磷酸肌醇激酶FAB1调控拟南芥根毛伸长

FAB1/PIKfyve是介导PI(3,5)P₂ (磷脂酰肌醇3,5-二磷酸)生物合成的磷酸肌醇激酶。在动物和酵母(Saccharomyces cerevisiae)中, PI(3,5)P₂参与调控胞内膜运输, 但在植物中的研究较少。该文通过分析拟南芥(Arabidopsis thaliana) FAB1的T-DNA插入突变体的表型解析PI(3,5)P₂的生物学功能。拟南芥FAB1基因家族包含FAB1A、FAB1B、FAB1C和FAB1D四个基因。研究发现, fab1a/b呈现雄配子体致死的表型。利用遗传杂交获得fab1b/c/d三突变体, 发现FAB1B、FAB1C和FAB1D功能缺失导致根毛相比野生型变短, 经FAB1特异性抑制剂YM201636处理后的野生型中也观察到相似的短根毛表型。此外, fab1b/c/d三突变体中DR5转录水平降低。同时, 外源施加生长素类似物2,4-D和NAA能部分恢复fab1b/c/d植株短根毛的表型, 但fab1b/c/d突变体对生长素转运抑制剂(1-NOA和TIBA)的敏感性与野生型相似。此外, FAB1B/C/D功能缺失使根毛中ROS的含量减少且影响肌动蛋白的表达。上述结果表明, FAB1B/C/D通过调控生长素分布、ROS含量和肌动蛋白的表达影响拟南芥根毛伸长。     

森林生态系统水文调节功能及机制研究进展

本研究从森林生态系统的水文过程出发,介绍了其相关概念及发展史,总结了目前森林生态水文学的研究成果,对森林生态系统不同界面层(林冠层、枯落物层及土壤层)的水文过程、影响因素及生态水文模型等方面的国内外研究进展进行了系统的阐述,同时也对森林生态系统的水土保持、水质净化和物质循环过程进行了归纳和总结。目前的研究还需要从以下几方面加以深入:(1)森林生态系统不同界面层(林冠层、枯落物层及土壤层)功能性状与环境因子对流域水分储蓄、循环、入渗与产流过程的影响及其机理;(2)森林生态系统水土保持、水质净化、元素循环三者之间耦合机制方面的研究;(3)森林生态系统的水文过程与能量流动、物质循环之间的相互关系;(4)在时间尺度和流域尺度上研究森林生态系统生态水文过程的变化情况。因此,今后的研究应加强对森林生态系统多学科、多尺度的综合研究,同时要结合现代高新技术方法来研究不同植被类型的功能性状对水文过程的影响及其机制,为森林生态系统的管理提供科学依据。     

旱地小麦理想株型与生长冗余

自1968年Donald提出作物理想株型(ideotype)以来,众多学者在如何减少生长冗余、塑造理想株型方面做了大量努力,在旱地小麦育种策略和栽培管理模式创新方面取得了一定进展。而该方面的进展有限,不同领域的研究者对理想株型和生长冗余的认识存在严重分歧。综述了近年来旱地小麦理想株型研究进展,以过去20年黄土高原雨养农业区的观测数据为主进行了集成分析,将产量分别与根系生物量、地上生物量和株高等指标进行回归分析,勾画了旱地小麦在根系、茎秆和分蘖等器官中生长冗余的演变趋势,对生长冗余产生的生态学机制展开了分析,并对理想株型与生长冗余的互作关系进行了讨论。已有的研究进展表明,旱地小麦理想株型演变是一个不断消减生长冗余,但又无法完全消除冗余的复杂过程,一定程度的冗余存在是理想株型发生的物质基础。旱地小麦理想株型育种必须以基因型和环境互作关系为基础,通过减少个体间的竞争强度和个体大小不整齐性,促进物质和能量更多地向籽粒迁移,最终提高种群产量。综上所述,旱地小麦理想株型选择需建立在生长冗余理论基础上,根据生态学基本原理对基因型和表现型进行耦合分析与选择权衡。     

碳离子辐照对菘蓝药性品质和分子水平的诱变效应

以野生菘蓝种子为材料,以不同剂量的碳离子(12 C6+)进行辐照处理(辐照剂量分别为30Gy、60Gy、90Gy、120Gy),分析12 C6+辐照对菘蓝种子萌发、幼苗生长、主要药用成分含量及其基因和蛋白质多态性变化的影响,为菘蓝品质育种、分子生物学研究和重离子辐照诱变的应用提供依据。结果显示:(1)12 C6+辐照处理后菘蓝的成苗率和根鲜重均随辐照剂量增加而逐步显著降低,其中30Gy处理对菘蓝生长抑制程度最小,但处理后菘蓝根中的主要药效成分4(3H)喹唑酮和靛玉红的含量增加幅度最大且最高,分别为野生型的2.2倍和2.3倍。(2)SRAP分子标记分析表明,菘蓝基因组的变异度随着辐照强度的增强而增大,其中30Gy处理的突变体与野生型相比有33.59%的多态性变异。(3)SDS-PAGE考马斯亮蓝染色和磷酸化染色分析表明,菘蓝的总蛋白和磷酸化蛋白表达水平均随辐照剂量变化出现了不同程度的改变,但并不与辐照强度呈正相关,说明植物在防御重离子辐照伤害时存在补偿机制。研究发现,30Gy的12 C6+辐照是菘蓝诱变的最佳剂量,能够显著提高其有效成分的含量,为优质菘蓝诱变育种奠定了基础。     

微生物制氢技术研究进展

氢气是一种清洁高效的可再生能源.该文比较分析了常用于氢气制取的方法,讨论了生物制氢的微生物种类以及发酵产氢的诸多影响因素,对目前生物制氢的研究进展进行了综述.     

青藏高原牦牛遗传资源保护和利用:问题与展望

牦牛是青藏高原牧民生产生活中必不可少的特有家畜,对青藏高原区域经济发展与生态文明建设具有不可替代的重要意义。近年来,随着牦牛饲养数量增加,草地退化程度加剧,牦牛生产性能也在不断下降,青藏高原原有的土-草-畜循环和草畜平衡被打破,影响了青藏高原生态系统的协调、稳定发展。本文从牦牛的分布区域、数量变化、品种分类、品种退化、品种改良、基因组研究进展、问题对策与展望等方面,综合阐述了近年来我国牦牛遗传资源保护与开发利用的相关研究进展,为今后的牦牛科研工作和生产实践提供参考。     

江西井冈山地区灰胸竹鸡的遗传多样性研究

灰胸竹鸡Bambusicola thoracica是我国特有鸟类.本文采用聚合链式反应和直接测序的方法测定井冈山地区灰胸竹鸡3个种群线粒体DNA(mtDNA)控制区1142 bp的序列,分析其序列变异和种群遗传多样性.30个样本共发现16个变异位点和10种单倍型,其中hapl广泛分布,占所分析样本的23.33%,是其祖先单倍型.3个种群的平均单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.815和0.00243.青原区种群与其它两个种群遗传分化显著,基因交流受限制.受隔离影响,青原区种群遗传多样性最低.在系统发生树上,10种单倍型形成两支,井冈山种群和永新县种群聚在一起,与其地理位置相一致.     

大鼠肾近曲小管、远曲小管和集合管壁厚的性别差异

运用光学显微镜对雌、雄大鼠的近曲小管、远曲小管和集合管的壁厚分别进行了测量,结果发现:雌、雄大鼠的近曲小管和集合管存在明显的性别差异(P<0.05);而远曲小管差异不明显(P>0.05).研究结果提示:雌、雄大鼠近曲小管和集合管的功能可能存在显著的性别差异.     

黄芪甲苷对辐射诱发肾损伤的干预作用及其机制

目的: 探讨黄芪甲苷(AS-IV) 对辐射诱导的小鼠肾脏损伤的防护作用及其硫氧还蛋白相互作用蛋白 (TXNIP)/NOD 样受体蛋白3 (NLRP3) 通路机制。方法: 将小鼠分为正常对照组(Control)、二甲基亚砜(DMSO)溶剂组、辐射组(IR)、20 mg/kg AS-IV 预防组(IR+AS-20 mg/kg)和40 mg/kg AS-IV 预防组(IR+AS-40 mg/kg),每组各20只。IR+20 mg/kg 和 IR+40 mg/kg 组小鼠每天分别于腹腔注射20 mg/kg、40 mg/kg 的AS-IV;DMSO 组和 IR 组于腹腔注射体重对应的DMSO;Control 组腹腔注射生理盐水。腹腔注射一个月后, IR、IR+20 mg/kg和IR+40 mg/kg 组小鼠接受8 Gy的⁶⁰Coγ 辐射,总时长7 min,并于辐射完5 d后采集肾脏组织,检测其形态学变化、活性氧(ROS)水平、TXNIP 和 NLRP3蛋白的表达部位及 TXNIP/NLRP3 信号通路相关蛋白的表达情况。结果: 与 DMSO 组相比,辐射组小鼠肾小球和肾小管表现出明显的病理学特征,ROS 水平显著升高,TXNIP 及 NLRP3 蛋白阳性表达于各级肾小管上皮细胞且 TXNIP/NLRP3 信号通路相关蛋白TXNIP、NLRP3、半胱氨酸天冬酶1 (Caspase-1)、白介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-ɑ)的表达显著升高(P＜0.01);与 IR 组相比,40 mg/kg 的 AS-IV 预防能明显改善辐射所致的病理反应,显著降低 ROS 水平和 TXNIP、NLRP3 的阳性表达,TXNIP/NLRP3 信号通路相关蛋白的表达显著减少(P＜0.01或P＜0.05)。结论: 40 mg/kg 的AS-IV给药可显著抑制辐射诱导的肾脏病理变化及 ROS 的产生,并通过抑制TXNIP/NLRP3 信号通路发挥肾脏保护作用。     

以线粒体DNA Cytb确立红喉雉鹑和黄喉雉鹑的分类地位

采用PCR技术获得红喉雉鹑Tetraophasis obscurus和黄喉雉鹑Tetraophasis szechenyii等物种的828 bp Cytb基因片段,雉鹑属Tetraophasis可变位点为26个,并用MEGA3和K-Estimator 6.1软件进行了序列分析.研究发现红喉雉鹑和黄喉雉鹑之间序列差异为3.0%～3.1%,与其它属种间序列差异相比较,两种雉鹑之间的序列差异达到了种的水平;它们地理分布互相替代;形态差异稳定.地理分布、形态特征和遗传特征均验证了它们应为两个独立的种.依据分子进化速率推测,两种雉鹑分歧时间距今2.0Myr左右,与早更新世冰期发生的时间一致.雉鹑起源于青藏高原,随着青藏高原的抬升,早更新世冰期气候变冷,寒温性针叶林的林线下移,大面积高原草甸出现,雉鹑的祖先种群被隔离进化,而形成了两种雉鹑.