动(28 d)。     

生态系统的多稳态与突变

许多生态系统可能在短时间内发生难以预料的状态突变, 其中一些生态系统突变的机理可以用多稳态理论进行解释。近年来生态系统的多稳态和突变现象及其机理吸引了研究者和管理者的广泛关注。本文重点对生态系统多稳态的理论基础、识别方法及稳态转换发生的早期预警信号进行综述, 并基于典型生态系统过程对现实世界中可能观测到的稳态转换进行实例分析, 最后对多稳态概念框架和理论应用中的潜在争议进行讨论, 以期为非线性生态系统动态的理论研究、管理实践和生物多样性保护等提供参考。     

1980—2018年祁连山南坡土地利用变化及其驱动力

祁连山是我国第一阶梯和第二阶梯的分界线,生态环境脆弱,对过渡地带土地利用变化及其驱动力研究具有重要的生态意义。本研究以祁连山南坡为研究区,基于1980—2018年遥感影像数据,运用空间自相关分析法、ArcGIS空间分析方法和主成分分析法分析了土地利用的时空变化特征及其驱动力。结果表明: 1980—2018年,草地是研究区土地利用类型的主体,建设用地所占比重最小,水域、草地表现为下降趋势,未利用土地、建设用地和耕地均呈现出增长态势,林地变化较小。不同地类单一土地利用动态度从大到小依次为:建设用地＞水域＞耕地＞未利用土地＞林地＞草地,综合土地利用动态度为0.9%。不同土地利用类型空间分布表现出空间集聚性特征。耕地增加的区域和林地、草地减少的区域主要分布在门源县城所处大通河谷地西北侧,天峻县东北部大通河上游地区存在工矿建设用地占用草地的现象。土地利用变化驱动力主要为人口数量、科技、城市化、经济发展水平和政策。本研究结果可为政府合理规划和利用土地资源提供依据,对祁连山南坡生态环境保护和社会经济可持续发展具有重大意义。