基于流式细胞术和K-mer分析的银缕梅属(Parrotia C.A.Mey.)植物基因组大小测定

金缕梅科(Hamamelidaceae)银缕梅属(Parrotia C.A.Mey.)仅包含银缕梅(Parrotia subaequalis(H.T.Chang)R.M.Hao&H.T.Wei)和波斯铁木(Parrotia persica(DC.)C.A.Mey.)两种落叶阔叶乔木,其中银缕梅是我国华东地区特有的Ⅰ级濒危珍稀保护植物,属东亚第三纪孑遗成分;其姊妹种波斯铁木则间断分布于伊朗北部,属北极第三纪孑遗植物类群。本研究首次利用流式细胞术和K-mer分析方法对银缕梅属两姊妹种的基因组大小进行了测定,建立和优化了以萝卜(Raphanus sativus L.‘Saxa’)为内标、WPB(Woody plant buffer)为细胞核解离液的两种植物单倍体基因组的DNA含量(DNA C值)流式测定的适宜体系,旨在为金缕梅科银缕梅属植物的全基因组测序、基因组学研究、种质资源开发和利用以及物种保育等提供前期基础数据参考;同时也可为金缕梅科其他属、种的基因组大小测定提供借鉴。主要研究结果如下:(1)通过流式测定银缕梅基因组大小约为971.45±13.91 Mb,波斯铁木基因组大小约为890.52±24.69 Mb;(2)K-mer分析估测银缕梅基因组大小为951.70 Mb,杂合率为1.740%,重复序列比例为77.50%;波斯铁木基因组大小为858.50 Mb,杂合率为0.695%,重复序列占74.30%;(3)银缕梅属于高杂合和高重复基因组,波斯铁木则属于微杂合和高重复基因组。本研究的结果为银缕梅属植物后续基于DNA三代高通量测序技术的全基因组测序、组装及去冗余处理等工作提供了重要的数据参考。     

玉蝉花繁殖生态学研究

通过野外调查、人工授粉和室内种子萌发实验等,对天目山玉蝉花（Iris ensata）种群繁殖生态特征进行了研究。结果显示：玉蝉花自然种群呈聚集型分布,种群更新主要依赖贡献率为0.756的无性繁殖。人工同瓣和异瓣自花授粉座果率分别为10%和20%,结实数分别为0和4±1（n=2）粒/果;同株和异株异花授粉座果率分别为80%和100%,结实数分别为59±7（n=8）和64±9（n=10）粒/果,自交主要来自同株异花授粉,而同株花异熟、雌雄异位和异向等可有效降低自交。自然套袋不结实,不存在无融合生殖。花粉/胚珠比1277±270（n=10）,辅证玉蝉花为兼性异花授粉、异花授粉植物。有效授粉昆虫为蜜蜂（Apismellifica）,访花频率为0.019次.花-1.h-1,单只蜜蜂回访同朵花的比率为3.5%。自然种群立地种子数估算值为368粒/m2,种子宿存,具非深度生理休眠,萌发需光,低温层积60d萌发率达94.9±0.7%。玉蝉花种群繁殖适应对策为k对策,具备自我维持机制,但现正受人为干扰。     

原花青素对小鼠后肢缺血肌肉的作用及miR-133b的表达变化

肢体缺血后的氧化应激反应将导致肌肉损伤,刺激肌卫星细胞（satellite cells,SCs）的成肌分化,从而完成损伤修复,而肌源性miRNAs参与其中。原花青素（proanthocyanidins,PC）来源于植物多酚提取物,具有抗氧化应激的作用。但原花青素对缺血肌肉的作用和机制尚不明确。本文研究原花青素对小鼠后肢缺血肌肉的作用,探讨miR 133b在其中的表达及作用。雄性C57/BL6小鼠经左后肢缺血后随机分为：对照组（H₂O）、低浓度PC（low dose PC,LDPC）组（1 mg/kg）和高浓度PC（high dose PC,HDPC）组（20 mg/kg）。对缺血肢体运动功能评分：7 d时,对照组为1.33±0.14,LDPC组为1.50±0.15,HDPC组为2.08±0.23;14 d时,对照组为2.17±0.31,LDPC组为2.00±0.37,HDPC组为3.83±0.17。说明高浓度PC可促进缺血肢体运动功能恢复（P<0.05）。测定各组的氧化应激产物丙二醛含量,在7 d时：血浆中,对照组为32.85±7.61 nmol/μL,LDPC组为35.90±7.45 nmol/μL,HDPC组为10.46±2.49 nmol/μL;缺血肌肉中,对照组为39.75±7.61 nmol/μg,LDPC组为28.75±7.05 nmol/μg,HDPC组为15.80±3.63 nmol/μg。表明高浓度PC可有效降低后肢缺血小鼠体内氧化应激水平（P<0.05）。HE染色结果显示,高浓度组再生肌纤维比例（7 d,53.88%±8.13%;21 d,39.30%±0.37%）均明显高于（P<0.05）对照组（7 d,10.61%±3.00%;21 d,22.61%±3.16%）和低浓度组（7 d,14.57%±2.94%;21 d,18.74%±4.73%）。RT-qPCR检测缺血肌肉中miR-133b-3p含量,与对照组相比,高浓度组的miR-133b-3p表达上调（3.26倍,P<0.05）。生物信息学分析发现,PPP2CA、PPP2CB和MKP-1可能是miR-133b-3p的靶基因。Western印迹检测发现,与对照组相比,高浓度组PCNA、MyoD和ERK2表达升高,而p-ERK2表达下降（P<0.05）。以上结果说明,高浓度原花青素可降低缺血后的氧化应激反应,促进缺血肌肉再生,而miR-133b-3p和ERK信号通路可能参与其中。     

白花滨海前胡——滨海前胡1新变型

报道了前胡属（Peucedanum）1新变型——白花滨海前胡（Peucedanum japonicum f.album）,新变型与原变型的区别在于：花白色;而原变型花色为紫色。     

基于标本和分布信息评估中国虾脊兰属 植物的濒危状况

兰科植物是生物多样性保护的旗舰类群之一, 但如何客观准确地评估兰科植物的濒危状况, 一直是生物多样性保护中急需解决的问题。本文以中国虾脊兰属(Calanthe)植物为例, 探讨了基于馆藏标本和野外分布信息进行兰科植物红色名录濒危等级评估的利弊。我们的研究表明, 馆藏标本能够比较客观地反映物种地理分布信息和相应的野外居群状况, 但对于物种分布的历史变化和受威胁因素反映不足; 而野外工作对于物种的实际分布状况和受威胁因素等的反映比较客观, 但能发现的物种和居群数量有限, 部分极小种群物种在短时间野外工作中很难发现。我们的研究认为, 有2种虾脊兰属植物应被评估为野外灭绝(EW), 16种应被评估为极度濒危(CR)。可见, 中国虾脊兰属植物濒危的状况远比前人的评估结果要严重得多。     

BMP4基因稀有突变与先天性心脏病易感性的相关性研究

小鼠模型研究已表明骨形态发生蛋白4(Bmp4)缺陷引起心脏结构异常等表型。为了进一步探索BMP4基因新发稀有错义突变与中国汉族人群中先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)发生的相关性,本实验中我们选取来自山东的417例CHD患者血液样本和213例正常对照样本,利用靶向捕获技术对BMP4基因编码区进行深度测序。我们一共检测到5个病例特有的稀有突变位点,其中3个错义突变(c.326GT,c.485GA,c.632GA)在公共数据库中没有记录,且在不同物种中高度保守。双荧光素酶报告基因实验结果表明c.326GT和c.632GA显著下调NIH3T3细胞的BMP信号通路的活性。我们的研究表明BMP4中新发现的病例特有的稀有错义突变可能通过下调BMP信号通路活性而导致先天性心脏病的发生。     

华东区系鼠尾草属药用植物资源

通过资料查阅和标本查证,对华东区系野生鼠尾草属种类及药用植物资源进行调查研究。结果表明,华东区系现有鼠尾草属植物29种9变种4变型,其中具有药用价值的有15种3变种2变型。同时整理了这些药用鼠尾草植物的地理分布、生境特点,并制定了植物分种检索表。     

黑曲霉菌株柠檬酸合成酶基因的敲除及功能分析

【背景】柠檬酸合成酶是碳代谢途径的中心酶,其在三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA)、氨基酸合成和乙醛酸循环中发挥着重要作用,是柠檬酸合成的关键酶。本论文所选用的是一株高产柠檬酸的黑曲霉菌株CGMCC10142。【目的】克隆柠檬酸合成酶关键基因,构建柠檬酸合成酶的敲除菌株并鉴定其在黑曲霉菌株高产柠檬酸过程中的功能及影响。【方法】采用根癌农杆菌转化方法并利用同源重组原理,采用抗性筛选和致死型反向筛选的双重筛选方法获得正确敲除株。对转化子在不同碳源下的生长情况进行观察并对柠檬酸发酵过程中菌丝球变化和产酸量进行分析,最后通过荧光定量PCR分析柠檬酸合成酶基因对黑曲霉积累柠檬酸的影响,及其对主要代谢途径中重要酶相关基因和其他的表达量的影响。【结果】以柠檬酸高产菌株黑曲霉CGMCC10142为出发菌,构建一株遗传稳定的柠檬酸合成酶敲除的菌株T1-2。结果发现该菌株在以葡萄糖为碳源的培养基上生长缓慢并且产生孢子量减少。通过摇瓶发酵产酸实验,结果表明敲除菌在84 h产酸量为64.3 g/L,相对于出发菌的98.7g/L降低了34.85%。通过荧光定量PCR发现柠檬酸合成酶的表达量是下降的,同时重要酶的表达量都下降。【结论】该菌株的柠檬酸合成酶基因对柠檬酸积累具有重要作用,但存在其他同工酶基因,该基因敲除仅使产酸合成降低34.85%,同时发现该柠檬酸合成酶的顺畅表达有助于主代谢途径中各关键酶的高效表达,本研究可为研究黑曲霉高产柠檬酸机理奠定基础。     

48株爱德华氏菌糖酵解持家酶的胞外分泌

【背景】病原菌的糖酵解持家酶能分泌到胞外或定位在细胞膜表面,在病原菌的侵染和细胞粘附方面发挥着重要作用,爱德华氏菌是重要的鱼类致病菌,研究其糖酵解持家酶的胞外分泌有助于该病原的致病机制研究和疫苗开发。【目的】探究爱德华氏菌中糖酵解持家酶的胞外分泌。【方法】通过ELISA方法考察48种不同来源的爱德华氏菌中5种糖酵持家酶的胞外分泌。【结果】48种不同来源的爱德华氏菌中糖酵解持家酶蛋白均能分泌到胞外。【结论】爱德华氏菌中糖酵解持家酶的胞外分泌是普遍现象。     

9种唇形科芳香植物挥发性萜类成分的比较分析

采用正己烷萃取法，结合GC-MS（气相色谱-质谱联用）技术，并通过谱库、保留指数和文献检索定性，内标法定量，分析9种唇形科芳香植物叶片的挥发性萜类成分并比较其差异，所得结果不仅为芳香植物的高效利用、合理开发提供参考，还为植物萜类的代谢研究提供依据。结果显示：从9种芳香植物中共检测到77种挥发性萜类物质，藿香中检测到的种类最多，为46种，迷迭香（35种）、百里香（33种）、药用鼠尾草（33种）和美国薄荷（31种）次之，石竹烯和蛇麻烯为9种植物共有成分。迷迭香中检测到的挥发性萜类的含量最高，其次是药用鼠尾草和藿香。单萜类成上分明显高于倍半萜类，因此迷迭香、药用鼠尾草、藿香、百里香和美国薄荷，较适宜作为提取挥发性萜类的材料；香蜂花只适宜柠檬醛的提取，牛至、凤梨鼠尾草和南欧丹参不适宜作为提取挥发性萜类的材料。上述芳香植物在正常环境中生成单萜类化合物的能力高于生成倍半萜类化合物的能力，可能与其含有的萜类合酶有关。