Rho激酶抑制剂Y-27632促进大鼠成骨细胞早期分化

已知Rho激酶抑制剂可调控细胞骨架重建,激活相关转录因子,进而促进细胞分化。然而,关于Rho激酶抑制剂对细胞骨架和成骨细胞分化的影响及两者之间关系尚未见报道。本研究旨在阐明Rho激酶抑制剂Y 27632调控细胞骨架重建,促进成骨分化。取新生SD大鼠头盖骨组织体外培养细胞传至第3代,给予Rho激酶抑制剂Y-27632进行干预。采用罗丹明标记的鬼笔环肽对细胞骨架进行细胞化学染色。结果显示,培养1 d和2 d,Rho激酶抑制剂Y-27632处理的细胞呈现多角形,并伴有部分伪足形成。细胞培养4 d和7 d,Y-27632处理的细胞碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP）活性明显增加（P<0.01）。实时定量PCR揭示,加Y-27632处理细胞的骨分化相关基因Runx2、Alp、β-catenin(β-cat)、osteopontin(Opn)的mRNA表达水平均显著高于对照细胞（P<0.05或P<0.01）。以上结果证明,Rho激酶抑制剂Y 27632能够影响大鼠成骨细胞的形态,并有促进其分化作用。本研究为骨代谢疾病及组织工程的研究提供了新的线索和启示。     

用Cre/LoxP和CRISPR基因工程技术构建猪肌肉生长抑制素双等位基因敲除细胞系

肌肉生长抑制素 (myostatin,Mstn)基因失活可引起哺乳动物的肌肉增生,但其调控机制尚不清楚,且缺乏可靠的试验材料验证Mstn相关分子通路的变化。本研究所用PK3108细胞系是在野生型PK15细胞系的基础上成功靶向敲除一条等位基因,在其靶位点敲入标记基因,敲除了204 bp的外显子3序列, LoxP锚定在其标记基因两侧。利用Cre/LoxP重组酶删除系统删除插入PK3108Mstn靶位点的标记,借助流式细胞仪和荧光蛋白甄别得到无标记的过渡型细胞系PK3108-2。将Cas9/sgRNA表达载体和供体DNA共转染PK3108-2,借助G418抗性筛选和倒置荧光显微镜挑选出仅带阳性标记的克隆L18,对其基因组进行PCR产物凝胶电泳与PCR产物测序,证明克隆L18在预设位点发生同源重组;对其蛋白质进行Western 印迹实验表明,Mstn被成功地敲除失活。综上结果证明,本研究实现了双等位基因的精准敲除,构建了Mstn双敲除梯度回复表达细胞系。本研究为揭示Mstn的作用机制提供理想的实验材料,也为双等位基因的敲除提供了可借鉴的技术路线。     

大麻哈鱼胚胎耳石微结构及其群体环境标记

采用人工调控环境方法对黑龙江、绥芬河大麻哈鱼发眼期胚胎群体耳石日轮进行周期性持续标记。实验分４组: 1组为对照组, 2－3组为变温标记组, 4组为“暴气”-变温标记组, 实验用发眼卵1.2万粒。待胚胎发育至耳石日轮结构形成后实施标记。实验胚胎耳石随着标记期间环境周期性变化及其持续的时间, 形成相应变化节律的日轮标记区。获得各实验组设定环境的日轮标记图谱。人工环境标记的耳石日轮图谱, 暗带色度加深, 明带亮度增大, 并可形成生长轮距不同的标记轮, 与对照组耳石微结构有明显区别, 标记率达到100%。初步建立鱼类耳石标记及其识别技术, 适用于大麻哈鱼等鲑鳟鱼类群体标记。作为安全有效、成本低廉的群体标记技术方法, 鱼类耳石日轮标记在鱼类资源评估和增殖放流效果评价中将会得到广泛应用。       

骆驼刺在不同遮阴下的水分状况变化及其生理响应

为了研究骆驼刺(Alhagi sparsifolia)在不同遮阴环境下的生理适应性, 以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲外围骆驼刺为试验材料, 设置正常光照、中度遮阴(70%自然光)、重度遮阴(30%自然光) 3种光照环境, 观测了遮阴90天后土壤含水率, 骆驼刺水势、气孔导度(G_s)、叶形态、叶绿素(Chl)含量、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量等在不同遮阴条件下的变化特征。结果显示: 随着遮阴强度的增大, 土壤含水率, 骆驼刺水势、G_s、比叶面积、Chl含量、类胡萝卜素含量有一定程度的增加; 骆驼刺叶片厚度、Pro含量、MDA含量、可溶性糖含量以及Chl a/Chl b有不同幅度的减少。结果表明: 一段时间内适度的遮阴在一定程度上降温增湿, 能够改善骆驼刺的生境, 从而避免高温强光和低水势对植物造成的伤害, 促进植物的生长, 但长期遮阴对植物的生长不利。因此建议通过短期的遮阴, 特别是在温度较高、光照较强的夏季正午前后对骆驼刺进行遮阴处理, 以达到对骆驼刺的逆境防护, 促进骆驼刺的生长。     

风蚀和沙埋对塔克拉玛干沙漠南缘骆驼刺水分和光合作用的影响

塔克拉玛干沙漠南缘风沙活动十分频繁, 风蚀和沙埋是该地区自然植被生长发育的重要影响因子。该文以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲-沙漠过渡带为研究区, 以该区域主要建群种植物骆驼刺(Alhagi sparsifolia)为研究对象, 对一次强沙尘天气过后沙丘表面5种不同风蚀沙埋状况的骆驼刺植物进行标定(包括10 cm风蚀、5 cm风蚀、不蚀不积、10 cm沙埋、30 cm沙埋), 天晴后测定其叶水势、叶片含水量、光合参数和叶绿素荧光等参数, 分析研究自然环境条件下风蚀和沙埋对骆驼刺水分和光合作用的影响。结果表明: (1)风蚀显著降低了骆驼刺叶水势和叶片含水量, 进而导致植物气孔导度降低, 并引起植物光合速率和蒸腾速率的下降。风蚀的植物水分利用效率低于沙埋, 特别是在10 cm风蚀深度明显降低。 (2)沙埋增加了骆驼刺的叶水势、叶片含水量和气孔导度, 并引起植物光合速率和蒸腾速率的上升, 水分利用效率也得到提升。(3)风蚀条件下骆驼刺所受胁迫增加, 但可以通过增加活性反应中心的数量和光化学效率来抵消胁迫造成的不利影响。沙埋条件下骆驼刺受胁迫减轻, 反应中心吸收的光能和用于光化学反应的能量随着沙埋程度增加而减小, 这是骆驼刺适应风沙环境的一种生存策略。(4)与5 cm风蚀以及10 cm沙埋相比, 10 cm风蚀显著抑制骆驼刺的生长, 30 cm沙埋则会显著促进骆驼刺的生长。     

新疆天然胡杨林地区根际微生物的种群分析

】在新疆塔里木河流域的现存世界上面积最大的天然胡杨林采集了根际土壤样品,共分离纯化得到140个菌株,并真空冷冻干燥保存于中国典型培养物保藏中心。随机选取其中53株细菌的基因组进行16S rDNA测序,并通过NCBI进行比对来初步鉴定。以16S rRNA基因相似性低于97%时作为不同的分类单元定义,这些菌株可以划分为47个不同的分类单元。系统发育树将这些菌株聚类于厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门、放线菌门和疣微菌门等5个门。其中优势种群为变形菌门（Proteobacteria）细菌。分离菌株中潜在的新分类单元（相似性< 97%）所占比例较高,约占分离总数的26.4%。其中,菌株R37与T44相关的多相分类数据已经发表于国际系统与进化微生物学杂志上,分别代表了一个新属（Parasegetibacter luojiensis gen. nov., sp. nov.）与一个新种（Niastella populi sp. nov.）。该研究一方面对胡杨林根际土壤可培养微生物进行了种群分析,了解了其微生物群落的多样性;另一方面获得了大量新的菌种资源,为进一步的开发利用提供条件。     

大麻哈鱼卵黄囊期仔鱼异速生长及其生态学意义

运用实验生态学的方法, 对大麻哈鱼(Oncorhynchus keta Walbaum)卵黄囊期仔鱼的异速生长及器官优先发育在早期生存和环境适应上的生态学意义进行了研究。结果表明, 大麻哈鱼卵黄囊期仔鱼的感觉、摄食, 呼吸和游泳等器官快速分化, 许多关键器官均存在异速生长现象。在身体各部分中, 头部和尾部为正异速生长, 躯干部为负异速生长, 体高有先增大后减小的趋势; 在头部器官中, 眼径、口宽、吻长和眼后头长均为正异速生长; 在游泳器官中, 胸鳍、腹鳍、背鳍、臀鳍、背鳍基、臀鳍基和尾鳍均为正异速生长, 脂鳍为负异速生长, 其中, 腹鳍在全长25.31 mm、12日龄出现生长拐点, 但拐点前后均为正异速生长。大麻哈鱼卵黄囊期仔鱼感觉、摄食, 呼吸和游泳等器官的快速发育, 使出膜后的仔鱼在最短的时间内获得了与早期生存密切相关的各种能力, 对适应复杂多变的外界环境具有重要的生态学意义。       

2001—2020年厦漳泉地区植被净初级生产力时空演变特征及其影响因素

植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)是评价生态系统碳循环的重要指标,研究植被NPP的时空演变规律及影响因子对于制定科学合理的可持续发展战略具有实际参考意义。本研究基于土地覆被数据、气候数据(气温和降水)和MODIS平台的NPP产品,采用相关性分析、贡献度分析和土地覆被转移矩阵等结合空间分析方法,研究2001—2020年厦漳泉地区植被NPP的演变特征,定量阐述土地覆被变化和气候变化对植被NPP的影响,并对植被NPP变化驱动因子进行分析。结果表明：厦漳泉地区植被NPP年均值在938.1～1100.9 g C·m^-2·a^-1范围内波动,整体减少趋势不明显;林地的植被NPP总值(11117.40 Gg C)和增速(103.75 Gg C·a^-1)在所有土地覆被类型中最高;厦漳泉地区植被NPP与气温呈正相关,与降水呈负相关,与气温的偏相关显著性要强于降水量,且厦漳泉地区大部分地区植被NPP受非气候因素影响;不同时期不同土地覆被类型植被NPP变化的主导因素在气候变化和土地覆被变化之间转化。     

以生物合成为基础的代谢工程和组合生物合成

代谢工程和组合生物合成在筛选和发展新型药物方面日益成为生物、化学和医药界关注的重点。基于聚酮和聚肽类天然产物的独特化学结构和良好生物活性,研究它们的生物合成机制,将为合理化遗传修饰生物合成途径获得结构类似物提供遗传和生物化学的基础,实现利用现代生物学和化学的技术手段在微生物体内进行药物开发的目的。     

麋鹿幼仔的活动同步性与同性聚群倾向

哺乳动物幼体从出生到性成熟这段时间存在生理和行为上的巨大变化.麋鹿幼仔出生1周内,与成鹿和其它仔鹿呈隔离状态,且藏卧于隐蔽处,母鹿哺乳是引起幼仔活动的主要因素.