2009年中国植物科学若干领域重要研究进展

2009年中国植物科学在水稻和拟南芥研究等方面取得“爆发性”的快速发展。中国科学家在植物科学各领域中取得了大量的原创性研究成果, 尤其是在基于新一代测序技术和计算生物学理论的基因组学、水稻功能基因挖掘、激素受体和信号转导以及转基因作物产业化和生态安全性研究等方面取得一系列重大进展, 受到了国内外广泛关注。该文对2009年中国本土植物生命科学若干领域取得的重要研究进展进行概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件, 并展现我国科学家们所取得的杰出成就。     

濒危植物秦岭冷杉种群数量动态

为了对濒危植物秦岭冷杉种群数量动态评价和预测,通过样地调查和数据统计,研究了秦岭冷杉种群的年龄结构、静态生命表及其与环境因子关系,运用时间序列模型预测了种群数量动态.结果表明,多数秦岭冷杉种群幼龄级个体数较少,中老龄个体数量较大,呈衰退趋势.仅处于低海拔地区的秦岭冷杉-木蓝-苔草群丛中的种群(D种群)由于立地条件较好,幼龄级个体数量相对丰富,种群稳定.不同秦岭冷杉种群生命表和存活曲线的分析表明,尽管生境条件差异,但存活曲线基本接近DeeveyⅢ型;不同种群偏离典型存活曲线的程度与幼苗缺乏程度有关,一般Ⅲ～Ⅴ龄级死亡率较高.时间序列分析表明,在未来20、40和80年中,不同秦岭冷杉种群均会呈现老龄级株数先增后减的趋势,种群稳定性长期维持困难.对影响秦岭冷杉种群增长的10个环境因子通过主成分分析(PCA)发现,乔木层盖度、土壤有机质含量和空气湿度对种群发挥有利影响,而人为干扰和光照强度对秦岭冷杉种群增长发挥不利影响.应充分利用秦岭冷杉性喜荫、耐寒、种子活力较强的特点,加强现有林分就地保护,重点是具有结实能力的中老龄个体;在阴坡地带,对林下灌木比较密集的群丛,通过砍灌、清理林下活地被物等抚育措施,为幼苗发育创造良好的环境条件;就地采种育苗,扩大人工种群.     

树木花期预报的花芽形态测量法研究——以大山樱花期预报为例

树木花期预报在林果、养蜂、园林和旅游业等方面有很大的实用价值。该文以大山樱(Prunus sargentii)为例,探讨通过花芽形态测量进行花期预报的新方法。通过1998~2000年对北京玉渊潭公园大山樱进行的数据采集和处理,建立了线性和指数两种预报模型。2002年的试报检验表明,采用3株的观测数据,并利用3日滑动平均的方法,对观测数据进行处理后所作的预报,误差在3 d以内的预报达80%以上;2003年连续测报的平均误差,模型1为1.6 d,模型2为2.1 d。这一树木花期预报的物候学新方法,简便易行、建模周期短、预报精度高,在春季芽膨大后,直至露瓣期之前,可以逐日连续发布预报。     

PTEN在人食管上皮永生化细胞株和食管癌细胞株中的表达

目的:探讨人胚食管上皮永生化细胞株SHEE、SHEEMT、食管癌细胞株EC8712中PTEN表达的差,判断食管上皮细胞在恶性转化过程中是否有PTEN缺失现象的发生;方法:培养三种细胞株,采用免疫组织化学、激光共聚焦显微镜、流式细胞仪和Westernblot等检测方法对三种细胞株中PTEN的表达进行检测。结果:三种细胞株均有PTEN的表达,表达强度与分化程度有关,PTEN在三种细胞株中表达强弱顺序为SHEE>SHEEMT>EC8712,差异有统计学意义(P<0.01);结论:PTEN在SHEE、SHEEMT和EC8712三种来源于食管鳞状上皮但分化程度不同的细胞株均中表达,表达强度与分化程度相关,分化程度越高,表达越强。     

DNA甲基化与组蛋白甲基化的关系

在真核生物基因组及基因组以外,存在着多种共价修饰,其中,DNA和组蛋白的甲基化都与基因的沉默存在着联系,DNA和H3K9的甲基化在调节基因过程中具有协同作用,并拮抗H3K4的甲基化。近来的研究显示,两种甲基化机制之间似乎还存在着联系,即DNA的甲基化可能依赖于H3K9的甲基化,但在哺乳动物中,两种甲基化的关系可能更复杂。     

氯苯胁迫对蚕豆幼苗生长和细胞分裂的影响

研究了1,2,4-三氯苯(TCB)对蚕豆幼苗生长、根尖细胞分裂及染色体畸变的影响．结果表明,随TCB浓度增加和处理时间延长,蚕豆幼苗根长的生长及根尖细胞有丝分裂指数降低甚至停止．TCB诱发蚕豆根尖细胞有丝分裂过程中染色体数目畸变和结构畸变．50-100μg.g^-1TCB胁迫12-24h,蚕豆根尖染色体的主要损伤形式为c-有丝分裂、染色体桥和不均匀排列,其出现百分率达1．0％--10.3％．300μg.g^-1TCB胁迫12-96h,蚕豆根尖细胞中染色体粘连(S)、S+染色体断裂(S+B)、S+染色体环(S+R)、S+染色体不均匀排列(S+A)及S+染色体桥(S+Be)出现的百分率达47．9％--88.9％,各种类型染色体断裂出现的百分率仅为18．1％--29．6％,说明蚕豆根尖细胞染色体畸变分析可作为TCB土壤污染监测的敏感生物监测指标．     

2008年中国植物科学若干领域重要研究进展

在国家各类重大研究计划的持续支持和推动下, 2008年中国植物科学研究继续快速发展, 中国科学家在植物科学各领域中取得了大量的原创性研究成果, 尤其是在水稻株型功能基因组、水稻开花控制和种子发育、生殖隔离机制以及转基因生态安全研究等方面取得了一系列重大进展, 受到了国内外的广泛关注。该文对2008年中国本土科学家在植物生命科学若干领域取得的重要研究进展进行概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件, 并展现我国科学家所取得的杰出成就。     

北京市域生态敏感性综合评价

区域生态敏感性评价对于制定区域环境政策,有效进行环境管理具有重要作用.在综述当前生态敏感性评价研究的基础上,综合考虑自然和人文两大类影响因子,构建了反映对水土流失、河流水量水质、土地沙化、泥石流、采矿、路网、濒危物种不同敏感程度的7个指标,运用地理信息系统和遥感技术,综合分析和评价了北京市域生态敏感性程度及其空间分布状况.结果表明,高生态敏感区主要有两类,分别分布于北京东北-西南走向的山区-平原过渡地带和永定河、潮白河、北运河、大石河河岸带,此外,大兴南部也有集中分布.中敏感区除分布于上述高敏感区外围以外,还集中分布于怀柔中部的红螺山、云蒙山地区和门头沟妙峰山地区.不敏感区则主要集中在怀柔、延庆的北部山区,其余地区为低敏感区.敏感性程度的空间变化基本规律是:在山区,从平原-山区过渡地带沿西北方向朝低山区和中山区衰减,在平原,则沿河道两侧向外围衰减.在评价的基础上,尝试提出了环境保育和生态建设的相关对策.     

黄泥螺提取物对小鼠黑色素瘤细胞B16生长的影响

为研究黄泥螺提取物对小鼠黑色素瘤细胞B16生长的影响,以及初步研究其作用机制,采用磺酰罗丹明B(SRB)法测黄泥螺提取物对B16细胞的生长抑制作用,得到48 h后半数抑制浓度(IC50)为68.56 ug/ml.当黄泥螺提取物浓度为70ug/ml时,台盼蓝排斥试验显示有部分细胞死亡.经Hoechest 33258染色并用荧光显微镜观察,发现培养的细胞中出现凋亡小体,细胞核发生固缩;DNA琼脂糖凝胶电泳呈现出DNA大片段;用流式细胞仪进一步检测表明,细胞生长周期发生变化并检测到凋亡峰.结果表明,体外培养的B16细胞经过黄泥螺提取物处理后,B16细胞增殖受到抑制,细胞周期被阻滞,B16细胞受到诱导后存在凋亡.因此,黄泥螺提取物对小鼠黑色素瘤细胞B16生长有明显的影响.     

乳酸杆菌发酵液RNA的抗肿瘤及对巨噬细胞功能的调节作用

目的研究乳酸杆菌DM9811发酵滤液中存在的100200 bp长的RNA片段（Ls-RNA）的免疫调节与抗肿瘤作用。方法采用中性红吞噬试验检测巨噬细胞吞噬功能,用L929细胞检测TNF,用免疫保护试验检测体内抗肿瘤作用。结果Ls-RNA可增强脾巨噬细胞的吞噬活性,对小鼠肝癌Hca-F的生长有抑制作用,延长小鼠的存活时间,但对TG诱导的腹腔巨噬细胞产生TNF无明显调节作用。结论Ls-RNA有一定免疫调节和抗肿瘤作用。