空间搭载水稻种子后代基因组多态性及其与空间重离子辐射关系的探讨

神舟三号飞船搭载带核径迹辐射探测器的水稻种子装置,回收后应用随机扩增多态性DNA(randomamplified polymorphic DNA,RAPD)技术,分析了201粒升空种子长出植株的基因组多态性。在检测的189个基因座位范围内,30.2%的植株中发现与地面对照不同的扩增带,单株的多态性座位数为1￣25。特异扩增带的测序及单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphism,SNP)分析进一步证明了空间搭载水稻种子确实可导致当代植株基因组发生变异。同一技术分析个别种子连续世代的基因组多态性,结果显示,当代的部分多态性可遗传至后代。7粒受空间高原子序数、高能粒子轰击的种子,在当代植株均显示不同程度的基因组多态性,从胚受粒子击中的3粒种子后代中,筛选出农艺性状明显变异的突变株系,初步暗示了空间高能重离子辐射对诱导基因组的多态性,乃至遗传性表型变异的有效性。     

圆尾鲎消化道组织结构与黏液细胞分布

利用石蜡切片、苏木素-伊红(H.E)和阿利新兰-高碘酸雪夫试剂(AB-PAS,AB,pH 2.5)组化染色技术研究圆尾鲎(Carcinoscorpius rotundicauda)消化道组织结构及其黏液细胞的分布特征。圆尾鲎消化道外形为一直管状,中肠部位有分支。H.E染色结果显示,食道、胃、幽门、中肠与后肠的管壁一般结构由外至内分为外膜、肌肉层、黏膜下层、黏膜层。食道是一段短管状结构,肌肉层较胃壁的薄但几丁质层极厚。胃则为一膨大的砂囊结构,内含一定数量的纵行黏膜皱褶,肌肉纤维排列整齐,几丁质层较薄。幽门与中肠套叠,幽门壁肌肉层很薄,几丁质层清晰可见。中肠和后肠结构差异不大,具有一定数量的黏膜皱褶,上皮细胞间分布比较多的黏液细胞,均无几丁质层。AB-PAS组化染色结果显示,消化道有Ⅰ和Ⅱ型两种黏液细胞,不同部位分布数量差别很大。食道和幽门未见黏液细胞。胃黏膜下层有少量Ⅱ型黏液细胞。中肠和后肠黏液细胞数量比较多,尤其是与幽门套叠的中肠前端区域,均以Ⅱ型黏液细胞为主,主要分布在黏膜下层和黏膜上皮。在后肠黏膜下层有Ⅰ型黏液细胞分布,而黏膜上皮则分布密集的Ⅱ型黏液细胞。圆尾鲎消化道组织结构及黏液细胞分布特征反映其不同部位功能的差别,体现食性与消化机能相协调的特点。     

水杨酸和油菜素内酯对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

为了探明外源水杨酸(SA)和2,4-表油菜素内酯(EBR)对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的调控机理,以‘优博1-5’黄瓜为试材,用1 mmol·L^-1SA和0.1 μmol·L^-1EBR喷施预处理幼苗,每天喷1次,连喷2 d后置于低温下[10 ℃/5 ℃,光强(PFD)80 μmol·m^-2·s^-1]处理.结果表明: 低温胁迫下黄瓜幼苗生长量及净光合速率(P_n)下降;喷施SA和BER显著提高了P_n、光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭系数(q_P),减缓了非光化学猝灭系数(NPQ)增加的幅度,同时核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶(SBPase)、转酮醇酶(TK)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性明显升高.说明SA和EBR可以通过调节光合关键酶的活性,缓解低温对黄瓜幼苗光合作用的影响,增强其对低温的适应性.     

甘蓝种质资源根肿病抗性鉴定及CRa、Crr1a同源基因分析

利用来源于湖北长阳、陕西太白、河南新野3个地方的根肿病菌对22份不同甘蓝材料进行抗病性鉴定。采用同源比对的方法,对甘蓝基因组中的大白菜抗根肿病同源基因CRa和Crr1a进行分析;同时对不同抗、感根肿病甘蓝材料中的CRa和Crr1a同源基因序列进行了扩增、测序和比对分析。结果表明:供试22份甘蓝材料对3份根肿病菌存在较大的抗感差异,推测来源于3个地区的菌种可能不是同一个生理小种;筛选出的抗性品种BDH3、Chou hybride Tekila、SW-110、CGL-8、先正达品种、SW-109将来可用作根肿病抗源和抗性基因挖掘;在甘蓝7号染色体上存在3个预测基因为CRa的同源基因,分别是Bo7g107710、Bo7g107730和Bo7g107740,其中,Bo7g107730基因在抗病材料SW-110存在较大的序列变异,推测可能与根肿病抗性相关;在甘蓝3号染色体上存在1个预测基因Bo3g164040为Crr1a的同源基因,所分析的抗、感病材料中Bo3g164040基因序列一致性极高,没有发现与抗根肿病有关的位点,说明甘蓝中Bo3g164040基因可能没有根肿病抗性功能。     

步林在青海柴达木盆地的早期工作记录——经典脊椎动物化石地点与现代地层框架的解译(英文)

1931 ～ 1932 年,博格·步林两次率领中瑞考察团( 又名斯文·赫定考察团) 到青海省柴达木盆地东部进行考察,在克鲁克湖与托素湖地区首次发现了丰富的新近纪哺乳动物化石。这批化石成为我国早期青藏高原古生物研究的奠基石。直至今日,双湖地区仍是青藏高原脊椎动物化石最丰富、研究程度最高的地区。柴达木盆地新近纪的堆积巨厚且连续,地层构造相对简单,盆地北缘地层出露好,是研究陆生哺乳动物演化的理想地点。然而,双湖地区地层的时代跨度超过 13 My,厚度接近 4600 m,如果化石层位不明,很容易引起动物群成分的混乱。步林对此似乎缺乏足够的认识,对所有采集的化石未做分层处理,导致后人对"柴达木动物群"年代的解释引起不少异议。步林并非对地层不重视。恰恰相反,他如同在甘肃塔奔布鲁克盆地的工作中那样,在缺乏地形图和地质资料的条件下做了大量的基础地层工作。他利用明显的地物( 山顶)和地质构造( 背斜) 作为参照系统,仔细地记录了化石的出露地点,并编制了一些草图。步林去世后,家属把他的野外记录留给赫定档案馆( Svan Hedin Archives) ,在斯德哥尔摩分几处收藏。遗憾的是,如同塔奔布鲁克盆地的情况,步林未能发表很多十分关键的化石地点资料,而发表的地质记录却被多数人忽略,所出版的游记也鲜为人知,个人档案记录更是深埋于历史的文献中。直到 1999 年,本文第一作者才首次接触到一些步林的野外原始资料。经过近 10 年多次对赫定档案馆的访问和对步林原始记录反复的野外核实,最终才将步林的经典地点结合进现代地层顺序的框架中。本文是继对步林塔奔布鲁克盆地燕丹图动物群经典地点与地层的研究后,进一步对其柴达木盆地化石地点的厘定与复原,是本系列文章之二。目的是将过去混淆于各地点的动物群逐一解译,将不同时代的化石分子置于现代地层与年代框架之中。幸运的是,步林的诸多野外记录都保存完好,结合发表的个人游记及地质记录,他所发表的多数哺乳动物化石都可以恢复到一定地层范围之内,尚能尽量减小经典化石地点的不确定性。本文试图整理步林未发表的珍贵资料,通过综合考证其他已发表的信息,结合作者在 1998 ～2010 年多次野外考察的结果,以期理顺柴达木地区经典化石点与现代地层框架的关系。这里将着重探讨经典化石点的生物地层学问题,并将步林柴达木盆地化石地点的野外记录资料译成英文附入文后,至于我们在柴达木盆地发现的其他化石点暂不涉及。步林主要在三个地区采集了化石: 托素湖北岸、怀头他拉村南及泉水梁火车站附近。尽管步林清楚地意识到其化石来自几千米厚的地层,但他统称其为柴达木动物群,成为以后混乱的主要原因。根据对柴达木新近纪的地层古生物考察,我们至少可以辨认出 4 个动物群: 中中新世欧龙布鲁克动物群、晚中新世早期托素动物群、深沟动物群和早上新世怀头他拉动物群。( 1) 中中新世欧龙布鲁克动物群。化石主要产于剖面底部克鲁克背斜两翼接近轴部的红色泥岩及绿色砂岩中。该动物群的成员发现较少,步林和我们都找到不多,主要来自两个地点: 怀头他拉剖面步林 165 号营地附近及泉水梁火车站东北 800 m 左右处。包括以下几个种类( 括号内为步林的化石编号; 该系列号码在步林的柴达木专著中广泛应用) : Olonbulukia tsaidamensis ( Nr. 356) ,Lagomeryx tsaidamensis ( Nr. 361) ,Stephanocemas( Nr. 368,407) ,? Dicroceros ( Nr. 372,397) ,? Eostyloceros ( Nr. 396,399,401) ,Acero-rhinus tsaidamensis ( Nr. 330,346,374,381) 。( 2) 晚中新世早期托素动物群。该动物群最初发现于托素湖北岸的狭长露头。步林对该点的记录最详细,其中各化石层位都被我们一一找到。托素湖的含哺乳动物化石层位局限在诺令根河( 连接克鲁克湖与托素湖之间的小河) 北岸 100 m 的地层中,是步林所有化石点中能最精确地确定层位的一个点( 即步林托素湖化石点都可以恢复到该段 100m 地层中) 。根据目前古地磁测量结果,该点 100 m 地层可以精确到 0. 3 Ma 范围之内。相当于含托素动物群层位的化石地点在怀头他拉剖面中也少量存在,但多数化石不特征,估计步林在此也找到不多。托素动物群最丰富的化石点在泉水梁车站东南的狭长露头。步林称做"一般条带"( "General Strips") 。在厚度不到250 m,北西-南东方向延伸达8 km的地层中,化石均匀散布、保存完好,是柴达木目前最丰富的化石点。托素动物群包括以下种类( 括号内为步林的化石编号) : "Ictitherium sp. "( Nr. 542) ,Tsaidamotherium hedini( Nr. 447,457) ,Tossunnoria pseudibex ( Nr. 449,481,537) ,Qurliqnoria cheni ( Nr. 441) ,Qurliqnoria sp. ( Nr. 508) ,Olonbulukia tsaidamensis ( Nr. 429) ,Chalicotheriidae indet.( Nr. 317) ,Hipparion sp. ( Nr. 352,444,467,493,498,500,501,523,553) ,Acerorhi-nus tsaidamensis ( Nr. 418,430,438,456,459,488,502-4,511,516,525-7,536,538,555-6) ,? Tetralophodon ( Nr. 458,487,524,530,534) ,Giraffidae indet. ( Nr. 316,320) ,? Eostyloceros ( Nr. 334,349) 。另外我们在泉水梁地点也找到大量化石,研究后可望增加更多的成员。泉水梁是我国少数几个三趾马出现最早的地点之一。该剖面目前还没有古地磁资料,但通过与怀头他拉古地磁剖面的对比,泉水梁三趾马出现的最低层位应大致在 C5r. 1r反向带与 C5r. 1n 正向带之间( 约 11. 12 Ma) 。另外托素动物群所代表的时代,是青藏高原首次出现独特种类的时代。牛羊科中具有高原特色的种类包括 Tsaidamotherium hedini,Tossunnoria pseudibex,Qurliqnoria cheni 和 Olonbulukia tsaidamensis,其中 Qurliqnoria cheni可能是现代藏羚羊( Pantholops) 的祖先类型。( 3) 晚中新世早期深沟动物群。深沟动物群是根据德令哈南部深沟剖面的化石建立的。产该动物群的地层虽然在怀头他拉剖面中段出露,但目前还没找到特征的化石。步林的个别不确定的化石有可能属于深沟动物群。邱铸鼎和李强最近( 2008) 对深沟的小哺乳动物做了详细的描述,认为与陕西蓝田霸河组下部的小哺乳动物组合最接近。( 4) 早上新世怀头他拉动物群。怀头他拉动物群也处于怀头他拉剖面上部化石不丰富的地段。从步林的野外记录中,惟一能够比较确定的化石是一些驼鸟蛋片。我们也仅增加了几种小哺乳动物( 未研) 。     

氮离子束对小麦种子不同部位作用的突变效应

本文描述了荷能重离子束（^14氮^1 和^14氮^7 ）在作物改良上的应用。为了探讨离子束轰击小麦种子不同部位（例如：种皮,种胚和整粒种籽,包括胚乳、胚和种皮）后的不同反应,采用了不同能量的氮离子。轰击不同部位是通过改变离子能量来实现的。在这个研究中,我们选择了三种能量以达到轰击不同部位的目的,它们是超低能区的110keV,低能区的15．7MeV/u和中能区的72MeV/u.根据TRIM 91程序计算,它们在种子内的射程依次为0．44μm,0.61mm和9.6mm。所以,110keV的离子不能贯穿种皮,因为它的厚度72μm,只能极浅层注入种皮而不能触及胚细胞（称这种情况为轰击部位1）,15．7MeV/u的离子能够贯穿种皮并注入胚内（厚度约1mm),但不能进入胚乳（称这为轰击部位2）,72MeV/u的离子能从种子的胚部到顶部贯穿整个麦粒（麦粒长约7mm)（称这为轰击部位3）。上述三种能量的氮离子辐照了三个品种（定西24、88－12、82－579）的春小麦种子。而后进行了室内实验和大田培育,得到了50％出苗率时的剂量D50,统计了上述三个轰击部位下根尖细胞中的微核率及染色体畸变率,大田中产生了一些新的变异,例如增产（达百分之几十）,早熟（五天左右）,矮杆（低约20cm),抗（条锈）病,并且显示了轰击不同部位的突变频率与突变谱,还简略地讨论了三种情况的突变机理。     

水杨酸对高温胁迫下黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响

以津春3号黄瓜为试材,对其喷施0.05、0.1和0.5 mmol/L的水杨酸(SA)溶液,并进行了昼(40±1)℃/夜(30±1)℃高温胁迫处理,研究了黄瓜幼苗四叶期叶片叶绿素荧光参数变化.结果表明,高温胁迫下幼苗叶绿素荧光参数Fo、NPQ等显著升高,Fv/Fm、Fv′/Fm′等明显降低,嫁接苗的变化趋势弱于自根苗;不同浓度的SA溶液可缓解高温胁迫对黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响,且以0.1 mmol/L的SA处理效果最优.     

碳离子诱导的DNA双链断裂

ＤＮＡ双链断裂（ＤＳＢｓ）是电离辐射诱导的最重要的原发损伤,研究ＤＳＢｓ有利于揭示细胞辐射敏感性的机理。用倒转脉冲场凝胶电泳结合荧光扫描进行ＤＮＡ定量研究７５ＭｅＶ／ｕ１２Ｃ６＋对小鼠Ｂ１６黑色素瘤细胞ＤＳＢｓ的诱导,结果表明：ＤＳＢｓ产额约为０．７４ＤＳＢｓ／１００Ｍｂｐ／Ｇｙ;ＤＮＡ片段分布在两个区域。大片段区分子量约为１．４Ｍｂｐ～３．２Ｍｂｐ,分子量小于１．２Ｍｂｐ的为小片段区;并且随着剂量的增加,大片段区ＤＮＡ含量逐渐下降,而小片段区的ＤＮＡ含量显著增加。表明Ｂ１６ＤＮＡ分子上可能存在对重离子较为敏感的位点。     

广西新希瓦格Ting科动物群研究

本文对广西新希瓦格Ｔｉｎｇ科动物群的演替序列进行了初步研究,并对动物群中Ｃａｎｃｅｌｌｉｎａ,Ｍａｋｌａｙａ,Ｓｈｅｎｇｅｌｌａ和Ｐｒａｅｓｕｍａｔｒｉｉｎａ四属的属征进行了讨论并作重新定义和归并。     

广西新希瓦格科动物群研究

本文对广西新希瓦格科动物群的演替序列进行了初步研究,并对该动物群中Ｃａｎｃｅｌｉｎａ,Ｍａｋｌａｙａ,Ｓｈｅｎｇｅｌａ和Ｐｒａｅｓｕｍａｔｒｉｎａ四属的属征进行了讨论并作重新定义和归并。