DNA-DNA gyrase complex: the wrapping of the DNA duplex outside the enzyme.

Digestion of the complex between double-stranded DNA and M. luteus or E. coli DNA gyrase with staphylococcal nuclease gives a 143 ± 3 base pair DNA fragment containing no single-chain scissions. Digestion of the same complex with bovine pancreatic DNAase I gives six discernible single-stranded DNA bands upon electrophoresis of the product in a denaturing gel. The lengths of these fragments, in number of nucleotides, are measured to be 47 ± 1, 57 ± 1, 67 ± 1, 77 ± 1, 86 ± 1 and 96 ± 1, respectively. These results support the notion that in the DNA-gyrase complex, a segment(s) of the DNA helix is wrapped around the enzyme. The wrapping of the DNA around the enzyme has been proposed previously based on the observation that in the absence of ATP, the linking number of a duplex DNA ring covalently closed by ligase in the presence of bound gyrase is higher than in the absence of gyrase (Liu and Wang, 1978). The coiling of DNA around the enzyme in the complex is believed to be intimately related to the ATP-dependent negative supercoiling of covalently closed duplex DNA ring by DNA gyrase. It has also been observed that digestion of pure double-stranded DNA by pancreatic DNAase I in the presence of calcium phosphate precipitate or solid hydroxylapatite gives a ladder of single-stranded DNA fragments of integral multiples of 10 nucleotides. This finding suggests that such a pancreatic DNAase I cleavage pattern is indicative of a DNA duplex lying on the outside of a surface.     

北京猿人洞穴堆积反映的古气候变化及气候地层上的对比

周口店第一地点洞穴堆积厚达40余米,可划分为17层。它们分别由角砾层与非角砾层(灰烬层、泥砂层以及钟乳石层)等组成。其中角砾层代表冰期、寒冷期或氧同位素的偶数阶段;非角砾层则代表间冰期、温暖期或氧同位素的奇数阶段。它们表明:在中更新世时,周口店地区气候的冷暖变化是明显的,而且气候的大陆性程度有逐渐加强的趋势。第一地点、新洞以及山顶洞等地的沉积物与洞外堆积、陕西洛川的黄土以及深海沉积物等均可进行气候地层学上的对比。     

武汉地区的水绵

作者自1965年开始即从事湖北省双星藻科植物标本的采集。在武汉地区采得水绵属(Spirogyra)标本中,鉴定了28个种和两个变型。其中有5个种(扩大水绵,双形水绵,长圆水绵,伪美丽水绵,武昌水绵)和两个变型(泡状水绵小形变型,网纹水绵柱孢变型)在目前可以认为是武汉地区特有的种;有5个种(泡状水绵,陈氏水绵,河北水绵,丘疹水绵,青岛水绵)是我国的特有种;有两个种(隐纹水绵,雅托巴水绵)是     

神农架地区药用植物的引种观察

本文系笔者根据多年来物候观察记载资料,阐述本研究工作自1958年以来,从神农架地区先后多次引进药用植物种类127科566种中,初步看出有38科65属88种高山药用植物引种成功,并能获得具有发芽能力的成熟种子。此外,由于有些植物种类适应性的强弱和范围不同,引进本所植物园栽培后,同时看出不同的反应。这对于今后进一步研究工作可以提供依据和参考。     

羧基化多壁碳纳米管、混合盐及其复合胁迫对水稻幼苗生理特性的影响

将水稻（Oryza sativa L.）幼苗悬浮培养于含有羧基化多壁碳纳米管MWCNTs-COOH（0、2.5、5.0、10.0 mg/L）、50 mmol/L混合盐（1NaCl：9Na₂SO₄：9NaHCO₃：1Na₂CO₃）,以及MWCNTs-COOH+混合盐的复合溶液中,10 d后检测叶片生理生化指标变化,研究MWCNTs-COOH复合盐碱胁迫对水稻幼苗的毒性及生态风险。结果显示,与对照组相比,MWCNTs-COOH单一组诱导下水稻叶片O₂^·-和H₂O₂的产生不明显,而混合盐组和混合盐+MWCNTs-COOH复合组均诱导了O₂^·-和H₂O₂产物的大量累积。MWCNTs-COOH与混合盐复合后,加剧了O₂^·-和H₂O₂的累积,并有明显的浓度效应。活性氧（ROS）作为信号分子在一定程度上诱导了各处理组部分抗氧化酶（SOD、CAT、POD、APX）活性的升高;与混合盐组相比,低浓度混合盐+MWCNTs-COOH复合组中叶绿素a和胡萝卜素含量呈一定程度的升高;MWCNTs-COOH与混合盐复合后,抑制了叶片中可溶性糖（SS）和脯氨酸（Pro）的合成,致使相对电导率（REC）和丙二醛（MDA）含量显著升高。上述抗氧化酶活性及叶绿素a和胡萝卜素含量的升高对缓解水稻叶片氧化损伤、维持正常的光合电子传递及对过剩光能的热耗散是有益的,是水稻幼苗重要的防御机制。本研究表明MWCNTs-COOH单一处理在一定程度上诱导了水稻叶片的氧化胁迫和应激响应,与混合盐复合后加剧了叶片的氧化胁迫和应激损伤。     

碳量子点对模式植物拟南芥的生物效应研究

以模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana（L.）Heynh）为材料,从生理及分子层面研究碳量子点（Carbon quantum dots,CQDs）对拟南芥生物效应的影响。结果显示,CQDs能被拟南芥根部吸收并连续运输到叶片,对种子萌发率无明显影响,但能显著促进幼苗主根伸长和株重的增加。幼苗叶片叶绿体中色素含量随CQDs浓度的升高而显著降低。脯氨酸与丙二醛含量随CQDs浓度的升高呈先上升后下降趋势。超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性随CQDs浓度的升高呈先上升后下降趋势,在抗氧化酶系统中起主导作用;叶片内源过氧化氢（H₂O₂）的积累随CQDs浓度的升高而升高,具有显著的浓度依赖效应。与其他纳米材料处理不一样的是,硫同化及胁迫相关基因在CQDs处理后表达量下调,这可能与CQDs粒子本身的特性有关。     

黑河上游灌丛建群种中国沙棘自由授粉子代父本分析和花粉流

利用SSR分子标记对中国沙棘（Hippophae rhamnoides ssp. sinensis Rousi）自由授粉的种子进行父本分析,研究其子代的父本来源和花粉散布模式。结果显示：在80%的置信水平上,193个子代中有104个个体可以确定花粉来源;在20个确定的父本中,16个为中国沙棘,4个为肋果沙棘（H.neurocarpa S.W.Liu et T.N.He）。传粉格局分析结果显示,中国沙棘有效花粉散布范围为3~71 m,平均距离为20.4 m,2株母本分别有87.23%和78.95%的有效花粉来自距其30 m的范围之内,研究结果表明中国沙棘自然种群以近距离传粉为主。此外,在黑河上游沙棘杂交带中,中国沙棘子代中的肋果沙棘花粉平均贡献率达到14.84%,表明中国沙棘与肋果沙棘存在较高的种间当代花粉流。     

水稻OsPR10A的表达特征及其在干旱胁迫应答过程中的功能

利用免疫印迹(WB)分析了水稻(Oryza sativa) OsPR10A在其不同生长时期、不同组织部位及多种非生物逆境胁迫下的表达特征, 发现OsPR10A在干旱、盐胁迫以及茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA)诱导下表达量明显升高, 表明该蛋白可能在干旱和盐胁迫应答过程中发挥作用。为证明这一推测, 我们构建了OsPR10A超表达载体, 经农杆菌介导转化水稻, 获得超表达OsPR10A的纯合株系。田间表型观察表明, 转基因株系株高变矮、穗长变短、结实率降低。用20% PEG6000在水稻种子萌发过程中进行干旱处理, 结果显示, OsPR10A超表达株系的根长和芽长均显著高于野生型, 证明超表达OsPR10A可增强水稻萌发期耐旱性。该研究有助于增进人们对水稻OsPR10A功能的了解。     

大刍草稀有等位基因促进玉米密植高产

密植是提高作物单位面积产量、促进粮食增产的重要途径之一。叶夹角是影响玉米(Zea mays)密植的关键因子。中国农业大学田丰课题组最近克隆了2个调控玉米叶夹角的数量性状位点(QTL)——UPA1和UPA2, 揭示了这2个位点的功能基因(brd1和ZmRAVL1)通过油菜素内酯(BR)信号通路调控叶夹角。UPA2位于ZmRAVL1上游9.5 kb, 可与DRL1蛋白结合。另一个影响玉米叶夹角的蛋白LG1可以激活ZmRAVL1的表达; DRL1蛋白与LG1蛋白直接互作抑制LG1对ZmRAVL1的激活表达。玉米祖先种大刍草(teosinte)的UPA2位点序列与DRL1蛋白结合能力更强, 导致大刍草ZmRAVL1的表达受到更强的抑制, 下调表达的ZmRAVL1进一步使下游基因brd1的表达下调, 进而降低叶环区的内源BR水平, 导致叶夹角变小。将大刍草的UPA2等位基因导入到玉米中或对玉米中ZmRAVL1进行基因编辑, 在密植条件下均可显著提高玉米产量。上述发现为高产玉米品种的分子育种改良提供了重要理论基础和基因资源。