天山雪莲SikCML7的克隆及表达分析

类钙调素蛋白(Calmodulin-like protein)是高等植物中最重要的Ca~(2+)感受器之一,该家族蛋白参与植物对环境的适应过程。为了探究类钙调素蛋白是否参与到植物对逆境条件的响应过程,以天山雪莲低温转录组为依据,克隆获得SikCML7,生物信息学分析表明SikCML7的开放阅读框(ORF)为450 bp,编码149个氨基酸,含有4个钙结合区域(EF-hands)。系统进化树分析表明SikCML7与拟南芥AtCML9进化亲缘性较为接近。实时定量PCR结果显示,天山雪莲在经过不同低温(4℃/-2℃)、干旱和盐胁迫处理后,SikCML7的表达均呈上调趋势,但在冷害胁迫和冻害胁迫条件下的表达模式差异巨大,对干旱和盐胁迫也有一定的响应。SikCML7参与了天山雪莲对低温、干旱和盐胁迫响应的过程。     

Tc1/Mariner转座子超家族的研究进展

随着高通量测序技术的迅猛发展,越来越多的生物基因组注释结果表明：转座子几乎存在于所有生物的基因组中,是大多数生物基因组的重要组分。其中,Tc1/Mariner转座子是自然界中分布最广泛的一类DNA转座子超家族,在自然界已经发现14个有活性的Tc1/Mariner转座子(如Minos,Mos1等),另外通过分子重构也获得高活性的人工转座子,如睡美人转座子(Sleeping Beauty, SB)。SB和Mos1等转座子作为基因转移载体已被广泛应用于转基因、基因捕获和基因治疗等领域的研究中,并取得了很好的应用效果。本文将重点综述Tc1/Mariner转座子的结构、分类、分布、转座机制、活性转座子的挖掘,及其在转基因、基因捕获和基因治疗等研究领域的应用。     

亚热带城市河流底栖动物完整性评价——以流溪河为例

根据2016年前、后汛期及枯水期流溪河14个断面底栖动物群落组成数据(4门8纲22目52科94属103种),采用底栖动物完整性指数(B-IBI),首次对亚热带地区河流进行健康评价。经筛选(32个候选指标),流溪河B-IBI体系由5个核心指标(总生物量,敏感类群个体%,EPT、摇蚊和耐污类群单元数)组成,评价标准为:健康3.24,亚健康3.24—2.43,一般2.43—1.62,差1.62—0.81,极差0.81,评价结果为:健康位点数占14.3%、亚健康50.0%、一般21.4%、差14.3%、无极差。总体上,B-IBI值反映流溪河上游健康状况较好,以EPT分类单元数和敏感类群个体%贡献最高,下游健康状况恶化,以耐污类群单元数贡献最高。此外,上游支流健康状况要优于上游干流,而下游则情况相反。相关性分析显示,B-IBI值与溶解氧呈极显著正相关(P0.01),与电导率、氨氮、总氮和总磷呈显著负相关(P0.05),反映流溪河当前健康水平受水体污染影响严重。核心指标与环境因子间CCA分析显示,前2主轴对环境因子解释度达68.1%,且对上、下游及干、支流有明显的梯度划分,说明所建B-IBI在流溪河有较高适用性。对比不同温度带研究结果发现,B-IBI体系受人为干扰和水体污染影响更加明显,体现其评价功能不受地理区域影响。     

水蕨孢子囊早期发育的超微结构

利用透射电镜对模式植物水蕨(Ceratopteris thalictroides)孢子囊的早期发育进行研究.结果表明:水蕨的孢子囊是由叶片表皮的原始细胞发育而来,经过横向和纵向分裂形成外套层原始细胞和内部细胞,此过程中各个细胞内线粒体和叶绿体逐渐变大,变发达;之后外套层原始细胞继续纵分裂形成孢子囊壁细胞,内部细胞分裂形成内外两层绒毡层和孢子母细胞,此过程中电子密集物在分裂最为旺盛的细胞内体积最大,数量最多;最后孢子母细胞减数分裂形成四分孢子,此时可见孢子之间以及孢子与原生质团之间均存在着表面膜.内层绒毡层为周原质团绒毡层,外层绒毡层为腺质型绒毡层.水蕨孢子囊的早期发育属于薄囊蕨型发育.     

红盖鳞毛蕨孢子囊早期发育与质体分化的研究

利用光学显微镜和透射电子显微镜观察了红盖鳞毛蕨(Dryopteris erythrosora(Eaton)O.Ktze.)孢子囊的发育及在此期间质体的分化过程。研究表明:(1)红盖鳞毛蕨孢子囊的发育类型属于薄囊蕨型;(2)绒毡层为混合型,即内层绒毡层为原生质团型,外层绒毡层为腺质型;(3)孢子囊原始细胞中的质体通过3条路径分化,其一,原始细胞中含淀粉粒的质体通过分裂分配到下方细胞,继而进入孢子囊柄;其二,原始细胞分裂产生的新生质体被分配到上方细胞,进而被分配到除顶细胞外的原基细胞中,顶细胞将含淀粉粒的质体通过分裂分配到外套层原始细胞中;其三,顶细胞也将具淀粉粒的质体通过分裂分配到内部细胞,使分裂产生的孢原细胞和绒毡层原始细胞具新生质体;造孢细胞和孢子母细胞的质体具淀粉粒,孢子母细胞还具油体,新生孢子中具造粉体和油体;两层绒毡层具新生质体,随着退化外层绒毡层出现造粉体,内层绒毡层出现油体;(4)红盖鳞毛蕨与少数被子植物小孢子发育阶段质体分化模式类似,由前质体分化为造粉体再到油体。研究结果为蕨类植物质体在孢子囊发育过程不同组织细胞中的差异分化提供了新观察资料,为蕨类植物发育生物学和系统演化研究提供科学依据。     

肝段切除术围术期动脉血乳酸浓度和桡动脉压的变化

目的:观察肝细胞癌合并肝炎肝硬化患者行肝段切除术围术期动脉血乳酸浓度,及肝门阻断、开放后有创血压的变化。方法:选择择期行肝段切除术的肝硬化患者30名,给予全凭静脉麻醉,于手术开始前、第一肝门阻断开放即时、阻断开放后15min,分别采取动脉血化验血乳酸浓度,记录采取动脉血时血压值及开放后血压最低值,设计为自身前后对照,应用CHISS软件进行统计学分析。结果:开放即时与开放后15min动脉血乳酸浓度与术前比较均有明显统计学差异(P<0.05),乳酸浓度与肝门阻断时间呈正相关,开放即时与开放后动脉血乳酸浓度相比无明显统计学差异(P>0.05)。开放后血压下降程度与乳酸浓度无明显相关,与阻断时间无明显相关。肝门阻断前后及开放后15min患者血红蛋白无明显变化(P>0.05)。结论:肝段切除术围术期行第一肝门阻断后血乳酸浓度明显升高,肝脏再灌注期间乳酸未进一步升高,甚至有所降低。开放后血压下降程度与乳酸浓度无明显相关。     

团扇蕨孢子发生和发育的显微观察

利用光学显微镜对膜蕨科（Hymenophyllaceae）团扇蕨(Gonocormus minutus(Blume) Bosch)孢子的发生和发育进行了观察。研究结果表明：团扇蕨孢子为多边圆形,三裂缝不明显,外壁表面光滑,周壁薄,紧贴外壁表面,由周壁形成乳头状或颗粒状纹饰。在外壁形成后期,孢子表面和囊腔中出现大量小球;在周壁形成时期,孢子表面和周围出现较多小球体;小球和小球体参与孢子壁的形成。团扇蕨绒毡层为混合型,内层为周原质团绒毡层;外层为腺质型绒毡层。本文为膜蕨科系统演化和发育生物学研究提供依据。     

三种植物线粒体基因低温差异表达比较分析

线粒体作为植物细胞的能量代谢中心,在植物响应逆境胁迫中有重要的作用。该研究基于雪莲(Saussurea involucrata)、番茄(Lycopersicon esculentum)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)三种不同低温耐受性植物的低温转录组。通过blast比对和数据库检索筛选相关物种的线粒体基因,使用PlantCARE在线网站分析启动子,使用mega7软件对系统发育树构建分析。结果表明:通过差异表达基因筛选,分别在雪莲、拟南芥、番茄中筛选出2、24、15个显著差异表达基因,主要包括线粒体核糖体亚基和电子传递链各复合体亚基,其中部分基因的低温差异表达情况如NAD1和NAD5,可能与植物的低温适应性有关; 通过表达模式的聚类分析,雪莲与拟南芥在基因的表达模式上相对于番茄更为相近,且不同类别的基因表达模式在不同物种间差异较大; 雪莲与其他菊科植物的呼吸链相关基因的蛋白序列具有很大差异,与万年藓(Climacium dendroides)、牛舌藓(Anomodon minor)等高山植物的进化距离较近。在整体上拟南芥、番茄和雪莲三种植物线粒体基因在低温响应上具有很大差异,表明线粒体基因及其表达调控与植物的低温耐受性之间存在一定的关联性。     

保加利亚乳杆菌ATCC11842 L-乳酸脱氢酶同工酶基因的克隆与表达分析

通过对保加利亚乳杆菌（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus）L-乳酸脱氢酶（L-lactate dehydrogenase,L-LDH）同工酶基因的异源表达、酶活测定和摇瓶发酵研究L-LDH在乳酸合成中的作用。将保加利亚乳杆菌ATCC11842中L-乳酸脱氢酶基因ldb0120和ldb0094分别克隆至载体pET28a(+)中,构建重组表达载体pET28aldb0120和pET28aldb0094,并转化到大肠埃希菌（Escherichia coli） BL21(DE3)中进行表达。进一步对重组蛋白进行Ni-NTA柱亲和层析和酶学活性测定,结果显示,LDB0120和LDB0094的比活力分别为0 和25 U/mg,表明LDB0094是具有低活性的L-乳酸脱氢酶,而LDB0120不具有活性。对两株重组菌分别进行好氧和微好氧发酵,重组菌E.coli BL21/pET28aldb0094在好氧和微好氧条件可以合成L-乳酸,浓度分别为41.9和227.9 mg/L,而菌株E.coli BL21/pET28aldb0120在两种培养条件下均基本不合成L-乳酸,推测保加利亚乳杆菌中L-乳酸脱氢酶LDB0094为催化L-乳酸合成的关键酶。首次对保加利亚乳杆菌的L-乳酸脱氢酶同工酶基因进行研究,通过基因异源表达、蛋白纯化、酶活测定和摇瓶发酵,揭示Ldb0094酶为保加利亚乳杆菌ATCC11842中催化L-乳酸合成的关键酶。     

红盖鳞毛蕨孢子发育的超微结构和细胞化学研究

采用透射电镜和细胞化学技术对红盖鳞毛蕨(Dryopteris erythrosora(Eaton)O.Ktze.)的孢子发育过程进行了研究,根据超微结构和细胞化学特征可将其孢子发育过程分为3个阶段:(1)孢子母细胞及其减数分裂阶段:孢子母细胞壳在孢原细胞末期开始形成,位于孢子母细胞及其减数分裂形成的四分体外侧,PAS反应显示其为多糖性质,与胼胝质壁为同功结构;在减数分裂形成的四分孢子之间产生孢子外壳,从功能、形成位置和时间上看与胼胝质壁相似,但苏丹黑B反应显示其可能含有脂类物质,与孢子母细胞壳和胼胝质壁不同。(2)孢子外壁形成阶段:外壁为乌毛蕨型(Blechnoidal-type),由薄的多糖性质的外壁内层和表面平滑的孢粉素外壁外层构成;小球参与外壁外层的形成,组织化学分析显示小球的中央区域和外壁外层内侧部分由红色(多糖)变为黄色,小球的表面区域和外壁外层部分始终被染成黑色(脂类),可知小球与外壁同步发育。(3)孢子周壁形成阶段:周壁为凹陷型(Cavate-type),包括2层,内层薄,紧贴外壁,外层隆起形成孢子脊状褶皱纹饰的轮廓,以少见的向心方向发育;苏丹黑B和PAS反应观察周壁被染成橙色,推测其可能由多糖等成分构成;孢子囊壁细胞参与周壁的形成。本研究为揭示蕨类植物孢子发生的细胞学机制提供了新资料。