EM复合菌对新疆色素辣椒生长及根际细菌群落的影响

【背景】Effective microorganisms （EM）复合菌在我国农业种植上的应用越来越广泛,但对色素辣椒的促生作用与根际细菌群落结构的影响未见报道。【目的】评估EM复合菌对新疆色素辣椒的促生长作用,并分析其对色素辣椒根际细菌群落组成的影响。【方法】通过随水灌溉方式将EM复合菌接种到色素辣椒根部,在收获期测定辣椒生长指标、土壤养分和酶活活性,明确EM复合菌对辣椒生长和土壤质量的影响;利用16S rRNA基因高通量测序技术测定EM复合菌对辣椒根系细菌群落组成和结构的影响。【结果】与对照组相比,EM复合菌的施用使辣椒株高、鲜重、单个果重和单株结果数分别提高23.89%、85.41%、42.31%和46.04%;土壤中碱解氮和速效磷含量分别提高5.83%和13.39%,土壤中脲酶、蔗糖酶和过氧化物酶的活性分别提高11.47%、9.42%和21.43%;施用EM复合菌显著改变辣椒根际微生物群落的α多样性和β多样性,提高有益菌群变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度,其中变形菌门黄单胞菌科（Xanthomonadaceae）的相对丰度增加119.32%;在属的水平上,施用EM复合菌显著增加了藤黄色杆菌属（Luteitalea）、藤黄单胞菌属（Luteimonas）、鞘脂单胞菌属（Sphingobacterium）和盐单胞菌属（Halomonas）的相对丰度,尤其是藤黄单胞菌属的丰度提高244.17%,同时显著降低黄杆菌属（Flavobacterium）的相对丰度。此外,与土壤理化指标呈正相关的微生物菌群相对丰度也显著升高。【结论】EM复合菌能够通过提高土壤营养成分与酶活活性,调控根系微生物群落结构,富集大量在盐碱地生存能力较强的有益菌群,进而起到促进色素辣椒生长的功效。     

江西省能耗碳排放时空特征、脱钩关系及其驱动因素

查明碳排放时空演变成因、经济发展脱钩情形及其影响因素,对协调区域经济发展同时更好进行碳减排具有指导意义。以欠发达江西省为例,基于2002-2016年规模以上工业主要能源消费数据,用IPCC碳核算方法、Tapio脱钩模型及对数平均迪氏指数分解法（Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI）对该域能耗碳排放时空演变特征、与经济发展脱钩关系及其驱动因素进行了分析。结果表明：（1）江西省碳排放量前期快速增长、中后期增长减缓,由2002年的6248.57×10⁴ t增加到2016年的18680.47×10⁴ t,增长率高达198.96%。碳排放强度处于前中期快速下降,后期缓慢下降的趋势,由5.604 t/万元降为0.552 t/万元。碳排放量和碳排放强度大体呈现着西北高东南低的空间分布特征。（2）2002-2009年和2009-2016年江西省经济增长与碳排放总体上呈现弱脱钩,脱钩弹性分别为0.177和0.105。2002-2009年江西省南部和北部地区脱钩情况不够理想;2009-2016年江西省除上饶市以外的东北部地区脱钩状况较差。（3）2002-2009年,能源结构对江西省碳排放脱钩有微弱的抑制作用,2009-2016年转变为微弱的促进作用,其对各地市碳排放脱钩的驱动方向有所不同。能源强度对碳排放脱钩起主导性作用,其在两个阶段的脱钩弹性分别为-0.329和-0.481。经济水平对碳排放脱钩有主要的抑制作用,在两个阶段的脱钩弹性分别为0.377和0.475。人口对碳排放脱钩具有较小的抑制作用。因此,江西省碳减排的重点在于改善能源结构与提高能效,推动新余、九江和萍乡等城市的传统工业转型升级,促进江西西北地区与东南地区城市的绿色协同发展。     

“表观遗传学研究进展专刊”编者寄语

近年来, 表观遗传学和表观基因组学已经成为生命科学领域的研究热点。为了向广大读者展示国内外最新研究成果与进展, 2012年12月1日在昆明召开的“八届三次《遗传》编委会议”上决定组织出版“表观遗传学研究进展专刊”, 由朱卫国、宋旭、张根发、李绍武等编委负责组稿约稿。大家积极工作, 共组稿30余篇, 经正常程序送审后, 共录用20篇, 定于2014年第3期、第5期分两次出版。     

泓森槐可培养内生固氮细菌多样性与潜在促生长特性评价

【背景】泓森槐为豆科刺槐属的速生型落叶乔木,生长快,营养需求多。目前对于泓森槐内生固氮细菌的研究鲜有报道。【目的】研究泓森槐可培养内生固氮细菌的多样性及潜在促生长特性。【方法】从表面消毒的泓森槐根、茎、叶及根瘤中进行内生固氮细菌的分离纯化,采用IS-PCR指纹图谱技术将分离得到的菌株进行聚类,对各类群代表菌株进行16SrRNA基因系统发育分析、生理生化试验、固氮酶活性测定、促生长特性试验。【结果】从泓森槐中分离出56株细菌,聚为10个类群,分别为Paenibacillus sabinae、Klebsiella michiganensis、Kosakonia radicincitans、Kosakonia pseudosacchari、Mesorhizobium erdmanii、Mesorhizobium huakuii、Mesorhizobium silamurunense、Pseudomonas geniculata、Burkholderia territorii和Devosia riboflavina,其中5个类群为联合固氮菌、3个类群为共生固氮菌、2个类群为非固氮菌,表明泓森槐组织内生固氮细菌具有丰富的多样性。促生特性试验表明7个类群具溶磷能力、6个类群具解钾能力、6个类群具有产生长素能力、6个类群具产铁载体能力、2个类群具有产蛋白酶能力。【结论】泓森槐组织内生固氮细菌具有遗传多样性与促生长特性,其在农业微生物菌肥开发利用方面具有潜在价值。     

多价阳离子诱导的DNA缩合研究进展

DNA分子在多价阳离子作用下,可以缩合成紧密有序的纳米级缩合体。常用的多价阳离子包括阳离子聚合物,蛋白质,高价无机离子等。缩合主要是由于67～90%的DNA磷酸基负电荷被中和而引起的,缩合的过程伴随着微粒的聚集过程;常见的缩合体是圆环体状,其尺寸一般在50～300nm之间;缩合主要受缩合剂正电荷的影响,缩合剂的结构也对缩合过程有一定的影响;DNA分子的大小和碱基成分也是影响缩合的因素,同时也决定缩合体的体积大小。     

长非编码RNA的作用机制及在肿瘤发生发展中的意义

功能基因组学的飞速发展将越来越多的目光引向了对非编码转录产物功能的研究。在人的转录组中,存在着一类长度大于200nt,但并不具备编码蛋白质功能的基因转录产物,即长非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)。相比于小分子RNA,它们仍是目前基因组转录产物中较为陌生的部分。在整个基因组转录产物中,lncRNA所占的比例远远超过编码RNA所占的比例。不同于编码RNA,lncRNA的保守性要差得多,然而在其分子内部,却含有较为保守的局部区段,且其表达具有时空特异性,这些现象都提示了lncRNA具有重要的生理生化功能。越来越多的研究表明,lncRNA在基因表达调控方面发挥着十分重要的作用,与物种进化、胚胎发育、物质代谢以及肿瘤发生等都有着紧密的联系,其功能的深入研究将使目前对细胞的结构网络和调控网络的认识带来革命性的变化,具有不可估量的科学和临床价值。该文将着重讨论lncRNA在不同层面上对基因表达的调控机制以及在肿瘤发生发展中的意义。     

Cell | 首次鉴定出胰岛成体干细胞

糖尿病主要是胰岛β细胞功能失常导致的胰岛素分泌不足引起的，由于缺乏足够的供体胰岛进行移植治疗，许多患者需要终生使用胰岛素维持健康。若可体外培养获取移植用胰岛β细胞，将给糖尿病患者带来巨大福音。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心曾艺课题组通过对成年小鼠胰岛进行单细胞转录组测序，成功找到了胰岛中特异表达Procr的成体干细胞，这类Procr+细胞可以在体外培养获得有功能的胰岛类器官(2020年3月19日在线发表，doi:10.1016/j.cell.2020.02.048)。研究人员通过谱系示踪发现这类Procr+细胞可以在正常生理条件下分化出胰岛中所有的细胞类型，包括Alpha、Beta、Delta和PP 细胞。同时，他们通过3D培养体系成功建立了在体外能够迅速地响应糖刺激、分泌胰岛素的有功能的胰岛类器官。并且，这些胰岛类器官移植到糖尿病小鼠体内能够挽救小鼠的糖尿病表型。体内外实验均展示了Procr+细胞的干细胞性质，为未来糖尿病的治疗提供了理论依据和技术支持。     

长非编码RNA与肿瘤

长非编码RNA的广泛存在,在改变人们对分子生物学认知的同时,也改变了对肿瘤等疾病发生机制的看法。肿瘤全基因组突变测序分析发现,非编码区域的突变比遗传密码子区域的突变更能影响疾病的发生。因为长非编码RNA发挥着精准的调控功能,它们可与各种调控因子相互作用,促进肿瘤等疾病的发生,因此,长非编码RNA可作为临床诊断的标志物和治疗靶点。现将从基因的表达与调控的角度出发,介绍长非编码RNA影响肿瘤发生发展的分子机制。     

长链非编码RNA在生物体中的调控作用

长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)的发现是基因组学和分子生物学研究领域的重要进展。lncRNA在生命活动中具有重要的调节功能,其表达紊乱与多种人类疾病的发生发展密切相关。研究表明,几乎所有的调控性lncRNA通过与不同种类的生物大分子,如DNA、RNA和蛋白质发生相互作用而行使其功能。文章概述了lncRNA在表观遗传学水平、转录水平及转录后水平调控基因表达的效应机制,并探讨了lncRNA如何在肿瘤发生和宿主防御过程中行使功能。不同于小分子ncRNA通过碱基互补配对调控靶基因的表达,大多数已鉴定的lncRNA通过调节蛋白质活性或维持蛋白质复合物的完整性发挥其生物学功能。因此,鉴定lncRNA-蛋白质相互作用可能是理解lncRNA功能的首要任务。     

长非编码RNA与蛋白质的相互作用

长非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸但缺乏蛋白质编码潜力的调控型RNA。lncRNA在真核生物基因组中广泛转录,并且能够在多种层次以灵活的方式对基因表达进行调控。lncRNA能够与染色质修饰复合物及转录因子等蛋白质相互作用,这种相互作用提高了基因表达调控的灵活性和复杂性。本文将介绍部分具有代表性的lncRNA-蛋白质相互作用及其在基因表达调控中的作用。