模拟失重环境对大肠杆菌K12表型异质性亚群菌株的影响

【背景】我国未来几年深空探索任务将呈"井喷式"发展,微生物对于航天活动的影响越来越引起关注,而国内外少有表型异质性亚群的研究。【目的】从表型异质性的角度探讨低剪切力模拟失重环境(Low-shearmodeledmicrogravity,LSMMG)和低剪切力正常重力环境(Low-shearnormalgravity,LSNG)对大肠杆菌K12造成的影响。【方法】利用旋转细胞培养系统模拟失重环境对大肠杆菌K12进行连续传代培养,从单克隆形态、颜色以及菌体形态等方面挑选出表型异质性的亚群菌株,对不同菌株进行增殖速率、抗生素耐药性、生物被膜形成、环境压力抵抗力以及细胞毒性的测定,以此评估低剪切力和模拟失重环境对大肠杆菌K12的影响。【结果】利用旋转细胞培养系统连续传代培养,总共分离出4株形态不同的表型异质性亚群菌株,其中2株来自模拟失重组(M1,Ma),另外2株来自正常重力对照组(N1,Na);4株亚群与原始菌株(P)相比,在增殖速率、生物被膜形成、环境压力抵抗力和细胞毒性方面均有增强或减弱的明显变化,对于抗生素的耐药性无明显变化。【结论】低剪切力模拟失重环境以及存在低剪切力的正常重力环境均能引起大肠杆菌表型异质性变化,与原始菌株相比,表型异质性亚群菌株在分化上并没有统一的方向,但仍需警惕那些可能对人类造成危害的变化表型。     

菜用和观赏甘薯种质资源遗传多样性分析

为了发掘菜用和观赏甘薯优异种质资源,通过对国家种质徐州甘薯试管苗库中1000余份资源材料进行鉴定,筛选了96份优异种质。利用30对SSR引物对入选材料进行了遗传多样性和群体结构分析,明确了这些材料遗传差异;并对入选材料12个表型质量性状进行主成分和聚类分析。结果表明:扩增的总条带数为275条,其中多态性条带为269条,多态率97.8%;利用DPS软件计算入选材料间的Nei72遗传距离为0.15~0.76,平均遗传距离0.66;群体结构分为3个组群,与分子标记聚类结果相似,表明入选材料有较大的遗传差异性;表型质量性状主成分分析得到5个主要成分,其累计贡献率达到80.50%;利用表型质量性状,可聚为8个组群。本研究通过分子标记与表型质量性状分析为下一步杂交选育菜用和观赏甘薯新品种提供了亲本选择信息。     

玉米cyclinⅢ基因的染色体原位杂交物理定位

本文首次报道了玉米低拷贝基因 cyclinⅢ(B-类)生物素标记的染色体原位杂交定位结果。供试探针为该基因的cDNA克隆,其长度仅为1.6kb。结果表明, 探针的信号分布在第6染色体短臂和第9染色体长臂,与着丝粒的百分距离分别为70.05±3.31和86.86±1.64,检出率分别为8.29%和6.83%。文中对基因的物理位置与功能间的关系等作了讨论。 Abstract:A biotin-labelled in situ hybridization technique was used to physically map a low copy gene cyclinIII in maize.The cDNA clone was 1.7kb in size.The probe was hybridized onto the short arm of chromosome 6 and the long arm of chromosome 9.The percent distances from centromere to detection site were 70.05±3.31 and 86.86±1.64 respetively.The detection rates of in situ hybridization were 8.29 and 6.83 respectively,The relationship between the position and function of the genes is discussed in this paper.     

缺氧对体外培养的肺动脉平滑肌细胞形态及增殖的影响

本实验应用形态学、免疫组化染色,＾３Ｈ－ＴｄＲ掺入、流式细胞等技术探讨缺氧（〈１％Ｏ２和２．５％Ｏ２）对肺动脉平滑肌细胞（ＰＡＳＭ）形态及增殖的影响。结果表明：缺氧２４ｈ使ＰＡＳＭ表型从收缩型向合成型转换,胞浆内ＳＭ－ａ ａｃｔｉｎ减少,线粒体和粗面内质网增多,缺氧４８ｈ以后线粒体肿胀,空泡化,内质网扩张,胞浆内出现髓鞘样结构。流式细胞分析显示缺氧ＰＡＳＭ Ｇ２／Ｍ期细胞比例明显增多（Ｐ〈０．００     

在全基因组范围内筛选酵母中砷抗性相关基因

砷化物是广泛应用的抗癌药物,特别是对白血病有显著疗效.然而,治疗过程中病人会因对砷化物具有耐药性而影响治疗效果,而目前对于砷抗性机制尚缺全面深入的研究.利用酵母作为模式生物,使用不同浓度的砷对由4757个酵母缺失型突变体组成的菌株库进行筛查.共鉴定出104个基因/开放阅读框(ORF),其缺失导致酵母对砷的抗性增加.生物信息学分析结果提示,这些基因与mRNA分解代谢、应激反应、组蛋白乙酰化和蛋白质合成及分解代谢等功能有关.同时这些基因中多于半数具有哺乳动物同源类似物.所以,进一步研究这些基因有望为人类砷化物的耐药性及毒性机制研究提供富有价值的新线索.     

中国遗传性胰腺炎患者胰蛋白酶原基因多位点杂合突变及其临床特征

用基因产物直接测序法对2个遗传性胰腺炎家系中胰腺炎患者(共有4例成员)的胰蛋白酶原基因(cationic trypsinogen,PRSS1)5个外显子进行测序,并分析其各自的临床特征.在4例胰腺炎患者中均出现了PRSS1基因杂合突变,但两家系PRSS1基因突变的位点不同,且临床表现差异较大,其中家系1出现6例糖尿病患者且发病年龄较家系2明显延迟,平均发病年龄为29岁,分析其PRSS1基因发现3号外显子336位碱基存在G→A杂合性突变,为中性突变,表达的氨基酸从赖氨酸(Lys)→赖氨酸(Lys),同时在同一外显子的361位碱基还存在另一个G→A杂合性突变,造成121位的丙氨酸(Ala)被苏氨酸(Thr)所取代,胰蛋白酶原的空间结构发生改变,其与抑制因子的结合位点消失,"保护失败"而产生有活性的胰蛋白酶,造成胰腺自身的消化.而家系2未发现糖尿病患者,其胰腺炎患者的血清肿瘤标志物不增高,先证者(Ⅲ8)在胰腺炎发病过程中表现为CD4 T/CD8 Tcell和乙肝表面抗体(anti-HBs)随病程进展逐渐降低,而Ⅲ7不表现出此现象,分析其PRSS1基因发现3号外显子361位碱基同样存在G→A(c.361G→A)突变,而且在415位还存在一个杂合性突变点T→A(c.415T→A),其中c.415T→A不存在于Ⅲ7.胰蛋白酶原基因存在多种形式的突变,而且与临床表型相关.     

铜绿假单胞菌fur基因缺失突变株的构建及其表型分析

铁摄取调节蛋白(ferric uptake regulator, Fur)是控制铜绿假单胞菌铁代谢和毒力的关键调节因子。许多课题组尝试构建铜绿假单胞菌fur的缺失突变株均失败,因此铜绿假单胞菌的fur一直被认为是必需基因,这导致其生物学功能一直未得到全面的解析。【目的】构建铜绿假单胞菌fur的缺失突变株,并对该突变株的表型进行分析。【方法】以铜绿假单胞菌PAO1为亲本菌株,通过同源重组的方法构建fur缺失突变株,研究该基因对铜绿假单胞菌生长、铁载体生物合成、抗氧胁迫能力、鞭毛形成、生物被膜形成和毒力等的影响。同时,通过遗传分析对fur缺失突变株生长缺陷表型的原因进行探究。【结果】本研究成功构建了铜绿假单胞菌fur基因的缺失突变株,发现缺失突变fur极大地限制了铜绿假单胞菌的生长能力,并降低了该菌对限铁环境的生长适应性,但不影响该菌对高铁环境的生长适应性。铜绿假单胞菌Δfur的这种生长缺陷表型是细胞生长增殖变慢造成的,而不是诱导细胞死亡引起的。然而,其他异源的fur基因能完全互补Δfur的这种生长缺陷表型,暗示铜绿假单胞菌的Fur蛋白在功能上不存在独特性。尽管Fur与毒素-抗毒素系统PacTA存在功能关联性,但是铜绿假单胞菌Δfur的这种生长缺陷表型却与PacT毒素无关。除了影响铜绿假单胞菌的生长表型,缺失突变fur还使铜绿假单胞菌丧失了对铁载体生物合成的抑制作用,导致该菌对H₂O₂更敏感并丧失了鞭毛的形成能力,同时降低了该菌对大蜡螟幼虫的毒力。此外,缺失突变fur还显著提升了铜绿假单胞菌的胞内环二鸟苷酸(cyclic diguanylate, c-di-GMP)水平,从而诱导pelF和pslA基因的表达,进而促进铜绿假单胞菌生物被膜的形成。【结论】fur是可以缺失的非必需基因,在铜绿假单胞菌的正常生长、铁载体生物合成、抗氧胁迫能力、鞭毛形成、生物被膜形成和毒力等方面都发挥着十分重要的作用,这为针对铜绿假单胞菌的疫苗和抗菌药物开发奠定了基础。     

基于表型数据的辣椒核心种质构建研究

以收集保存的603份辣椒种质为材料,根据果形指数大小将其分成5组。基于28个性状的表型数据,采用简单比例、平方根比例、对数比例及遗传多样性指数比例法计算各组内取样份数,比较4种组内取样比例法、6种总体取样规模和2种取样方法在构建辣椒核心种质中的作用和效果。结果表明:(1)简单比例、平方根比例、对数比例、遗传多样性指数比例法入选的材料份数占预选核心种质份数依次为24.2%、22.2%、21.1%、17.8%,说明遗传多样性指数比例法对各组取样数量的修正能力最强,使取样更加均衡。(2)当总体取样规模为15%时,遗传多样性指数比例法构建的预选核心种质遗传多样性指数(I)达到最大,表型保留比例(RPR)超过98%;当总体取样规模超过20%时,RPR值、变异系数(CV)和极差符合率(CR)虽然平缓增加,但I值反而减小;说明15%为合适的总体取样规模。(3)利用对数比例法和多样性比例法,在15%的总体取样规模下,聚类取样构建的核心种质I值、RPR值、CV值及CR值均高于随机取样。(4)该研究根据所获得的优化方案最终在表型水平建立了包含91份种质的辣椒核心种质。     

无尾两栖类在不同生活史阶段的栖息环境

无尾目的生活史分为卵、蝌蚪和成体3个不同的阶段,它们分别生活在迥异的环境中,形成了各自阶段的生态适应。本文综述了无尾目3个阶段的栖息环境,以繁殖模式描述卵的栖息环境,以发育序列和生态表型描述蝌蚪的栖息环境,以生活类型描述成体的栖息环境。无尾目的环境选择策略集中表现了进化的关键趋向:由水向陆的运动。利用生活史对水陆两种环境的适应优势,无尾目成功地分布到除南极洲之外的所有大陆。     

茶条槭自然种群种子和果实表型多样性研究

为探析茶条槭(Acer ginnala)种子和果实表型差异程度及变异规律,该研究采用巢式方差分析、主成分分析、聚类分析等方法,对茶条槭主要分布区内7个种群种子和果实的12个表型性状进行比较研究,分析茶条槭种群间和种群内的表型多样性以及与地理生态因子的关系。结果表明:除种子长/宽(SLW)外,其它11个表型性状在茶条槭种群间和种群内均具有显著差异;各性状平均变异系数(CV)为13.90%,变异幅度为8.14%～32.08%;种群间翅果性状的平均变异系数(15.63%)高于种子性状的平均变异系数(8.71%),表明种子性状的稳定性高于果实性状。主成份分析中,果实形态特征对茶条槭种群表型的贡献率大于种子贡献率。种群间表型分化系数为35.47%,说明种群内变异(64.53%)大于种群间变异(35.47%),暗示变异主要来源于种群内变异。茶条槭种子和果实表型性状受地理生态因子影响较小,主要受自身遗传因素的影响。基于种群间欧式距离的聚类分析将茶条槭7个种群分为2大支,没有严格按照地理距离而聚类,表明茶条槭种群表型性状变异的不连续性。茶条槭不同种群种子和果实具有较高的表型多样性,与其分布范围和生物学特性有关。