氮肥对2个杨树品种碳氮代谢的影响

研究以‘丹红’杨(美洲黑杨)和‘通辽1号’杨(小叶杨)为材料,在田间进行施氮肥和不施氮肥处理,分析2个杨树品种的生长性状、碳氮相关代谢物和发育木质部转录组的变化特征,探讨不同杨树品种氮肥利用的生理机制,为杨树的氮高效利用遗传育种奠定基础。结果表明:(1)‘丹红’杨和‘通辽1号’杨的总生物量在施氮处理后分别比不施氮处理提高了1.69倍和1.10倍;‘丹红’杨的总生物量在施氮肥和不施氮肥条件下分别是‘通辽1号’杨的13倍和10倍。(2)施氮处理显著抑制‘丹红’杨和‘通辽1号’杨树皮和木质部中总氮和多种水解氨基酸的含量,但是没有明显影响木质部的总碳、纤维素、半纤维素和木质素含量。(3)施氮处理显著影响了2个杨树品种发育木质部碳固定、糖代谢、氨基酸合成等碳氮代谢途径的基因的高表达,从而促进了植株生物量的积累。研究发现,施氮处理可以显著促进杨树发育木质部碳氮代谢途径相关基因的高表达,从而促进了杨树生物量的积累和生长;‘丹红’杨的木材产量在不同的氮素环境下都远远高于‘通辽1号’杨,更加适合人工林的大面积推广和种植。     

转基因欧洲黑杨中Bt基因表达特性的研究

利用PCR检测了转基因欧洲黑杨当代和杂交后代群体 ,外源Bt基因在 7年生的转基因欧洲黑杨 1 4个无性系中稳定存在 ,Bt基因在杂交后代中分离比例为 1∶1。转基因欧洲黑杨作母本进行杂交时有落花、落果现象 ,可能是基因改造影响了它们的某些生理功能。     

滇杨种群遗传多样性与遗传结构

滇杨(Populus yunnanensis)是我国西南地区的特有树种, 具有速生、易无性繁殖、适应性强等优良特性, 是典型的南方型杨属树种。研究滇杨遗传多样性及种群结构对其种质资源的收集、保存和利用具有重要的意义。本研究从我国滇杨主要分布区云南和四川共采集了6个种群, 包括云南的昭通(ZT)、会泽(HZ)、嵩明(SM)、洱源(EY)、拉市海(LS)以及四川的美姑(MG), 共64个个体, 利用34对SSR分子标记和3对cpDNA叶绿体标记开展遗传多样性与遗传结构研究。SSR引物共检测到154个等位基因, 平均等位基因数为4.529, 观测杂合度(Ho)与期望杂合度(He)分别为0.552和0.472, 遗传分化系数(Fst)平均值为0.238, 多态性信息含量指数(PIC)平均值为0.421, 基因流(Nm)为0.806。滇杨的遗传结构分析(DAPC)与遗传距离的主坐标分析(PCoA)、UPGMA聚类分析均将6个种群划分为3个亚类: 第І亚类包括昭通种群、会泽种群和嵩明种群的4个个体, 第ІІ亚类包括嵩明种群的6个个体以及洱源种群和拉市海种群, 第III亚类为美姑种群; 嵩明种群包含第І和第ІІ两个亚类的混合遗传成分。3个cpDNA联合序列中共检测到35个变异位点, 分为13个单倍型, 其中单倍型H5在种群中分布最为广泛, 其余的单倍型均为种群特有的单倍型。分子方差分析(AMOVA)表明种群内的遗传变异大于种群间变异。研究表明滇杨不同种群的遗传分化具有地域性, 可选择就地保护; 昭通种群遗传多样性最高, 且包含7种叶绿体单倍型, 单倍型类型最多, 应优先保护。     

植物叶色形成调控机制研究进展

彩叶植物具有色彩鲜艳、观赏期长等特点,有助于提高城市绿化的观赏性。叶绿素、类胡萝卜素和花青素等天然色素的含量变化使叶片产生绿色、黄色、白色和紫红色等颜色,3种色素在光反应、响应生物和非生物胁迫中发挥重要作用。本文对影响叶绿素、类胡萝卜素和花青素生物合成途径遗传调控和外部环境因子综述,为解释叶片呈色机制提供理论基础。现有研究表明,光(光周期、光照强度及光质)、温度、干旱和盐等环境因子及激素变化均会刺激HY5、PIFs、DELLA等转录因子和结构基因转录,同时甲基化、乙酰化等染色质修饰和miRNAs、lncRNAs等转录后表观遗传修饰也会直接或间接调控3种色素生物合成途径基因的表达。虽然目前3种色素生物合成途径已较清晰,但有关彩叶林木3种色素代谢与环境信号、体内激素的具体调控模式仍有待进一步研究。未来可构建彩叶植物杂交群体和种质资源库,并利用基因组、转录组、蛋白组、代谢组和表型组等多组学技术为创制彩叶新种质提供可能。     

生物力学——胚胎血管系统发育研究新视野

胚胎血管系统发育是一个复杂的过程, 其进程受多种刺激和抑制信号的调控, 这些信号必须协调作用, 以确保血管发育的每个阶段得以正常进行。血管发育过程在一定程度上是由基因控制的, 而且其研究也在很广的范围展开。但是近年研究发现, 生物力学作用是胚胎血管发育的必要因素, 胚胎血管发育过程中涉及到不同的细胞生物力学机制。文章主要就生物力学因素在血管系统发育过程中所起的作用及最新相关研究进展作一概述。     

腺苷酸激酶与细胞凋亡

腺苷酸激酶(AK)在维持细胞能量平衡中起着重要作用,新近又发现它与细胞凋亡有着密切的关系.在凋亡过程中,AK2从线粒体膜间释放到胞浆是一种非常普遍的现象,但其在细胞凋亡中作用仍很不清楚.综述了近年对腺苷酸激酶的研究进展,探讨了腺苷酸激酶在细胞凋亡程序中所扮演的角色.     

我国抗虫转基因杨树生态安全性研究进展

转基因树木与农作物相比, 人们更关注其长时间种植可能导致转基因扩散到周围野生近缘种。由于生长周期长, 转基因树木会增加转基因不稳定性, 对非靶标生物的影响, 靶标害虫对转基因植物产生抗性, 增加树木入侵性(杂草化), 以及由于基因漂移或基因逃逸对环境产生的负面影响或新的环境风险。过去十几年, 针对我国抗食叶害虫的两个商业化转Bt基因欧洲黑杨(Populus nigra)和转双抗虫基因741杨[P. alba× (P. davidiana + P. simonii) × P. tomentosa], 已开展了有关生态安全性方面的多项研究。本文围绕抗虫转基因树木生态安全性研究进展进行了综述。抗虫转基因杨树对节肢动物种群和群落结构产生了一定影响, 使昆虫的多样性提高, 但对土壤微生物区系未见明显影响。转基因欧洲黑杨通过花粉和种子发生的基因漂移几率很低。转基因杨树通过内生菌发生的水平转移可能会对环境造成的潜在危险也进行了评价。文章最后指出对抗虫转基因杨树农林复合生态系统开展生物安全研究的必要性。     

产肠毒素性大肠杆菌K88菌毛装配

K88菌毛介导产肠毒索性大肠杆菌在小肠上皮细胞的粘附,是引起新生仔猪腹泻的主要致病因子之一.菌毛的合成与装配是由fae操纵子调控的,fae操纵子包含10个基,faeA-fae J,其中有些基因表达菌毛装配所需的各种结构蛋白、分子伴侣和调控因子.菌毛的装配过程是由fae操纵子调控,通过分子伴侣,锚定蛋白的相互协同作用完成,组装成结构蛋白的多聚体.继阐明K88菌毛装配调控机理之后,K88菌毛在非毒素源性大肠杆菌及其它原核生物中装配也取得成功,同时菌毛结构蛋白在真核生物中组装也取得了很大进展.