海拔对白肋烟质体色素含量及相关基因表达的影响

以‘鄂烟1号’为供试品种,于湖北恩施选取高、中、低3个海拔(海拔高度分别为1 560m、1 200m、800m)种植区,研究不同海拔白肋烟主要生育期(旺长期、成熟期)内烟叶质体色素含量及其合成代谢过程中相关基因表达的差异,探讨白肋烟质体色素代谢对海拔高度的生理响应机制。结果表明:烟叶叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量及旺长期类胡萝卜素总量均以中海拔地区最高,且显著或极显著高于其他海拔梯度;成熟期高海拔烟叶类胡萝卜素总量最高,且较旺长期明显增加。叶绿素及旺长期类胡萝卜素合成有关的基因均为中海拔表达最强,成熟期类胡萝卜素合成基因在高海拔表达最强。结果说明‘鄂烟1号’更适宜种植在中海拔地区。     

SGTA基因及其蛋白的生物信息学分析

[目的]对SGTA基因及其蛋白的结构和特征进行生物信息学分析,为研究SGTA与肿瘤形成和发展的相关性提供理论基础。[方法]运用生物信息学数据库和软件对SGTA基因的结构、单核苷酸多态性位点(SNP)、SGTA基因与其他基因的相互作用网络、SGTA蛋白的理化性质、二级结构、蛋白结构域、蛋白翻译后修饰、蛋白质之间相互作用网络进行分析。[结果]人SGTA基因有5种可变剪接产物,编码区存在78个SNP位点,其中错义突变31个,无义突变1个。人SGTA蛋白由313个氨基酸组成,是稳定性不高的亲水蛋白,α-螺旋是其主要二级结构元件,属于TRP超家族,预测有3个磷酸化激酶修饰位点和数个潜在泛素化修饰位点。与SGTA存在相互作用的基因和蛋白多数与维持体内蛋白质稳定的分子伴侣功能相关。[结论]SGTA基因及其蛋白的生物信息学分析为进一步实验研究其在肿瘤形成和发展中的地位及调控机制奠定了基础。     

裸子植物中光敏色素PHY-PAS1结构域的适应性进化

光敏色素是一类红光／远红光受体,在植物种子萌发到成熟的整个生长发育过程中均起重要的调节作用。光敏色素PHY-PAS1结构域存在于光敏色素基因家族的所有成员中,对调节发色团的光谱特性和光信号转导非常关键。光敏色素基因家族通过基因重复产生,而基因重复可能与物种形成有关。PHYP基因是裸子植物光敏色素基因家族发生第1次重复后产生的,并且以单拷贝形式存在。为了研究不同裸子植物PHYP基因编码蛋白的PHY-PAS1结构域在进化过程中是否受到相同的选择压力以及是否发生了适应性进化,该研究利用分支模型、位点模型以及分支．位点模型对裸子植物31条PHYP基因序列编码蛋白的PHY-PAS1结构域所受到的选择压力进行了分析。结果表明,在由PHY-PAS1结构域序列构建的系统树中,多数分支处于强烈的负选择压力下（ω〈1）：有14个分支处于正选择压力下（ω〉1）,其中13个分支发生在属内种间;与之相比,在较为古老的谱系中相对缺少这种正选择压力。     

乌蒙山峨眉栲、华木荷群落特征研究

乌蒙山位于中国西部半湿润常绿阔叶林与东部湿润常绿阔叶林交界区,是云南省唯一分布峨眉栲、华木荷群系(Formation Castanopsis platyacantha,Schima sinensis)的地区,该群系处于中国西部常绿阔叶林向东部常绿阔叶林过渡的地带,群落更加复杂多样。为了更深入地了解该群系的群落特征,同时找出其与东部湿润常绿阔叶林的联系,该文对该类型群落进行了数量分类研究,分析了聚类归并的各群落类型的乔灌优势种特征(径级结构、高度结构和重要值),同时采用DCA,CCA和DCCA排序分析进行群落特征分异的环境解释,并与四川峨眉山同类群落进行特征对比。结果表明:(1)乌蒙山峨眉栲、华木荷群落可划分为6个类型:峨眉栲群落,峨眉栲、华木荷群落,峨眉栲、十齿花群落,水青冈(Fagus longipetiolata)、华木荷、峨眉栲群落,华木荷、硬斗石栎(Lithocarpus hancei)群落,十齿花(Dipentodon sinicus)、华木荷群落。(2)乌蒙山峨眉栲、华木荷群落中,峨眉栲大树比例较高,华木荷小苗数量巨大,灌木层常以竹类为优势种。(3)海拔、坡度和太阳年辐射值是影响群落分布的主导因素。(4)峨眉山同类群落中优势种种群呈稳定型或增长型,而乌蒙山峨眉栲、华木荷群落中,峨眉栲和水青冈呈现下降型的特点。     

云南大山包黑颈鹤自然保护区鸟类多样性及其与生境结构的关系

2015—2016年4个季节,采用样线法和样点法结合调查鸟类并基于遥感信息分析生境结构,研究了大山包自然保护区9个1 km~2样点鸟类多样性及其与生境的关系。结果表明:大山包共有鸟类16目41科127种,包含国家重点保护鸟类14种;雀形目、雁形目、鸻形目鸟类为主,共27科80种,数量最多的是斑头雁(Anser indicus)、小云雀(Alauda gulgula)、黑颈鹤(Grus nigricollis),共占总数量的50.09%;种类以留鸟(占49.61%)和鸣禽(51.97%)为主,数量以冬候鸟(58.13%)和水鸟(60.28%)为主;40.94%的种类和60.28%的数量均偏好水域湿地生境类型;Pearson相关系数表明,水域面积占比与冬季和春季鸟类数量显著相关(P0.05),森林-灌丛面积占比与夏季和秋季鸟类种类显著相关(P0.05);大山包是重要的鸟类栖息地和越冬地,其生境结构对鸟类种类和数量有巨大影响;营建水域、森林-灌丛、沼泽湿地等多种生境类型及其空间组合,是保护大山包鸟类多样性的重要途径。     

烟草NtGCN2的克隆与表达分析

GCN2是目前所有测序植物中唯一的eIF2α激酶,它可以通过磷酸化真核翻译起始因子eIF2α来调节蛋白的合成,从而对氨基酸的缺乏和各种胁迫做出响应。本研究采用RACE PCR技术从烟草K326中获得了GCN2的末端序列,通过RT-PCR方法获得了部分cDNA序列,经过拼接得到了GCN2的全长cDNA序列,将其命名为NtGCN2(Gen Bank登录号KJ706220)。分析发现,NtGCN2基因的cDNA全长为4 196 bp,ORF全长为3 759 bp,编码1 252个氨基酸残基,分子量为141.4 kDa,等电点为5.58。BLASTP分析结果表明,NtGCN2与土豆和番茄的同源性分别达到90%和88%。对其蛋白质结构域进行预测发现,NtGCN2包含了典型的GCN2激酶功能域。荧光定量PCR分析表明,该基因在根、茎、叶和花中均有表达,在叶片中表达最强,根中的表达最弱。     

高分辨魔角旋转核磁共振和主成分分析研究人类低级星形细胞瘤和脑膜瘤的代谢组特征

采用高分辨魔角旋转核磁共振（HRMAS ^1H NMR）技术结合主成分分析（PCA）方法研究了39例人体脑肿瘤组织的代谢组特征．39例肿瘤样本分别来自39个脑肿瘤患者,包括15例低级星形细胞瘤,13例纤维型脑膜瘤和11例过渡型脑膜瘤．核磁共振波谱分析结果表明,脑肿瘤组织的代谢组中丰要含有脂肪酸、乳酸、胆碱代谢物（如胆碱、磷酸胆碱和甘油磷酸胆碱）、氯基酸（如丙氨酸、谷氨酸、谷氮酰胺、牛磺酸）、N-乙酰天门冬氨酸（NAA）和谷胱甘肽等代谢物．通过对核磁共振谱进行主成分分析（PCA）,发现低级星形细胞瘤和脑膜瘤的代谢组之间具有明显的差异,而在过渡型和纤维型两个亚类脑膜瘤之间该差别相对较小．与脑膜瘤相比,低级星形细胞瘤中甘油磷酸胆碱、磷酸胆碱、肌醇与肌酸的含量较高,而丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、谷胱甘肽和牛磺酸的含量较低．NAA的含量在低级星形细胞瘤中尽管较低但能观察到,而脑膜瘤中却未发现NAA的信号．结果衷明,HRMAS ^1H NMR和多变量统计分析相结合的组织代谢组学方法,不仅能有效区分不同类型的脑肿瘤,而且还可以为脑肿瘤提供丰富的代谢组信息,这些信息对研究肿瘤发生发展的机制具有潜在的意义．     

毛柄短肠蕨红/蓝光嵌合光受体基因的克隆和蛋白质结构分析

Phytochrome 3 (PHY3) 是一种特殊的既能吸收红光/远红光又能吸收蓝光的嵌合光受体, 一些隐花植物利用 PHY3 提高在弱光环境下的光敏感性。但是, 有关植物嵌合光受体的序列信息极为匮乏。文章采用反向 PCR 法分离了蕨类植物毛柄短肠蕨红/蓝光嵌合光受体编码基因的全长序列。序列分析表明: 该基因没有内含子, 仅包含一个长度为 4 278 bp 的开放阅读框, 与铁线蕨 PHY3 的核苷酸序列具有 80％以上的一致性。该基因编码一个 1 425个氨基酸组成的蛋白质, 预测分子量为 157 kDa, 理论等电点 (pI) 为 6.29。结构分析表明, PHY3是由光敏色素和向光色素蛋白融合而成, 其 N 端序列与光敏色素 N 端序列类似, 包括 PAS、GAF 和 PHY 结构域, 负责结合吸收红光/远红光的藻蓝胆素生色团; 而 C端与完整的向光色素类似, 由 2 个 LOV和 1 个 Ser/Thr 激酶结构域组成, 可结合吸收蓝光/ UV-A 的生色团黄素单核苷酸 FMN。     

不同海拔下烤烟碳氮代谢相关酶基因的表达差异分析

为探讨贵州乌蒙烟区不同海拔的烤烟特色形成的分子机理,本文利用实时荧光定量PCR技术对的烤烟碳氮代谢相关酶基因的表达进行检测。结果表明,液泡转化酶(VIN)基因在烤烟移栽后50 d的中海拔表达较强,移栽后60 d高海拔表达比较活跃,烤烟成熟期低海拔表达略强。蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因在烤烟旺长期高海拔表达较强,烤烟成熟期低海拔表达较强,中海拔表达较弱。在4个取样时期,海拔越高,蔗糖磷酸化酶(SPP)基因表达越强,高海拔地区烟叶的颗粒结合型淀粉合成酶(GBSSI)基因表达均最强。淀粉分支酶(SBE)基因在烤烟移栽后50、60和70 d高海拔下表达较强,在移栽后80 d低海拔下表达相对较强。从同一时期不同海拔的结果分析,烤烟硝酸还原酶(NR)基因表达强度随海拔降低而逐渐增强。谷氨酰胺合成酶(GS1-3和GS1-5)基因表达在4个取样时期表现为低海拔强于中、高海拔的。     

用高分辨魔角旋转核磁共振氢谱技术结合模式识别方法对人类神经上皮肿瘤进行分级

临床资料显示,患有脑肿瘤病人的存活率通常与肿瘤的类型和级别有关．如通过高分辨魔角旋转核磁共振氢谱（HRMAS ^1H NMRS）技术检测得到肿瘤组织的代谢轮廓（特征）,不仅可为肿瘤的生物学和新陈代谢研究提供有价值的信息,而且可为肿瘤的分类和分级提供重要的代谢指纹特征,而这些特征有可能成为未来肿瘤诊断的潜在手段（工具）．本研究采用高分辨魔角旋转核磁共振氢谱技术结合多维变量分析（如主成分分析）方法研究了30例神经上皮肿瘤组织的代谢特征,并与临床病理结果进行对照．这30例神经上皮肿瘤主要包括2例低级星形细胞瘤（Ⅰ级）、12例中级星形细胞瘤（Ⅱ级）、8例间变型星形细胞瘤（Ⅲ级）、3例胶质母细胞瘤（Ⅳ级）和5例髓母细胞瘤（Ⅳ级）．研究发现,神经元（NAA）、肌酸、顺式肌醇、甘氨酸和乳酸等代谢物的浓度以及一些代谢物与肌酸的浓度比值在不同级别的脑肿瘤组织间均具有显著性差别（P〈0．05）．这些代谢物的浓度比值主要包括NAA／）I~L酸、乳酸／肌酸、顺式肌醇／肌酸、甘氨酸／肌酸、反式肌醇,肌酸和丙氨酸,肌酸等．此外,采用人为监管模式识别方法建模（SrMCA）来预测（或区分）低、高级肿瘤,准确率基本均达87％．如仅对预测高级（Ⅲ和Ⅳ级）肿瘤而言,其灵敏性和特异性分别高达87％和93％．因此,高分辨魔角旋转核磁共振氢谱技术结合模式识别方法有可能成为未来一种潜在的、快速、准确分级人类脑肿瘤的手段（工具）．