RNA沉默在植物生物逆境反应中的作用

RNA沉默是真核生物共有的基因表达调节机制和防御机制。在植物RNA沉默中, 一些小RNAs, 如微小 RNAs和小干扰RNAs, 在植物防御病毒、细菌或食草动物的反应中具有重要作用。为了抑制宿主的RNA沉默系统, 植物病毒或细菌进化出了在RNA沉默不同阶段起作用的病毒沉默抑制子或细菌沉默抑制子, 来克服寄主的RNA沉默反应。文章就植物RNA沉默、病毒沉默抑制子、细菌沉默抑制子及其相关防御反应的一些新进展做一概述。     

多肽配体技术在植物功能基因组学中的应用前景

人工智能配体或适配体(Aptamer)技术是近年来兴起的一项特异性极强的基因干扰技术。通过人工合成特异的智能配体结合靶基因的蛋白产物, 达到特异干扰靶基因的生物学功能, 这是人工智能配体技术的基本设想。文章综述了多肽配体(Peptide aptamer)技术在基因功能验证中的主要进展, 着重阐明它在植物基因功能验证和作物抗病毒育种中的应用前景, 并提出克服该技术主要风险对策。     

REV3基因对结肠癌细胞遗传信息表达的影响

利用RNA干扰技术降低REV3基因在人类结肠癌细胞(SW480)中的表达, 以荧光实时定量PCR检测REV3表达量的降低情况, 选择低表达效率具有统计学意义的细胞作为实验组细胞。运用细胞生长曲线、MTT、微核和姐妹染色单体交换等方法, 对实验组和对照组细胞进行细胞生长周期、增殖变化情况和遗传信息表达等指标的检测。结果显示: REV3低表达的结肠癌实验组细胞在细胞增殖以及细胞的微核和姐妹染色单体交换等遗传信息表达均明显低于结肠癌对照组细胞, 实验结果具有统计学意义(P＜0.05); 结肠癌的两对照组间(阴性和空白)的结果虽然有一定的差异, 但没有统计学意义。研究结果提示, REV3低表达时, 可能对结肠癌细胞(SW480)的生长与增殖产生影响, 并对微核和姐妹染色单体交换等遗传不稳定现象的产生有一定的抑制作用。     

赣江流域河岸带外来入侵植物的调查分析

通过对赣江流域河岸带植物调查,发现该地有外来入侵植物17科27属31种,其中菊科最多有9种。对赣江流域河岸带入侵植物分布的分析显示:外来入侵植物发生在赣江全流域,上、中、下游河岸带植物群落中入侵植物的优势度无明显差异;河岸带植被类型对入侵植物的分布影响较大,草本群落和灌草群落中的入侵植物优势度明显高于乔木林群落;干扰对外来植物的入侵起到了积极作用,与无干扰方式下的群落相比入侵植物的优势度差异极显著,但干扰方式对入侵植物的分布无影响。     

新疆伊犁河不同生境大型底栖动物群落及其影响因素

于2014和2015年7月对新疆伊犁河支流喀什河和巩乃斯河共14个采样点的大型底栖无脊椎动物进行了调查研究, 比较分析了自然、受损、坝下和保护区4种生境的大型底栖动物群落结构特征。共采集大型底栖动物14435头, 属10目39科81属(种), 其中水生昆虫、软体动物、寡毛类分别占93.8%、2.5%和3.7%。对不同生境大型底栖动物群落结构特征进行了分析比较, 结果表明: 自然生境在物种数、优势物种数、EPT物种数、密度和物种多样性方面均高于其他3种生境, 而坝下生境均最低, 保护区生境底栖动物群落结构优于受损生境和坝下生境。冗余分析(RDA)结果共解释了物种数据累计方差的54.1%, 流速、电导率、水温和海拔是影响伊犁河底栖动物分布的主要因素(F=2.28—4.34, P<0.05)。     

基于结构方程模型分析荒漠啮齿动物优势种对不同放牧干扰的响应

放牧被认为是草地生态系统的主要干扰之一。许多研究表明,放牧影响了啮齿动物的个体条件、繁殖、种群动态、群落组成及群落多样性等多个方面。由于受传统统计学方法的限制,这些研究只是单独的对放牧作用进行假设检验,而没有将多个假设放在同一个框架内进行验证。2006—2011年,采用标志重捕法对内蒙古阿拉善荒漠区不同放牧生境中啮齿动物优势种的数量进行研究并使用结构方程建模的方法将可能影响荒漠啮齿动物优势种的环境因子(气候条件、土壤硬度、植物隐蔽、植物生物量等19个指标)与啮齿动物优势种种群动态结合后进行多假设检验,旨在找出不同放牧干扰下制约优势啮齿动物环境因子的发生途径。结果表明:气候条件对五趾跳鼠和三趾跳鼠有直接不利影响,隐蔽对于两足活动的五趾跳鼠有负效应,而对四足活动的子午沙鼠有正效应。植物生物量对五趾跳鼠有正效应,但对子午沙鼠有负效应。土壤硬度的增加间接的有利于五趾跳鼠,对子午沙鼠有直接的正效应。因此荒漠啮齿动物优势种种群动态是多个过程共同作用的结果,气候条件是驱动啮齿动物种群动态的根本原因,而放牧会因为改变植物隐蔽而影响啮齿动物在群落中的组成。     

干扰对动物传播森林植物种子有效性影响的研究进展

干扰在森林生态系统中普遍存在,并影响森林的更新和演替.动物传播种子是种子更新的必经阶段,其对森林干扰的响应在一定程度上能够预测未来的森林群落组成和结构变化,对于明确森林演替方向具有重要意义.本文论述了森林干扰对动物传播种子有效性(包括动物传播种子的数量和质量)影响研究的生态学意义,全面揭示了自然干扰(火干扰、林窗干扰等)和人为干扰(生境破碎化、狩猎、采伐等)对动物传播种子数量、传播距离以及传播后幼苗更新影响的研究进展,指出干扰通过影响动物种群动态,进而造成动物传播种子数量发生了改变,动物传播种子的距离对干扰的响应基本表现出轻微负相关;干扰对传播后幼苗更新的影响结果因干扰类型的不同而复杂多变,干扰迹地环境因子的变化也影响着传播后的种子萌发和幼苗更新.干扰对动物传播种子有效性影响研究中存在的问题,主要表现为火干扰迹地恢复过程、增益性的干扰(如抚育、间伐、林窗)等对种子传播有效性影响研究的匮乏,以及忽略了温带森林内的干扰对动物传播种子的影响等.今后,应开展干扰对种子传播有效性的长期研究;对于干扰多发地带的森林,应高度重视增益性干扰影响动物传播植物种子的研究.     

地理距离及环境差异对云南元江干热河谷植物群落beta多样性的影响

beta多样性反映了群落间物种组成的差异, 是生物多样性研究的热点之一。本研究通过对云南元江干热河谷41个植物群落样方进行调查, 用Jaccard相异系数表征物种beta多样性, 用样方之间的最近谱系距离(mean nearest taxon distance, MNTD)及平均谱系距离(mean pairwise distance, MPD)表征谱系beta多样性, 采用基于距离矩阵的多元回归和方差分解方法, 探讨了该区域干热河谷典型植物群落的物种beta多样性和谱系beta多样性与样方间环境差异(主要是气候)及地理距离之间的关系。结果表明: (1)群落间的地理距离和年平均温度差异对干热河谷植物群落的物种beta多样性和谱系beta多样性有显著影响; (2)地理距离对物种beta多样性和MNTD的影响最大; 地理距离和年平均温度差异对MPD的影响均较大; (3)样方间年平均温度与年平均降水量的差异和地理距离能够解释群落间beta多样性及谱系beta多样性11-13%的变异。以上结果表明, 生态位分化和扩散限制对该地区植物群落的beta多样性均有显著影响, 其中扩散限制的影响可能更大。此外, 人类活动等其他因素也很可能对元江干热河谷的群落组成具有非常重要的影响。     

沉默单核细胞趋化蛋白-1基因降低人食管癌EC109细胞的迁移及侵袭能力

单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)是白色脂肪细胞分泌的炎症趋化刺激因子,属于趋化因子CC亚族,可促进肿瘤血管形成和细胞外基质降解,从而促进肿瘤细胞的浸润与转移。沉默MCP-1基因可显著抑制恶性肿瘤生长及转移,但其作用的分子机制尚不完全清楚。本研究应用小干扰RNA技术沉默人食管癌EC109细胞中MCP-1表达。细胞划痕试验显示,与对照组相比,沉默MCP-1基因可明显抑制食管癌EC109细胞迁移能力。Transwell 侵袭实验显示,沉默MCP-1基因后,EC109细胞侵袭能力降低。Western 印迹试验和RT-PCR试验揭示,沉默MCP-1基因后,细胞中MMP-7、MMP-9、TGF-β1及VEGF表达水平显著下降。研究结果提示,沉默MCP-1基因可通过抑制MMP-7、MMP-9、TGF-β1及VEGF表达,降低癌细胞迁移及侵袭能力。     

西藏朗县地区不同龄级高山松林木径向生长对火干扰的响应

林火影响着林木的更新、生长发育以及林分演替, 是森林生态系统的重要干扰因子。为了评估林火对不同龄级树木生长的影响, 该文研究了西藏林芝市朗县2005年林火前后高山松(Pinus densata)的树轮变异特点。在林分内, 选择62株过火林木, 进行树芯样品采集, 且依据胸径将样树分为幼树(胸径< 10 cm)和成年树(胸径≥10 cm)。树木年轮学交叉定年结果显示样本最大年龄为102年, 最小年龄为19年, 平均年龄为48年。研究结果表明: 过火前幼树径向生长与上一年11月平均最低气温显著负相关, 成年树径向生长与当年9月平均最低气温和平均气温显著正相关; 过火后幼树和成年树的径向生长均与当年1月平均气温和平均最高气温显著负相关。成年树对火干扰的抵抗力(过火年-过火前树轮宽度降低的百分比)和恢复力(过火后-过火前树轮宽度恢复的百分比)都显著高于幼树。过火后不同龄级的树木生长都加快。在地表火干扰中, 成年树比幼树更能抵抗火干扰的影响。研究结果可为全球变化背景下森林恢复及林火应用提供科学依据。