水稻稻瘟病抗性基因的克隆、育种利用及稻瘟菌无毒基因研究进展

稻瘟病是世界上影响水稻(Oryza sativa)粮食生产的主要病害之一, 抗病基因的发掘与利用是抗病育种的基础和核心。随着寄主水稻和病原菌稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)基因组测序和基因注释的完成, 水稻和稻瘟病菌的互作体系成为研究植物与真菌互作的模式系统。该文对稻瘟病抗病基因的遗传、定位、克隆及育种利用进行概述, 并通过生物信息学分析方法, 探讨了水稻全基因组中NBS-LRR类抗病基因在水稻12条染色体上的分布情况, 同时对稻瘟病菌无毒基因的鉴定及无毒蛋白与抗病蛋白的互作进行初步分析。最后对稻瘟病抗病基因研究存在的问题进行分析并展望了未来的研究方向, 以期为水稻抗稻瘟病育种发展和抗病机制的深入理解提供参考。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)PmHEXL基因的分子特征与表达分析

几丁质作为有机框架主要成分参与贝壳的形成。β-N-乙酰-己糖胺酶(Beta-hexosaminidase/Beta-N-acetylhexosaminidase, HEX)属于糖苷水解酶家族20,在几丁质水解过程发挥重要作用。为了探究Pm HEXL在马氏珠母贝贝壳形成中的作用,本研究利用RACE技术克隆获得Pm HEXL基因c DNA全长序列并检测其在不同组织的表达模式。研究显示,Pm HEXL基因序列全长2 760 bp,其中5'UTR为167 bp,3'UTR为268 bp,开放阅读框(ORF)为2 325 bp,编码774个氨基酸;预测其相对分子量为89.59 kD,理论等电点为5.93;SMART软件分析PmHEXL蛋白质序列,发现它具有典型的GH20、GH20b结构域和CHB-HEX结构域;多序列比对结果显示Pm HEXL与其它物种的HEX具有较高的保守性;qPCR表达分析显示Pm HEXL在外套膜套膜区表达量最高,边缘区次之。综上所述,Pm HEXL可能参与马氏珠母贝贝壳的形成过程。     

联合检测血清NGAL、KIM-1和SCr可有效提高慢性肾病分期诊断

为了探讨中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL)和肾损伤分子-1 (kidney injury molecule-1, KIM-1)以及血肌酐(serum creatinine, SCr)联合检测对慢性肾病(chronic kidney disease, CKD)的早期诊断价值,本研究收集260例肾病患者和85例健康体检者,检测其血清NGAL、KIM-1和SCr水平。依据肾功能分级标准,CKD患者分为CKD 1期(53例),CKD 2期(68例),CKD 3期(71例),CKD 4期(46例)和CKD 5期(22例),并分析以上指标在各组间的含量差异,及其联合测定对CKD早期的敏感性。与健康对照组相比较,CKD 1期、CKD 2期、3期、4期和5期患者的NGAL、KIM-1水平均明显升高(p<0.001)。血清SCr含量在CKD 3期、4期和5期组较健康对照组显著增加(p<0.001)。以上3项指标均随着CKD严重程度增加而升高。各组指标阳性率分析显示,3项联合检测阳性率高于单项检测阳性率。ROC曲线分析NGAL、KIM-1、SCr对CKD诊断的AUC值F分别是为0.824、0.805、0.856。相关性分析结果显示,GFR和NGAL、KIM-1、SCr相关系数分别是r=-0.784、-0.756、-0.728 (p<0.05)。NGAL与KIM-1、SCr的相关系数分别是r=0.932、0.764 (p<0.05);KIM-1与SCr的相关系数r分别是0.791 (p<0.05)。本研究初步得出结论:血清NGAL、Kim-1可作为CKD早期诊断的重要指标,联合检测血清NGAL、Kim-1、SCr可有效提高CKD早期肾损伤诊断的敏感度,对CKD的分期诊断和治疗具有极其重要的临床价值。     

心肌纤维化的信号转导机制及新型抑制剂的研究进展

心肌纤维化(myocardial fibrosis, MF)是心肌重构发生的重要病理过程,能够引起心脏衰竭甚至死亡。心肌组织中成纤维细胞异常增殖并转化为肌成纤维细胞以及心肌细胞外基质代谢紊乱导致沉积是心肌纤维化形成的主要病理基础。心肌纤维化发生的分子机制较复杂,已发现多种信号通路参与了心肌纤维化的发生。该文主要对参与调控心肌纤维化的信号转导机制进行了综述,并对新型信号抑制剂的研究进展进行了小结。     

石化基地生态环境系统脆弱性演化机理——以连云港为例

通过梳理国内外文献,挖掘脆弱性本质,提出普遍适用于生态系统脆弱性的PIR理论框架,并从人-环境耦合角度构建演化模型探究石化基地生态环境系统脆弱性演化机理。研究发现：生态系统脆弱性来源于压力扰动,体现在暴露性与敏感性的联合效应,而最终取决于弹性应对影响的状态。石化基地是一个多层次闭环系统,在压力影响下,暴露性、敏感性及弹性彼此间的双重导向作用决定着脆弱性的演化进程;内外部人文与环境因素变化是脆弱性的潜在驱动力,而压力源增多、暴露比例扩大、敏感性上升、弹性退化以及缺乏环境治理能力是加剧脆弱性的具体表征。以欠发达地区连云港石化基地为例,模拟其系统脆弱性演化过程,并从压力、暴露性、敏感性、自我恢复能力和人工修复能力方面构建评价指标体系。结论与建议不仅对石化基地所在欠发达地区的可持续发展具有启示意义,还为其生态环境系统脆弱性的进一步评价提供理论依据。     

丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地扩展的时空演变特征及影响机理

将丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地扩展作为一个时空变化系统进行分析,提取1980—2015年7个年份用地演变信息,结合10 km×10 km方格网构建,从总量趋势、分地州市级区域、分用地类型及特殊性全面认知扩展的时空演变特征,采用地理探测器模型,在县域尺度定量诊断城镇建设用地扩展的人文要素和自然要素的影响程度及各要素间的交互影响作用,进而识别其主控要素并探讨其作用机理,对比分析天山北坡城市群和喀什都市圈两个重点发展区域的分异性。研究结果表明:近35年以来,丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地扩展约2.9倍,扩展强度波动增长且以分散小斑块为主,各地州市扩展规模和强度的时空差异性显著,次一级城镇建设用地类型扩展呈现动态变化特征,用地扩展受自然本底胁迫条件和经济社会发展过程多重影响有其特殊性;全域城镇建设用地在县域尺度以低水平扩展与各级人文要素和自然要素水平的耦合匹配关系为主;综合地理探测器因子分析模块和交互作用模块的探测结果,判定地形位指数、城镇化率、地形起伏度、二三产业比重为影响丝绸之路经济带核心区新疆县域城镇建设用地扩展的主控要素,并探寻各主控要素的作用机理;在重点发展区域天山北坡城市群和喀什都市圈的驱动要素有共性也有明显分异性。该研究为丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地因地因城因类的差别化调控及区域可持续发展提供科学支撑和决策依据。     

铜处理对菠菜幼苗矿质营养吸收和细胞超微结构的影响

土壤重金属积累严重影响植物生长和生态系统平衡,探寻植物对重金属的耐性机理尤为重要.菠菜可能具有一定的耐铜性,但Cu对其矿质元素吸收、细胞超微结构等方面的耐性机理尚不明确.本研究以菠菜幼苗为研究对象,通过盆栽试验,探究不同浓度铜处理对菠菜幼苗生长、矿质元素吸收、叶片细胞超微结构等指标的影响.结果表明: 100 mg·L^-1 CuSO₄处理浓度时,菠菜幼苗根Cu²⁺积累量小于地上部,其根系生长量增加,地上部生长量稍有下降,继续增加铜处理浓度,植物体各器官生长参数均呈下降趋势.低浓度铜处理时(<400 mg·L^-1 CuSO₄),菠菜幼苗叶N、K、Ca、Mg、Fe含量增加,P含量减少;根N、P、K含量减少,Ca、Mg、Fe含量增加;叶片细胞内各细胞器清晰可见,基粒片层排列仍较为整齐,叶绿体内外膜完整.高浓度铜处理时(>600 mg·L^-1 CuSO₄),菠菜幼苗叶N含量增加,P、K、Ca、Mg、Fe含量减少;根N、P、K、Ca、Mg、Fe含量均减少;叶片细胞内叶绿体变圆,叶绿体膜变薄,基质、基粒片层变少,层堆积高度下降,细胞核解体,液泡、细胞壁中有黑色小点分布,可能是大量Cu²⁺聚集导致细胞内膨压增大所致.低浓度铜处理并未对菠菜幼苗的生长生理特性产生明显的负面影响,而高浓度铜处理并未终止菠菜幼苗的生长.说明菠菜幼苗具有一定的耐铜性.     

安徽省急性胃肠炎疫情相关GⅡ.P17-GⅡ.17基因型诺如病毒分子特征研究

诺如病毒(Noroviruses,NoVs)是引起病毒性胃肠炎的重要病原体,本研究旨在对2015～2016年春季安徽部分地区暴发的急性胃肠炎(Acute gastroenteritis,AGE)疫情标本进行病原检测和分子分型,分析病原的基因特征。收集2015年3月至2016年5月9起AGE疫情流行病学信息和采集病例粪便、肛拭子样本。采用Real-time PCR检测NoVs核酸和RT-PCR扩增RdRp与VP1区基因序列,基因测序后应用BLAST比对和NoVs在线分型工具分析结果。7起疫情发生在中、小学校(77.78%,7/9),2起疫情发生在乡镇,发病人数中位数为6人,男女发病比例为1.41∶1,临床表现主要以恶心、呕吐/腹泻、腹痛为主。77份临床病例样本中检出66份NoVs核酸阳性,基因序列测定获得76条序列,39条序列为RdRp区GⅡ.P17基因型,37条序列为VP1区GⅡ.17基因型。基因进化树分析显示:2015～2016年安徽地区39条RdRp区NoVs GⅡ.P17基因型序列Cluster III进化簇III b分支,与2015年广东、海南、中国台湾地区参考毒株序列有较近的亲缘性关系,核苷酸同源性为99%～100%。37条VP1区NoVs GⅡ.17基因型序列都处在Cluster III进化簇上,其中28条序列属于III a进化分支,与山东2015年LX09株、2016年广东GZ2016-L492株、江苏zj019株、中国香港CUHK-NS-942株以及日本2015年AichiF101毒株序列有较近的亲缘性关系。新型GⅡ.P17-GⅡ.17基因型NoVs是引起2015年和2016年春季安徽部分地区AGE暴发的主要病原体,需加强病毒性胃肠炎流行病学调查与病原监测及分子分型鉴定工作。     

基于分子对接和系统药理学小青龙汤治疗哮喘的作用机制

为从分子层面阐述小青龙汤治疗哮喘的作用机制,探索小青龙汤的潜在靶标,本研究检索中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP)并根据口服生物利用度(oralbioavailability,OB)、药物相似性(drug-likeness,DL)筛选出小青龙汤的活性成分,利用Pharmmapper数据库筛选小青龙汤潜在作用靶点,挖掘CTD、Genecards数据库以筛选与哮喘相关的作用靶点,利用Cytoscape 3.6.1软件构建小青龙汤的蛋白互作网络图、化合物靶点图,并通过计算拓扑学参数找到小青龙汤中关键的作用靶点和化合物。对小青龙汤对哮喘的作用靶点进行GO分析和KEGG分析。利用iGEMDOCK软件进行分子对接,预测作用靶点和主要化合物的结合度。通过筛选得到小青龙汤活性成分、潜在作用靶点;GO分析得到43个生物学过程、11个细胞组成和9个分子功能;KEGG分析包括PI3K-Akt信号通路、HIF-1信号通路、Wnt信号通路等。初步验证和预测了小青龙汤对治疗哮喘的作用机制,并为进一步深入揭示其作用机制提供参考。