植菌昆虫与其共生真菌协同进化分子机制

昆虫菌业（fungiculture）是一种类似于人类种植业的昆虫种植体系,包括种植、耕作、收获和营养依赖4个过程,可分为高级的社会性昆虫如切叶蚂蚁、白蚁等和低级的非社会性昆虫如食菌小蠹虫、卷叶象甲、蜥蜴甲虫、树蜂等,它们均能种植并取食真菌。近年来随着组学及微生物组技术的发展,植菌昆虫与其共生真菌协同进化的分子机制研究方面取得了重要进展。系统发育分析阐明了植菌昆虫的起源与进化历程,并显示出与共生真菌系统发育的一致性;共生真菌细胞核数量也从双核增加到最多17个核,而染色体倍型也从单倍体增加为二倍体甚至多倍体;组学分析则揭示了植菌昆虫与其共生真菌在精氨酸、碳水化合物、木质素及几丁质合成或降解等方面显示出了高度的协同进化。本文系统综述了植菌昆虫及其共生真菌的系统进化、核进化及基因组进化进展,并探讨这种协同进化机制的生物学意义。     

乙肝病毒X蛋白结合蛋白在肿瘤发生发展中的作用

乙肝病毒X蛋白结合蛋白(hepatitis B X-interacting protein, HBXIP)最早因其能够与乙肝病毒X蛋白结合而被命名. HBXIP能够通过影响肿瘤细胞增殖、迁移、侵袭、血管生成、细胞凋亡、代谢和免疫逃逸等过程,参与癌基因表达调控及细胞内多种信号途径,在肿瘤的发生发展中扮演非常重要的角色.本课题组多年来围绕HBXIP在肿瘤中的作用和机制进行了大量研究工作.本文针对HBXIP在肿瘤发生发展中发挥的作用及其分子机制进行综述.     

人工血管组织再生的细胞来源

小口径人工血管的研发已成为近些年来的研究热点.理想的人工血管能够募集自体细胞参与血管组织再生,以实现小口径人工血管的长期通畅.基于小口径人工血管的国内外研究动态,本文详述了参与血管再生的细胞来源以及细胞种类.目前,公认的细胞来源主要包括吻合端天然血管、循环血液中的细胞和人工血管外围/外周组织;参与血管再生的细胞种类主要包括血管细胞、干/祖细胞、炎症细胞和外源种植细胞等.最后对募集宿主细胞的技术手段以及目前研究的局限性进行了讨论.     

植物糖基转移酶的结构与机理及糖基化工程的研究进展

糖基转移酶(glycosyltransferases, GTs)广泛存在于各种有机体中,通过糖基化反应参与维持细胞代谢稳态.糖基转移酶能够识别多种受体,催化活化的糖基从供体分子转移到受体分子上,改变受体分子的化学稳定性、水溶性以及受体分子的转运能力和生物活性等,进而有助于提高其生物利用度和生物活性等.许多被糖基化修饰的化合物成为药物分子的重要来源.然而,天然产物中的糖苷类化合物存在含量低、提取难度大和提取产物纯度差等问题.在利用化学合成方法合成糖苷类化合物的过程中,无法实现特定位点的糖基化修饰,同时原料试剂和副产物易对环境造成污染.因此,近年来对糖基转移酶的研究日渐增多.本文简要综述了植物糖基转移酶的结构和生物技术应用的研究进展,为基于植物糖基转移酶结构的糖基化工程和生物活性糖苷化合物的生产提供有用信息.     

RNA聚合酶Ⅱ相关因子1(Paf1)复合物的结构和功能研究进展

Paf1复合物(polymerase-associated factor 1 complex)是在真核生物中高度保守的多亚基复合物,由Ctr9,Paf1, Leo1, Cdc73和Rtf1组成,人源Paf1复合物还含有额外的一个亚基Ski8. Paf1复合物参与到多种细胞生命活动中,例如参与转录调控的各个过程、初转录物的加工及出核、维持染色质结构、DNA的损伤修复和维持胚胎干细胞多能性,并与多种肿瘤的发生发展相关.本文从结构和功能两个方面来阐述近年来Paf1复合物的重要研究进展,提出了Paf1复合物急需解决的一些科学问题,并展望了未来的研究愿景.     

中国蛛缘蝽科物种DNA条形码研究(英文)

【目的】本研究旨在探讨DNA条形码对中国蛛缘蝽科(半翅目：缘蝽总科)物种界定的适用性。【方法】对中国蛛缘蝽科13属23种207个样本的线粒体COI基因DNA条形码序列进行扩增,并扩增稻缘蝽属Leptocorisa 3个物种的31条内转录间隔区1(ITS-1)序列作为辅助标记。使用MEGA 11软件计算种间和种内遗传距离(Kimura 2-parameter, K2P);采用邻接法(neighbor-joining, NJ)进行物种聚类分析;利用中介邻接网络算法构建单倍型网络图。【结果】基于线粒体COI DNA条形码序列得出测试的中国蛛缘蝽科所有23个种的种内平均K2P距离在2%以下,种间K2P距离在0.98%~23.98%之间(平均17.50%)。多数物种彼此能够被较好地分开,且支持率较高。其中,中稻缘蝽Leptocorisa chinensis和大稻缘蝽L. oratoria共享部分COI单倍型,造成COI条形码无法区分二者,可通过ITS-1序列在单倍型网络分析中将二者区分。【结论】本研究得出的中国蛛缘蝽科中绝大部分物种的DNA条形码数据分析结果与基于形态特征的分类单元一致。然而,对于其中亲缘关系极近的物种,单靠线粒体数据尤其是COI条形码序列无法进行准确界定,需引入其他DNA序列或其他类型数据进行区分。     

盐渍化胁迫下油葵对土壤原油污染的适应性及其改良措施

为了探究植物在盐渍化胁迫下对原油污染的适应性及改良措施,本研究以油葵作为研究对象,进行了原油-氯化钠-脱硫石膏盆栽正交试验和煤渣-沸石-脱硫石膏-锯沫盆栽正交试验.结果表明: 在盐渍化条件下,随着原油浓度的增大,油葵幼苗株高相对生长率(RGR)、地上生物量RGR、根氮磷比均显著减小,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈先增加后显著降低的趋势;随着锯沫体积分数的加大,油葵株高RGR和地上生物量RGR均显著增加,SOD活性逐渐降低,说明锯沫在改良盐渍化原油污染土壤方面比煤渣、沸石和脱硫石膏效果显著.在盐渍化条件下,原油污染能够降低油葵幼苗的生长率,锯沫对改良原油污染有较好的效果.     

高产青霉素酰化酶巨大芽胞杆菌的诱变选育及产酶条件优化

【目的】选育高产青霉素G酰化酶(PGA)工业菌株。【方法】采用LiCl-紫外线复合诱变以及常压室温等离子体(ARTP)诱变技术对巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium) ATCC 14945进行处理。处理菌体涂平板后,将长出的菌落接种到液体培养基中,向培养6 h后的二代菌液中添加终浓度为0.1%的苯乙酸,28 °C、250 r/min条件下诱导培养40 h。对离心后获得的上清(粗酶液)采用NIPAB法测定PGA酶活力。以PGA酶活力最高的菌株为材料,对苯乙酸最佳添加量和最佳诱导时间进行优化,采用NIPAB法测定PGA酶活力。采用SDS-PAGE检测诱变前后巨大芽胞杆菌粗酶液中PGA的蛋白特性。【结果】从诱变菌落中筛选到PGA酶活力为39.60 U/mL的菌株12-4,酶活力比出发菌株提高了8.5倍。该菌株在液体培养6 h后添加终浓度为0.2%的苯乙酸,继续培养50 h后,PGA酶活力可达78.45 U/mL,比出发菌株提高了16.8倍。诱变前后菌株培养液中的PGA蛋白均具α、β亚基;诱变后菌株PGA α亚基的量没有明显变化,β亚基的量明显增多;α、β亚基之间的蛋白条带明显增多。【结论】采用诱变技术可提高巨大芽胞杆菌PGA活性,获得的诱变菌株12-4及培养条件对PGA工业化生产具有重要价值。     

叶下珠头细蛾与小果叶下珠互利共生的研究——生物学及系统稳定性

【目的】为了确定小果叶下珠Phyllanthus microcarpus与叶下珠头细蛾Epicephala sp.之间专性互利共生系统稳定性的增强是否主要通过彼此之间相互遏制对方对自身进行过度开采。【方法】通过对小果叶下珠上共生的叶下珠头细蛾形态及生物学的研究,记述了叶下珠头细蛾专性寄生寄主植物时的行为特性及共生双方利益得失。【结果】叶下珠头细蛾在广西一年两代,成虫的羽化数量与寄主植物雌雄花总数峰值变化同步;幼虫对小果叶下珠果实的寄生率为96%,单个果实内幼虫寄生数量1,但平均每个果实内被取食的种子为56.9%,叶下珠头细蛾低龄幼虫相对较高的死亡率限制了其对寄主种子的过度取食;果实内种子的适度保留和低龄幼虫的高死亡率是小果叶下珠-叶下珠头细蛾互利共生体系维持稳定的关键因素。【结论】小果叶下珠的表型性状出现了趋异性进化,叶下珠头细蛾与不同表型的小果叶下珠均有互利共生关系。因此,对叶下珠头细蛾形态及生物学进行详细研究有助于深入了解小果叶下珠与头细蛾共生体系物种组成多样性及进化生物学,并为探讨大戟科植物同头细蛾属昆虫协同互利共生多样性形成原因提供依据。