中国植物受威胁等级评估系统概述

濒危物种保护是生物多样性保护工作的重要组成部分, 而物种受威胁等级评估则是濒危物种保护的方向指引。经过多年的发展, 物种受威胁等级的评估由定性评估逐渐向定量评估为主、定性评估为辅的方向发展。本文综述了国内植物受威胁等级定量评估系统的研究进展, 同时介绍了国外较为成熟的IUCN红色名录评估系统、CITES评估系统、美国自然保育协会评估系统, 提出未来制定受威胁物种定量评估标准时要兼顾以下方面: (1)等级设置定义要明确、统一且合理; (2)评估标准应该定量化、客观且不冗余; (3)评估系统应该适应不同地理范围, 最好能同时表达出各范围的受威胁等级; (4)评估指标要包含物种动态信息, 能定量分析物种在过去或者未来的变化。此外, 本文认为国内的物种受威胁等级定量评估系统应该形成规范化的大纲, 加大宣传力度, 尽量将理论研究与具体的保护行动结合起来; 同时, 我国还应该采用全球广泛应用的受威胁等级评估系统获取物种受威胁等级, 将国内生物多样性保护工作纳入到全球范围中去。     

小麦A基因组测序与进化研究进展

小麦是世界上广泛种植的主要粮食作物,养活了全世界35%以上的人口。获取高质量的基因组图谱对于推动小麦基础理论和遗传育种研究至关重要。然而,庞大而复杂的基因组一度使小麦基因组测序被认为是"不可能完成的任务"。随着高通量测序和组装技术的成熟,近年来多个小麦基因组序列图谱陆续发布,序列组装质量日臻完善。仅最近两年就公布了5个不同倍性的小麦参考基因组序列,包括两个二倍体祖先种乌拉尔图小麦(Triticum urartu,AA)和粗山羊草(Aegilops tauschii,DD)、野生和栽培四倍体二粒小麦(T.turgidum ssp.dicoccoides, BBAA)和六倍体普通小麦(T. aestivum, BBAADD)。其中,作为多倍体小麦A亚基因组供体的乌拉尔图小麦基因组测序和分析是由中国科学院遗传与发育生物学研究所牵头完成。本文主要对小麦A基因组的结构解析和进化分析等方面的研究进展进行了综述,以期为相关领域的科研人员提供参考信息,促进小麦的基础和应用研究。     

湖北兴山发现霍氏缺齿鼩

2016年12月,在湖北省兴山县采集到1只食虫类标本。其体型较小(头体长75.00 mm),通体呈棕褐色,尾较长(82.00 mm),眼细小。头骨扁平,较为坚固,齿尖具有浅红棕色色斑。通过测定其线粒体Cyt b基因序列,并结合缺齿鼩属6个物种的同源区序列,构建其系统发生关系,发现该标本与基因库中霍氏缺齿鼩(Chodsigoa hoffmanni)序列聚为具较高支持度的一支。综合形态学与系统发育学证据,将该标本鉴定为霍氏缺齿鼩。此次发现是湖北省境内该物种的首次记录,也是其在我国云南省及越南分布区外的又一发现,拓展了对该物种在我国分布范围的认识。     

基于微生物共培养的隐性基因簇激活策略

微生物次级代谢产物是药物先导化合物的重要源泉之一。随着测序技术的迅猛发展,越来越多的微生物基因组得以测序完成。伴随着测序技术的进步,生物信息学也得到了快速发展。基因组序列分析发现,链霉菌和丝状真菌等微生物中存在大量的已知的或未知的次级代谢物生物合成基因簇(secondary metabolite-biosynthetic gene clusters,SM-BGCs)。然而,在实验室培养条件下大部分基因簇无法表达或表达量很低,导致难以发现这些基因簇所对应的代谢产物,人们将这类基因簇称为“隐性基因簇”或“沉默基因簇”。通过调节基因簇中特异调控基因或基因簇外全局性调控基因的表达,对代谢途径的定向改造,以及将基因簇导入异源宿主等策略,能够激活部分隐性基因簇的表达。通过激活隐性基因簇的表达,能够发现通过常规实验室培养无法获得的具有独特生物活性的新结构代谢产物,成为创新药物的重要来源之一。然而,这些基因簇激活策略都严重依赖于对特定菌株或宿主的遗传操作。近年来,通过模拟自然混合培养中微生物间相互作用,开发了通过混合特定微生物菌株在厌氧或好氧条件下激活隐性基因簇的方法,称之为共培养激活策略。这种策略不依赖于基因组信息,也不依赖于对特定菌株或宿主的遗传操作技术,具有操作简单和方便的优点。共培养策略需要混合培养的不同微生物具有相似的生长速度以及不能够产生拮抗等要求,因而也部分限制了该策略的应用。近期合成微生物组学的出现有可能改变这一限制,使共培养策略得到更加广泛的应用。本文围绕微生物共培养体系和应用、基于共培养策略的产物挖掘以及可能的激活机制等进行了综述。     

针对蛋白质转运的研究方法进展

蛋白质在核糖体被翻译出来后通过转运在细胞内的区室形成特殊定位和极化分布,这对于蛋白质发挥正常功能至关重要。新型标记技术和成像策略的出现能够直接观察到细胞内蛋白质的转运过程,以及用于研究转运调控的分子机制。该文着重于综述研究蛋白质转运的技术与方法策略。     

蛋白质错误折叠相关疾病的多肽药物研究进展

蛋白质和多肽发生错误折叠形成不可溶的淀粉样纤维的过程,与阿尔茨海默病、帕金森病等多种神经退行性疾病密切相关。这些疾病可导致认知能力下降以及运动缺陷等症状。虽然已有多种相关治疗方案处于临床试验中,但目前仍无明确有效的方法可治愈或长期减缓疾病的进展。探寻和研究抑制淀粉样聚集、识别并促进毒性聚集物清除的抑制剂分子是药物研发的重要策略之一。在不同类型的抑制剂中,多肽类抑制剂因具有高特异性、低毒性、多样性,以及修饰后的抗水解稳定性和血脑屏障通透性,有望成为候选药物分子。本文总结了针对阿尔茨海默病相关的Aβ和Tau蛋白以及帕金森病相关的α-synuclein蛋白淀粉样纤维化的多肽抑制剂研究进展。基于淀粉样纤维化核心序列及纤维核心结构进行合理设计,或通过随机筛选,均可获得多肽抑制剂。这些天然和非天然的多肽分子大多具有抑制淀粉样纤维化、解聚成熟纤维和降低细胞毒性的作用,其中一些多肽在退行性疾病动物模型实验中,显示出降低脑损伤和缓解认知及运动障碍的效果。这些研究揭示了多肽作为蛋白质错误折叠和聚集相关疾病药物的特点,为研发一类新的有效药物奠定了基础。     

2021年膜翅目新增分类单元

本文对2021年发表的膜翅目昆虫新分类单元进行了梳理和总结。结合数据库检索, 基于标本记录, 全球膜翅目学者于2021年发表该目新分类单元的期刊论文355篇, 新增分类单元条目共1,152条, 隶属于21总科66科416属, 包括5新科4新亚科83新属3新亚属1,054新种和3新亚种。现生类群相关期刊论文309篇, 新增分类单元条目980条, 隶属于18总科52科332属, 包括2新科26新属3新亚属946新种和3新亚种。绝灭类群相关期刊论文46篇, 新增分类单元条目172条, 隶属于14总科27科86属, 包括3新科4新亚科57新属和108新种。2021年中国膜翅目新增分类单元的相关期刊论文83篇, 新增分类单元条目235条, 隶属于17总科34科91属, 包括3新属(绝灭类群1新属)和232新种(绝灭类群2新种); 现生类群中新增的2属分别记录自台湾和浙江, 新种数量排前五位的省级行政单位有云南(54个)、浙江(42个)、福建(18个)、西藏(18个)和新疆(16个)。在全球现生、绝灭和中国现生膜翅目总科新物种数量的对比中, 姬蜂总科新种数量最多, 分别约占全球现生、绝灭和中国现生膜翅目新种总数的32.5% (307个/946个)、19.4% (21个/108个)和37.0% (85个/230个)。有关现生膜翅目新种发表情况, 在洲级地理单元中, 亚洲发表新种数量最多, 约占56.9% (538个); 在洲级地理亚单元中, 东亚发表新种数量最多, 约占28.6% (271个); 在国家和地区行政单元中, 中国发表新种数量最多, 约占24.3% (230个)。在76种期刊的355篇论文中, 有348篇英文论文、4篇中文论文和3篇法语论文。这些结果表明, 中国膜翅目分类在全球膜翅目分类中发挥着十分重要的作用。     

雪豹保护遗传学和基因组学研究进展

雪豹 (Panthera uncia) 隶属于食肉目猫科豹属,是生活在青藏高原及其周边地区的旗舰物种。随着分子生物学和高通量测序技术的发展,雪豹保护遗传学和保护基因组学研究得到快速的发展,其中非损伤性遗传取样法显著推动了雪豹保护遗传学研究。本文综述了非损伤性遗传取样法在雪豹物种鉴定、个体识别和性别鉴定等研究中的应用,雪豹的系统发生地位、系统地理格局和种群遗传结构及其亚种争议、演化历史、适应性演化和基因组特征等保护遗传学和基因组学方面的研究现状和进展,并对雪豹保护遗传学和基因组学未来发展趋势进行了展望,以期促进雪豹保护生物学研究和保护对策的科学制定。     

谷氨酸棒杆菌中基于CRISPR/Cas9的多位点碱基编辑系统的优化

作为新型的基因组编辑工具,碱基编辑技术结合了CRISPR/Cas系统的定位功能和碱基脱氨酶的编辑功能,可实现特定位点的碱基突变,具有不产生双链DNA断裂,无需外源模板且不依赖染色体DNA同源重组的优势。目前,研究者们已在重要的工业生产菌株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)中开发了多种碱基编辑工具,并实现了两基因和三基因的同时编辑。文中针对谷氨酸棒杆菌中基于CRISPR/Cas9的多位点碱基编辑系统中存在的不足(多重sgRNA结构烦琐、重复序列干扰、更换靶点困难等),采用多种策略进行优化,并比较碱基编辑效率:首先优化基于单独启动子/终止子的多重sgRNA表达框,通过构建框架质粒,并结合Golden Gate连接方法,加速靶点更换,避免重复序列干扰,虽然该方法 sgRNA结构烦琐,但编辑效率最高;同时,开发基于Type ⅡCRISPR crRNA阵列、tRNA加工的多重gRNA表达框,这两种形式均只需要一个启动子和一个终止子序列,极大地简化了表达框结构,虽然编辑效率均出现下降,但仍具有一定的实用性。该研究丰富了谷氨酸棒杆菌的基因组编辑工具,为该菌株的遗传改...