差异显示的改进及其在木本植物研究中的应用

从差异显示的基本原理出发,概述了差显的优缺点及其近年来在实验方法上的改进,并简要介绍了差显在植物尤其是木本植物研究中的应用。     

马拉硫磷对中华稻蝗种群遗传结构的作用

将中华稻蝗(Oxya chinensis)注射1.5g/L的马拉硫磷,24h后死亡率为56%。用等位酶电泳确定死亡与存活个体在多态性基因座Pgm和Me上的基因型,并比较各基因型的死亡率差异。结果表明：在Pgm基因座上,马拉硫磷对具有不同基因型的中华稻蝗个体存在选择性致死作用,但是在Me基因座上未观察到类似选择性致死作用。在基因座Pgm上,Pgm-ab 基因型个体死亡率最高（80%）,Pgm-bb和Pgm-bc基因型个体死亡率最低（49%）,低于平均死亡率。卡方检验表明,基因型Pgm-bb和Pgm-cc的死亡率之间存在显著差异。在存活个体中,等位基因Pgm-b的频率显著增加。基于Roger’s遗传距离的聚类分析表明,马拉硫磷的急性致死作用会导致中华稻蝗种群遗传组成的变化。马拉硫磷是蝗虫防治中常用的杀虫剂,研究显示,不同基因型在死亡率上的差异也可能存在于田间。 Abstract: Allozyme electrophoresis was employed to compare the difference in mortality among the genotypes at two polymorphic loci of Pgm and Me of grasshopper Oxya chinensis individuals acutely exposed to 1.5g/L malathion which resulted in 56% mortality in 24 hours. The selective lethal effects were observed among the genotypes at Pgm locus but not at Me locus. It is noted that the genotype Pgm-ab experienced the highest mortality (80%), whereas Pgm-bb and Pgm-bc were 49%, lower than the average. The χ2 tests showed significant difference in morality between Pgm-bb and Pgm-cc. After exposure the allele frequency of Pgm-b showed a notable increase among surviving individuals. The cluster analysis based on Roger’s genetic distance indicated that the acute exposure to malathion can cause differentiation in genetic composition at population level in Oxya chinensis. Because malathion is commonly used as the insecticide for grasshopper control, the data obtained in this study suggest that the similar genotype-mortality effects may occur in crop fields.     

东海赤潮高发区沉积物中叶绿素的分析

研究分析了2002年8～9月“赤潮973”航次所采集的沉积物中叶绿素a及其降解产物脱镁叶绿酸含量与分布．结果表明。叶绿素a和脱镁叶绿酸是同源的;随深度增加叶绿素a和脱镁叶绿酸的含量呈递减趋势,到一定深度后含量不再变化。个别站位叶绿素a和脱镁叶绿酸的垂直分布出现了许多小突跃,可能是由生物扰动引起;表层沉积物(0～0．5cm)中的叶绿素a和脱镁叶绿酸的变化幅度分别为0．14～1．17和0．83～5．58μg·g-1。平均值分别为0．54和2．45μg·g-1;并初步探讨水深(光强)、盐度、温度、含水量对叶绿素水平分布的影响;脱镁叶绿酸作为叶绿素的主要降解产物,到一定深度后,成为叶绿素的主要存在形式,约占80％～90％;由于水温的不同,夏季沉积物中的叶绿素a和脱镁叶绿酸含量是春季的3倍之多;比较了上层水柱中的叶绿素和沉积物中的叶绿素的相对含量,平均而言,沉积物中叶绿素占上层水柱中叶绿素的31％．     

桃ACC合酶基因的分离及其差异表达

利用5′/3′RACE PCR技术,从桃(Prunus persica (L.) Batsch)果实中克隆了植物乙烯生物合成的关键酶--ACC合酶的全长cDNA pacs,对pacs基因进行全序列测定表明,该基因全长1 848个碱基,编码区为1 449个碱基,5′端有177个碱基的非编码区序列,3′端有219个碱基的非编码区序列(不包括终止密码子TAA).pacs基因编码区共编码483个氨基酸,蛋白质大小为54 kD,等电点为6.43.pacs与番茄(S19677)、梅(AB031026)、番木瓜(U68216)、苹果(AB034993)等其他植物ACC合酶cDNA氨基酸序列同源性分别为65%、70%、75%、90%,并存在与这些ACC合酶氨基酸的活性位点保守序列SLSKDMGFPGFR.RT-PCR结合杂交分析表明,pacs和我们以前克隆的桃ACC合酶cDNA pacs12(AF467782)在叶片和花中基因表达模式基本一致,伤处理和IAA均能诱导叶片pacs 和pacs12基因的表达,但pacs在伤处理叶片的表达水平比pacs12高;pacs 和pacs12基因在果实表达有所不同,pacs在绿熟和成熟果实中均有表达,而pacs12在绿熟果实中基本检测不到,在成熟果实中才有表达,两者在果实中的表达水平比伤处理和IAA处理叶片和花中要低.     

普通小麦不同优势杂交种及其亲本苗期根系基因的差异表达

为探讨小麦(Triticum aestivum L.)杂种优势形成的分子机理,选用普通小麦品种(系)3338、6554和2410TD及其强优势杂种A(3338×6654)和无优势杂种B(2410TD×6554),采用mRNA差异显示技术,对生长至三叶一心的根系(初生根)基因表达差异进行了比较研究.结果发现,小麦杂种一代苗期根系基因表达较亲本明显不同,表现为数量水平和质量水平上的差异,且差异表达基因的数目远高于我们以苗期叶片为材料的研究结果,表明小麦杂交种与其亲本间的基因差异表达与所研究的组织和器官有关.比较分析发现,在强优势杂种组合A中,超亲表达和偏高亲表达基因所占比例均明显高于无优势杂种组合B.以家族特异基因替代随机引物进行的差异显示结果表明,MADS-box家族基因在小麦杂交种和亲本苗期根系中存在着显著的表达差异,且差异表达类型以杂种特异表达和亲本基因在杂种一代沉默为主,说明MADS-box家族基因可能与小麦的杂种优势形成具有重要关系.对杂种和亲本基因表达差异与杂种优势的关系进行了分析和讨论.     

基于RNA-seq技术分析雄性不育宁夏枸杞花药不同发育时期基因表达特征

本研究利用半薄切片法对比分析了宁夏枸杞(Lycium barbarum)雄性不育系‘宁杞5号’和可育系‘宁杞1号’花药不同发育时期的细胞学特征,并进一步采用RNA-seq技术分别对‘宁杞5号’和‘宁杞1号’小孢子母细胞时期、四分体时期和单核时期的花药进行转录组比较分析。结果显示,不育系‘宁杞5号’的绒毡层在四分体时期开始出现异常,同时四分体外胼胝质壁并不发生降解,最终导致不能产生可育花粉粒。花药发育三个时期的转录组分析共筛选到2 619个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),其中1 609个上调,1 010个下调,另有70个DEGs在三个不同发育时期均有出现。GO及KEGG分析均表明,2 619个DEGs主要参与胼胝质合成与降解、脂质代谢、类黄酮生物合成等过程。RT-qPCR验证结果与转录组测序结果基本一致。通过对转录组DEGs的分析,筛选到9个可能与花粉败育相关的胼胝质合成与降解的DEGs,以及19个与花药发育相关的差异表达转录因子。该研究为深入解析宁夏枸杞花药雄性不育的分子机制提供新的基因资源,奠定了一定的基础。     

肺腺癌转移相关的免疫特征开发及潜在中药预测

本研究旨在确定具有免疫相关基因的可靠预后特征,该特征可以预测预后并对肺腺癌(lung adenocarcinoma, LUAD)患者的个体化管理提供帮助。从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)数据库下载LUAD患者的mRNA表达谱和相应的临床数据;使用单因素COX和LASSO模型来构建预后模型;使用基于风险评分的方法开发预后特征;通过Kaplan-Meier分析比较高风险患者和低风险患者之间的总生存期(overall survival, OS), OS的独立预测因子通过单变量和多变量COX分析确定;单样本基因集富集分析(single sample gene set enrichment analysis, ssGSEA)用于评估免疫细胞浸润程度;通过LASSO和COX回归分析构建生存预后特征。根据预后特征,在OS方面将患者显著分层为高风险组和低风险组,与低风险组相比,高风险组的LUAD患者OS显著降低。通过ROC曲线分析证实了预后基因标记的预测能力。多因素COX分析显示,风险评分是OS的独立预测因子。通过免疫分析,发现了肺腺癌转移组与未转移组的不...     

基于GC-MS的野生和‘鲁赫’刺蔷薇叶片代谢差异研究

为探究野生刺蔷薇（Rosa acicularis）和‘鲁赫’刺蔷薇（Rosa acicularis ‘Luhe’）叶片的代谢物和代谢通路差异，对2种刺蔷薇叶片进行了GC-MS非靶向代谢组学试验，共检测出6种氨基酸、12种糖类、4种烷烃类化合物、17种有机酸、5种酯类和7种其他类化合物，共计51种代谢物。PCA模型符合预期，OPLS-DA模型筛选出19种显著差异代谢物，差异代谢通路分析共分析出5条主要的差异代谢通路。综合各项结果，2种刺蔷薇叶片在部分有机酸和糖类的代谢上有显著差异，同时也在ABC转运蛋白、苯丙烷的生物合成、苯甲酸的降解和丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸的代谢上有显著差异，推测2种植物可能在叶片光合效率和抗胁迫能力上有显著不同，但仍需进一步结合基因组、蛋白质组、转录组和其他方法进行深入研究。     

网络游戏成瘾的奖赏加工缺陷及其神经机制

奖赏加工异常是网络游戏成瘾（internet gaming disorder，IGD）核心特征之一，近期研究结合认知神经科学技术对IGD的神经机制进行探讨发现，IGD与药物成瘾存在相似的神经基础，但仍然存在较多争议。本文从奖赏类型、奖赏加工阶段梳理了IGD人群奖赏加工的研究进展。IGD人群在游戏相关线索下，奖赏预期（reward anticipation）阶段的奖赏系统激活可能与注意偏向、情绪体验和渴求感增加有关。同时，IGD人群对自然奖赏表现出较为一致的低敏感性，该特征主要出现在结果评估（outcome evaluation）阶段。未来研究可以排除共病因素、结合生动的游戏奖赏刺激，进一步探究奖赏预期和结果评估异常如何推动IGD的发展。