会议综述:技术进步是后基因组时代生命科学发展的动力--记"第三届国际后基组生命科学技术学术论坛"(3''''IFPT)

人类基因组计划已经结束,生命科学正处在以研究基因及其表达产物蛋白质结构与功能为核心内容的“后基因组时代”。结构基因组、蛋白质组以及药物基因组的研究已成为新的热点,并开始了新一轮大规模的国际竞争与合作。日前由江苏省科学技术协会主办,东南大学、南京大学、日本遗传工程研究会等单位协办的“第三届国际后基因组生命科学技术学术论坛”(3’IFPT)的成功举行就充分反映了这种趋势。会议旨在加强国际生命科学领域内专家学者的交流与合作,促进后基因组生命科学技术的发展。来自中国、美国、日本、瑞典、瑞士、德国和加拿大等国的30位著名专家在会上所作的专题报告详细介绍了后基因组研究领域的最新成果。     

Selected Natural Materials in History

1 Technology of natural materials Early man used conveniently shaped stones as tools. ＂Workshop＂ areas have been found with large numbers of stones, some showing signs of being worked. However, organic materials like wood will decay under normal wet conditions in the presence of oxygen, so we won＇t find the same sort of evidence for wooden tools. It is safe to assume that early man used sticks as probes and clubs, and maybe even for making some sort of nestlike protection against the elements and predators, since we see chimpanzees and other animals doing this sort of thing. So wood, and ahnost certainly other plant materials such as fibrous leaves, and bone and other materials gleaned from dead animals, would be used from the earliest times. We need to know this in order to establish the idea that Man can be expected to have a long history of the use and manipulation of natural materials. This needs skills in choosing materials for certain uses on the basis of their mechanical properties, whether those properties are to do with the ease of shaping the material or the effectiveness of that material in use. Occasionally the material was chosen simply because it was readily available. If we find that a particular material was always used for a certain job, it＇s reasonable to deduce that Man was exerting materials selection criteria through experience.     

团头鲂人工同源四倍体、自繁后代、倍间交配后代的染色体组型及形态遗传特征

以2n团头鲂为对照,对诱导产生的同源四倍体、自繁后代(4n-F1)和倍间交配后代(正交3n和反交3n)的染色体组型及形态遗传特征进行比较分析。结果发现:(1)团头鲂四倍体(包括4n和4n-F1)和正反倍间交配三倍体的染色体众数分别为96和72,是2n团头鲂的2倍和1·5倍;在四倍体团头鲂组型排列中,sm1的四条较大的染色体明显可见,可视为标记染色体;(2)9个比例性状的测量结果显示,多倍体的体长/体高、体长/头长比例值显著小于2n团头鲂(P<0·05);而对于背棘长/体长比例值,多倍体则显著大于2n团头鲂(P<0·05);(3)29个参数的主成分分析结果表明,团头鲂同源4n、4n-F1、倍间交配3n及2n团头鲂等5个不同倍性群体的传统形态差别很大部分是由躯干部的形态差异,主要是体长/体高引起的,可作为团头鲂多倍体与二倍体群体鉴别的形态依据;(4)聚类结果显示,正交3n和反交3n相聚类,亲缘关系最近,然后,它们与4n-F1聚类后,再与4n奠基群体聚类,与二倍体群体的聚类关系较远[动物学报51(3):455-461,2005]。     

香鼬、艾虎和大鵟的食物资源分割——来自稳定性同位素的证据

通过对高寒草甸生态系统内香鼬、艾虎和大鵟3种食肉类稳定性碳和氮同位素比值(δ^13C和δ^15N)的测定,依据同位素的质量平衡原理和IsoSource软件计算得到：小型哺乳类在香鼬、艾虎和大鵟食谱中的分配比例分别为26．8％、27．0％和29．2％;雀形目成鸟的分配比例为22．3％、47．7％和69．1％;雀形目幼鸟为50．9％、25．6％和1．70％。3种食肉类的稳定性碳和氮同位素分布模式在二维空间上存在明显分割,由此说明．香鼬、艾虎和大鵟之间存在明显的食物资源分割现象,同时也反映了三者在高寒草甸生态系统内共存的基础。     

枯草芽孢杆菌ccpA基因敲除及对其核黄素产量的影响

CcpA蛋白是介导枯草芽孢杆菌碳分解代谢物阻遏(CCR)的全局调控因子,由ccpA基因编码。CCR效应的存在影响B.subtilis对葡萄糖的利用,降低B.subtilis生产发酵产品的效率。采用基因重组技术敲除了核黄素发酵菌株B.subtilis24/pMX45的ccpA基因,构建了CcpA缺陷株B.subtilis24A1/pMX45。发酵结果显示:B.subtilis24A1/pMX45能够在70h内基本耗尽10%的葡萄糖,生物量达到1.5×109个细胞/mL,溢流代谢产物积累量减少,在8%和10%葡萄糖浓度下,B.subtilis24A1/pMX45核黄素产量分别比B.subtilis24/pMX45提高了62%和95%。CcpA的缺陷,可以缓解葡萄糖引起的CCR效应,显著提高菌株的核黄素产量。     

陕南早寒武世具口部的磷酸盐化Punctatus及其胚胎化石

报道陕西南部灯影组宽川铺段地层中发现的Punctatus锥体标本、保留精美软组织特征的口部标本和可能的胚胎标本。对Punctatus软组织及整体形态功能研究表明,Punctatus在分类上可能更接近于腔肠动物的水螅型,代表初具原始触手的腔肠动物早期演化类型。在上万枚与Punctatus共生的球状化石中,发现若干枚可能的原肠期胚胎及胚胎发育晚期标本,在此基础上提出PunctatusemeiensisHe,1980花冠状口部可能经历的胚胎发育序列。     

藏北申扎地区下石炭统永珠组下部孢子组合的特征及意义

报道藏北申扎永珠区德日昂玛—下拉剖面的永珠组孢子组合,发现孢子43属,70余种(包括未定种)。组合特征如下:1)缺乏欧美植物地理区早石炭世典型的石松类植物的小孢子Lycospora属及早石炭世晚期(维宪期)重要孢子属;2)出现较多早石炭世早期(杜内期),甚至泥盆纪晚期分子。呈现出新老化石的混合现象;3)北半球和南半球孢子的混合组合,同时也是冷、暖微古植物群混合,既有相当于中国早石炭世晚期大塘期以及西欧维宪期典型属种,又有南半球澳大利亚(包括巴西和非洲大陆)的维宪期的典型种。从孢子化石混合现象看,永珠组应为近岸浅水或滨海条件下的沉积,下伏地层的孢子化石再沉积现象说明当时有一次很大的海平面下降,在邻近地区出现了大面积的剥蚀区。说明杜内期末期—维宪期初期,申扎地区出现一次由冈瓦纳大陆冰川发育造成海平面相对下降。形成区域上不整合界面———洛工组或“巴日阿朗寨段”底部的不整合界面。混合孢子组合中的寒冷气候条件下的孢子化石的发现,印证了杨式溥、范影年和林宝玉推断的冈瓦纳冰川自早石炭世维宪期(大塘期)开始就影响到西藏申扎的推论。     

皖南休宁新元古界-下寒武统沉积岩的有机碳同位素记录

皖南休宁县蓝田地区震旦系皮园村组和下寒武统荷塘组主要由硅质岩和黑色页岩组成。皮园村组硅质岩的分析结果表明:δ13Corg分析值落在-36.39‰—-31.45‰范围之内,而且从该剖面的底部到顶部呈现出逐步下降的趋势,可能归之于大气和海洋中O2/CO2比值上升,生物氧化作用增强所致;有机碳(TOC)含量<1%,有机氮(TON)含量<1‰,两者均处于蓝田地区埃迪卡拉系—下寒武统地层的最低值,证明晚震旦世时期该地区海洋生物产量比前期(蓝田期)海洋产量显著下降,可能归之于海水加深,不利于海洋生物的繁殖。荷塘组黑色页岩的δ13Corg分析值落在-33‰—-31‰范围之内,TOC和TON含量与皮园村组比较有大幅度提高,尤其黑色页岩下段TOC含量达到13.85%,证明早寒武世海洋生物得到了大发展。由于新元古代冰期后海洋藻类的大量涌现和早寒武世海洋生物得到大发展,生物光合作用产生大量的O2,导致大气和海水中O2/CO2比值进一步升高,可能是引发“寒武纪生物大爆发”的重要因素。     

植物防卫的碳-养分平衡假说

碳-养分平衡假说(carbon-nutrient balance hypothesis,CNBH)认为,植物组织中次生代谢物浓度受环境碳-资源有效性控制;植物体内次生代谢物按照化学计量的要求进行分配;资源分配给防卫物的必要条件是资源供应量满足植物生长需求后仍过剩。CNBH自提出以来,其适用范围不断受到限制,解释与预测研究结果的能力逐渐显现不足。期间,对CNBH进行过优化和修改,设置了多种限制条件,以期能使CNBH得到补救,继续成为指导植物-草食动物间相互作用和植物体内资源分配的相关理论。然而,随着研究的逐渐深入,CNBH被证实缺乏逻辑性和内在一致性;CNBH不能满足假说本身的发展要求,缺乏明确可行的量化指标体系,也没有明确地标识出理论预测范围与可测试范围之间的界限。研究表明,CNBH的基本假设本身是错误的;随着人们对植物-草食动物间相互作用的认知能力加强,更深刻地认识到资源在植物体内的分配模式,意识到CNBH假说的严重缺陷。在现有的植物防卫理论中,生长-分化平衡假说(growth-differentiation balance hypothesis)较为成熟,不但具有CNBH的优点,而且更具有植物生理学和进化...