类器官的应用研究进展

类器官是利用干细胞的自我更新和分化能力,在体外培养形成的一种微小组织器官类似物,在很大程度上具有体内相应器官的功能。迄今为止,在3D培养条件下,已经成功培养出多种类器官如肺、胃、肠、肝和肾等类器官。它们不仅可作为组织器官的替代品用于药物和临床研究,还可用于体内器官移植。本文综述了类器官在药物毒性检测、药效评价和新药筛选中的作用以及利用类器官建立疾病模型、研究组织器官发育和类器官在精准医疗、再生医学中的价值。     

招募内源性干细胞-组织再生之梦

组织干细胞是成体组织中存在的一类尚未分化、能自我更新和增殖的特殊细胞群,具有分化为多种组织细胞的潜能.一般处于休眠状态,在组织损伤修复和维持组织的动态平衡中发挥重要的作用.体育运动、激素、生长因子和药物能激活内源性的组织干细胞,促进组织再生或伤口修复.利用内源性修复机制刺激组织再生,一直是生物医学领域的梦想.最新的研究表明,这个梦想现在可能成为现实.本文简要介绍了组织干细胞的内源性修复、内源性修复的生理学机制、招募内源性干细胞的主要方法及目前采用招募内源性干细胞修复和再生组织这一策略尚需克服的困难和临床应用前景.     

繁殖群体量及隔离对蚕豆种质遗传完整性的影响

为研究繁殖群体量和隔离方式对常异花授粉作物蚕豆种质繁殖更新的影响,以9份蚕豆地方种质为对象,以国家库保存的原种为对照群体,采用AFLP分子标记方法,对比了50株和20株群体量及开放无隔离群体和网棚隔离群体更新后代的遗传完整性差异。结果表明:与对照群体相比,50株和20株群体的多态性位点数、多态位点百分率、每位点有效等位基因数、香农指数、遗传多样性指数均出现不同程度下降,但下降幅度20株大于50株群体;遗传相似性和UPGMA聚类分析表明50株群体与对照群体的遗传相似性高于20株群体;网棚隔离可降低群体间串粉与花粉污染,但其遗传完整性却较开放无隔离群体低。     

植物种子衰老与线粒体关系的研究进展

种子的衰老是一个复杂的从量变到质变的生物学过程。种子衰老与线粒体功能异常密切相关,衰老的线粒体学说认为,线粒体中活性氧的过量产生是种子衰老的主要原因。深入了解种子衰老过程中线粒体的变化对于揭示种子衰老机理和种子安全保存具有重要意义。本文主要介绍了当前有关种子衰老过程中线粒体结构、呼吸作用和抗氧化系统的研究现状,并对种子衰老与线粒体关系研究中存在的问题进行了讨论。     

香石竹种质离体保存研究进展

香石竹是世界四大切花之一,具有重要的观赏价值。其种质资源主要依靠田间种质圃和离体库进行保存。离体保存包括试管苗保存和超低温保存,这两种方法作为田间种质圃保存的补充可以分别对种质资源进行短中期和长期保存。本文对香石竹离体保存的相关研究进行了概括总结,旨在为香石竹种质资源的保存提供参考。     

基于系统发育分析的DNA条形码技术在澄清芍药属牡丹组物种问题中的应用

清晰的物种概念是材料正确鉴定的基础,是DNA条形码技术应用的前提.本文通过芍药属牡丹组植物DNA条形码数据的系统发育分析,揭示牡丹组植物的进化谱系及其与分类上“物种”的关系.在此基础上分析DNA条形码技术在牡丹组植物中应用的可能性.同时,以芍药科芍药属牡丹组植物为例,讨论DNA条形码技术在应用中存在的问题与解决方案.研究材料包括牡丹组植物目前已知的几乎所有的变异类型（种或种下分类群）共40份.DNA序列来自叶绿体基因组ndhF,rps16-trnQ,trnL-F和trnS-G4个基因,共有（含插入/缺失）5040个位点,包含96个变异位点,其中信息位点69个;核基因组GPAT基因2093~2197bp,变异位点（含插入/缺失）总数279个,其中信息位点148个.叶绿体基因组与核基因组所揭示的包括四川牡丹、矮牡丹、卵叶牡丹和紫斑牡丹在内的进化线与根据形态所建立的物种限定不吻合：（ⅰ）叶绿体基因分化明显但核基因没有明显分化——四川牡丹和紫斑牡丹的各居群系统;（ⅱ）核基因分化显著而叶绿体基因分化很小——矮牡丹和卵叶牡丹.因为这些居群系统之间存在一定程度的地理隔离,但不存在生殖隔离,出现这种两个基因组数据背离的现象可能是由于不同居群系统在进化历史中捕获了其他居群系统的叶绿体基因组.这些基因作为牡丹组植物DNA条形码的适合性分析显示,叶绿体基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的4.82倍,GPAT基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的2.21倍,说明这些基因可作为牡丹组植物的DNA条形码.种间或居群系统之间完全分化位点的统计结果表明,这些种或居群系统之间存在相互区别所必需的位点.通过牡丹组植物DNA条形码分析,认为：（ⅰ）物种概念对DNA条形码技术能否成功应用有十分重要的影响,拟应用DNA条形码的类?     

国家库贮藏20年以上种子生活力与田间出苗率监测

对34种作物1.4万多份的国家库贮存种子进行了生活力监测,结果表明,贮存20年后,92.9%被监测种子的发芽率仍保持在85%以上,但有155份种子（占被监测份数的1.1%）出现了明显的下降（发芽率从80%以上降至70%以下）。发芽率显著下降的作物包括蚕豆、红小豆、黄麻、蓖麻、甜菜、西瓜、烟草、牧草。小麦等8种作物2078份种子的田间出苗率调查表明,所有种质均有出苗,但有8份种质的出苗率低于10%。出苗率与入库初始平均发芽率存在差别,平均出苗率最高的作物为普通菜豆86.2%,比该批入库初始发芽率平均值低9.3%;平均出苗率最低作物为谷子39.2%,比该批种子的入库初始发芽率平均值低51.3%。总体而言,国家库内保存的作物种子中,多数可安全保存20年以上,尤其是水稻等禾谷类作物种子,但对于蚕豆、红小豆等平均监测发芽率出现显著下降的作物种子需要增加监测频率,以确保种子的长期安全保存。     

菊芋耐性胁迫及种质保存研究进展

菊芋(Helianthus tuberous L.)属菊科向日葵属多年生草本植物,是重要的作物种质资源。国内外对菊芋已开展了生态、经济、能源及育种栽培等研究,近年来胁迫条件对菊芋的影响研究成为新的热点。菊芋是无性繁殖作物,目前对菊芋种质资源的保存主要采取田间圃位的形式,国外已经开展了试管苗保存和超低温保存等研究,而我国尚存在空白。本文着重从菊芋的胁迫耐性响应研究,包括干旱、盐碱及低温3个不同胁迫条件对田间性状、生理生化、蛋白、分子水平的研究,以及常规保存和离体保存等种质保存研究2个方面进行阐述,并指出目前存在的问题,为菊芋超低温保存和开发利用提供理论依据。     

三种保存条件下水稻和小麦种质资源安全保存期的分析

种子从入库保存至其发芽率降至更新发芽率标准的贮藏时间即为种质的安全保存期。在低温种质库以及室温等条件下,还未见有种质安全保存期的文献报道。本研究以水稻和小麦种子为例,分析了在国家长期库、广西中期库以及不同气候区室温保存的生活力监测数据,以了解种质安全保存期。结果表明,在国家长期库保存20~22年的3500份水稻和3279份小麦种子的生活力仍保持在较高水平;99%以上的水稻种子和96%以上的小麦种子在长期库的安全保存期超过20年。中期库保存17~19年的801份水稻种子中,有96%以上种子的安全保存期超过17年。水稻和小麦种子在6个气候区室温保存的监测结果显示,北方低温地区保存效果普遍好于南方高温地区,北方低温地区适宜含水量种子的安全保存期超过14年,可达中期保存要求。分析发现种子的安全保存期不仅与保存温度、种子含水量等保存条件有关,还与种子的初始质量、品种类型等诸多因素有关。     

丁香假单胞大豆致病变种两个III型效应因子的克隆及功能分析

为了研究Ⅲ型泌出效应因子在丁香假单胞大豆致病变种中的作用,利用反向PCR技术,首次从丁香假单胞大豆致病变种全基因组中克隆得到两个效应因子HopAB1和HopAF1基因的同源物,分别命名为HopAB1s和HopAF1s。生物信息学分析表明,HopAB1s基因全长是1 572 bp,编码523个氨基酸;HopAF1s基因全长是855 bp,编码284个氨基酸。即基因的登录号分别为JF826562和JF826563。保守功能区预测显示HopAB1s在N末端包含一个E3泛素连接酶功能区。将这2个基因克隆到PVX二元表达载体并转化农杆菌,利用农杆菌介导的瞬时侵染技术在本生烟中表达,发现2个效应因子均能抑制由鼠凋亡因子激发的细胞程序性死亡;将烟草疫霉接种在表达效应基因的区域,发现效应因子能促进烟草疫霉侵染烟草,因此本研究得到的两个效应因子是免疫抑制因子,为进一步研究该菌的致病机理奠定基础。