星云湖硅藻群落响应近现代人类活动与气候变化的过程

随着人类活动的增强与全球气候变暖的持续,近年来云南湖泊的生态系统功能持续退化,而目前对云南湖泊生态系统的研究还主要集中于单一环境压力的生态效应。以星云湖为研究对象,通过沉积物记录与现代监测资料,识别在湖泊富营养化、气候变化以及人类强烈干扰下硅藻群落结构响应的过程,并甄别驱动群落变化的主要环境压力及其强度。结果显示随着湖泊生产力水平(如沉积物叶绿素a浓度)的增加,硅藻物种组成发生了明显的变化,主成分分析表明了水体富营养化是驱动群落变化的主要环境因子(r=-0.63,P0.001)。简约模型与方差分解的结果表明近200年来(钻孔长度38cm),湖泊营养水平和水动力是驱动星云湖硅藻群落变化的主要环境因子,分别解释了群落变化的18.8%和2.9%;而1951年以后,湖泊营养水平和温度分别解释了硅藻群落结构变化的31.4%和26.8%。研究结果表明了硅藻群落长期变化的主控因子是湖泊营养水平,而人类活动及气候变化等可以通过改变湖泊水动力及湖水温度来驱动硅藻群落的演替,同时抚仙湖-星云湖的连通性也对硅藻群落的演替产生了一定影响。     

蓝花参甲醇提取物保肝作用及化学成分

蓝花参为桔梗科蓝花参属植物蓝花参的根或全草,具有益气健脾、祛痰止咳等功效。临床实践中蓝花参被用于肝病治疗,效果较好,但目前未见其保肝活性的相关报道。该研究采用80％甲醇冷浸提取蓝花参全草,提取液浓缩后经冷冻干燥得到蓝花参提取物。对以刀豆蛋白A造模的急性肝损伤小鼠分别给予联苯双酯及不同剂量的蓝花参提取物灌胃,测定血清中 ALT/AST 活性,HE 染色观察肝组织病理形态学的改变。结果表明：蓝花参提取物可以降低急性肝损伤小鼠血清中 ALT/AST 水平,且对减轻肝脏病理组织损伤有积极作用。进一步利用多种现代色谱学方法从蓝花参甲醇提取物的水溶性部位分离单体化合物,经过波谱学分析( MS、1D-NMR、2D-NMR等)并结合文献数据对比,鉴定了5个化合物的结构。其中化合物1为新化合物,命名为Wahlenoside D。其它4个已知化合物分别为demethyl syringin (2)、3,5-dihydroxyphenethyl alcohol-3-O-β-D-glucopyranoside (3)、芦丁(4)、异牡荆素(5),其中化合物3－5为首次从该植物中分离得到。该研究结果为蓝花参的保肝作用提供了科学依据,同时促进了蓝花参药材资源的进一步开发与利用。     

10种中草药提取物体外抗铜绿假单胞菌作用研究

通过对粗糠柴等10种中草药采用80%乙醇室温下浸渍制备的提取物进行体外抗铜绿假单胞菌及其耐药菌活性研究,并采取药敏纸片法测定临床分离菌株的耐药性。结果表明:这10种中草药80%乙醇提取物中,粗糠柴的乙酸乙酯层对铜绿假单胞菌标准菌及其耐药菌的抑菌效果最好,其抑菌圈直径范围在10~17 mm之间,MIC范围在0.125~0.5 mg·mL~(-1)之间,MBC范围在0.5~1 mg·mL~(-1)之间;正丁醇层、水层的抑菌活性较乙酸乙酯层弱,石油醚层对铜绿假单胞菌没有效果。而小叶藤黄、滇南红厚壳、续随子的乙酸乙酯层,巴豆、罗汉松、肉桂醇提物对铜绿假单胞菌及其耐药菌株有较弱抗菌活性;滇南红厚壳的正丁醇层、续随子乙酸乙酯层以及大八角和郁金的醇提物对铜绿假单胞菌及其耐药菌株均无活性。从这些数据中可以得出,粗糠柴的乙酸乙酯层、正丁醇层和水层对铜绿假单胞菌及其耐药菌有较好的抑菌活性,尤以乙酸乙酯层活性最好,而粗糠柴的石油醚层没有活性。     

基于cpDNA trnL-F序列的胡黄连保护遗传学研究

胡黄连为特产中国-喜马拉雅特有高山植物,作为常用中、藏药材,受到灭绝性采挖,作为濒危和二级保护植物亟待科学的保护。该研究以云南和西藏7个野生居群91个个体为材料,基于 cpDNA trnL-F 非编码序列测序分析胡黄连的遗传多样性和遗传结构,分析显著进化单元,确立优先保护居群并提出科学的保护策略。结果表明：胡黄连 trnL-F 序列长度为871~876 bp,根据序列的核苷酸变异共鉴定出5个单倍型,西藏占有2个单倍型,云南占有3个单倍型,西藏和云南2个地区的所有单倍型均不共享。胡黄连具有较低的单倍型多样性(Hd ＝0.43419)和核苷酸多样性(Dij ＝0.00466)。种群间分化度(Fst ＝0.864520)和基因流(Nm ＝0.04)、居群间的遗传分化水平(GST ＝0.916)、AMOVA 分析(0.78％的遗传变异发生在居群内,60.97％的遗传变异发生在地区内居群间,38.25％的遗传变异发生在地区间)均表明,胡黄连居群间存在明显遗传分化。多数一致性树将胡黄连划分为3个进化分支(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),这3个分支均与地理相关,分支Ⅰ分布于横断山区的4个居群,分支Ⅱ是分布于东喜马拉雅的一个居群,分支Ⅲ是分布于喜马拉雅中段的2个居群。3个分支分属于3个“进化显著单元(ESU)”。这3个 ESU 中白马雪山、茨中、定日、波密、聂拉木五个居群都需要保护,建议现阶段应优先保护的居群是云南白马雪山和西藏波密居群,以就地保护为主。     

头花杜鹃、陇蜀杜鹃及杜鹃属植物叶绿体基因组比较分析

头花杜鹃(Rhododendron capitatum)和陇蜀杜鹃(R. przewalskii)是极具观赏价值的野生花卉和药用植物。为探讨头花杜鹃和陇蜀杜鹃叶绿体基因组的遗传结构及进化特征,该研究利用 Illumina HiSeq 4000 平台对头花杜鹃和陇蜀杜鹃的叶绿体全基因组进行测序,经组装和注释后,结合 7 个已发表的杜鹃属植物叶绿体全基因组进行比较基因组学分析和系统发育分析。结果表明:(1)头花杜鹃和陇蜀杜鹃叶绿体全基因组呈典型的环状四分体结构,均由一个大单拷贝区(105 990、109 191 bp)、一个小单拷贝区(2 617、2 606 bp)和一对反向重复区(45 825、47 516 bp)构成,全长分别为200 257、206 829 bp。(2)头花杜鹃和陇蜀杜鹃叶绿体基因组中共鉴定出 263 个SSR位点,大部分 SSR 偏好使用 A/T 碱基,密码子偏好使用 A/U 结尾。(3)杜鹃属植物叶绿体全基因组中普遍存在基因丢失以及基因组重排等结构变异现象。该研究丰富了杜鹃属植物的基因组资源,为头花杜鹃、陇蜀杜鹃的资源开发、遗传进化、育种及系统发育相关研究提供了理论参考。     

23种中草药的体外抗菌活性筛选研究

为考察中草药抗菌物质基础筛选出活性提取物,该研究通过80%乙醇冷浸和95%乙醇回流提取制备23种中草药的提取物,采用琼脂扩散法测量抑菌圈直径,用微量液体培养基倍比稀释法测定最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最低杀菌浓度(minimum bactericidal/fungicidal concentration,MBC/MFC),并测定了提取物对临床4种常见病原菌体外抗菌活性。结果表明:紫珠草、千斤拔、黄龙尾等9种中草药对金黄色葡萄球菌有较强的抑菌活性,其MIC/MBC值除个别菌是12.5 mg·mL~(-1)外,其他都在0.09～3.12 mg·mL~(-1)之间;千斤拔、大红袍、过江龙等5种中草药对铜绿假单胞菌有较强抑菌活性,其MIC/MBC值在3.12～12.5 mg·mL~(-1)之间;紫珠草、千里光、石楠等13种中草药对大肠埃希菌有较强的抑菌活性,其MIC/MBC值在0.09～6.25 mg·mL~(-1)之间;八角对白色念珠菌有较强抑菌活性,其MIC/MFC值在0.78～12.5 mg·mL~(-1)之间。23种中草药的抗细菌活性较好,尤其是千斤拔、大红袍、过江龙、八角、黄药子对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌都具有较好的抑菌活性,具有广谱抗菌活性;但对真菌抑菌效果不明显,仅有八角对白色念珠菌有抑菌活性。此外,提取溶剂浓度、提取温度和提取时间对中草药的提取率和活性均有影响,冷提稍优于热提。     

植物DNA条形码研究领域文献计量学及可视化分析

为全面了解植物DNA条形码研究领域的发展和最新动态,探讨中国DNA条形码发展的状态和前景,该文利用Web of Science数据库对该研究领域进行文献计量学统计,并对引用频次、研究热点和研究前沿进行了可视化分析。结果表明:(1)中国、美国、加拿大学者在该领域文献贡献率最大,中国研究机构发文量领先,但美国、加拿大科研机构论文质量较高,影响力较大。(2) 2009年是该领域研究的高峰期,该研究领域的前沿和研究热点主要集中在物种的识别和生物多样性应用、DNA条形码候选序列筛选和鉴定技术的规范化。(3)中国学者在植物DNA条形码领域研究具有领军作用和很高的影响力,国家提倡中药产业的发展也推动了我国DNA条形码蓬勃发展,但论文的质量和影响力与美国、英国、加拿大等发达国家研究还有一定差距,应加大与发达国家科研机构合作,提高研究能力,DNA条形码技术在植物的鉴定、分类和生物多样性的保护起到非常重要的作用。这表明建立一个更全面、通用的全球植物DNA条码库以及开发新的标记并采用新的测序技术是植物DNA条形码研究的未来前景。     

金铁锁转录因子ptMYC2的克隆和生物信息学分析

金铁锁是 “云南白药”等多种中成药的重要组成,其有效成分为三萜皂苷,MYC类转录因子在调节植物三萜类次生代谢积累中有重要作用。为研究ptMYC2 基因在金铁锁三萜皂苷合成代谢途径的调控机制,该研究基于金铁锁转录组测序数据,克隆得到ptMYC2转录因子的两个全长基因; 通过生物信息学软件对两条转录因子的同源性、理化性质、疏水性、跨膜结构、亚细胞定位、结构域、靶基因结合位点等进行初步预测分析。结果表明:两条转录因子所编码的蛋白属于亲水性蛋白,不存在跨膜区域,均是非分泌蛋白质,且不存在信号肽; 两条转录因子的亚细胞定位于细胞核; 结构域分析显示,两个基因都含有bHLH家族结构域; 预测得到金铁锁三萜皂苷合成途径中HMGR、FPS、SE、β-AS等基因的启动子可能存在与MYC2结合的E-box特异性结合位点。该研究结果将为进一步研究ptMYC2基因在金铁锁三萜皂苷合成代谢途径的调节机制奠定基础。     

ack基因敲除对Thermoanaerobacterium calidifontis Rx1发酵代谢的影响

为提高嗜热厌氧菌T.calidifontis Rx1的乙醇产率,通过同源重组的方式敲除Rx1乙酸生成途径的乙酸激酶(ack)基因,得到了代谢工程菌Δack突变株。分别以葡萄糖、纤维二糖、木糖和玉米芯酸水解液为底物,研究突变菌株的底物利用、细胞生长和发酵产物的变化情况。结果表明,与野生菌株相比,突变菌株的干重都有所降低,但是乳酸或乙醇的得率显著提高;当以纤维二糖为底物时,突变菌株的乙醇产量达3.60g/L,得率为0.55g/g,远高于突变菌株对其它底物的产量;以玉米芯水解液为底物时,突变菌株的乳酸产量高于野生菌株,而且野生菌乳酸、乙醇的产量都高于以木糖为底物时的产量。     

入侵植物紫茎泽兰叶内生真菌多样性研究

外来入侵植物通常要和当地的生物发生相互关系并对当地生态系统产生影响。为表明叶内生真菌是否有利于紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）的入侵力,首次调查了其叶内生真菌多样性。利用过夜冰冻组织法和常规的麦芽汁琼脂平板培养法,分别于3、6月份从昆明西山、金殿种群分离得到312个菌株,根据其ITS基因差异,分为77个可操作分类单元（OTUs）,系统发育地位分布在Agaricomycetes、Dothideomycetes、Sordariomycetes和 Pezizomycetes 4个纲。在低阶分类上这些真菌可分为19个属,优势属为链格孢属（Alternaria）（25.09%）和炭疽菌属（Colletotrichum）（10.80%）。有2.09%的菌株属于未知真菌。相比较,6月份的紫茎泽兰种群比3月份具有较高的内生真菌多样性。结果表明,入侵植物紫茎泽兰叶内生真菌非常丰富,这些真菌是否对紫茎泽兰的入侵力具有影响值得今后深入研究。