细菌细胞分裂位点的调控机制及其研究进展*

大肠杆菌细胞内共有3个潜在的分裂位点,一个在细胞中部,另外两个位于细胞的两极。正常情况下,细菌仅利用中部的分裂位点以二分裂方式进行细胞的对称分裂。大肠杆菌细胞分裂时,中部潜在分裂位点的选择受到min操纵子(含minC、minD、minE3个基因)的精细调控。minC基因所编码的MinC蛋白是细胞分裂的抑制因子,与具有ATPase活性的MinD蛋白结合后被激活。在MinE蛋白的作用下,MinC和MinD蛋白在大肠杆菌细胞的两极间来回振荡。整个振荡周期中,MinC蛋白在细胞两极的两个潜在分裂位点处所停留的时间     

烟草叶片外植体脱分化与再分化过程中FtsZ蛋白的表达（简报）

在植物叶肉细胞的脱分化、再分化过程中伴随着叶绿体与质体相互转化的过程。已高度分化的叶肉细胞脱分化为分生状态细胞时．其中的原质体主要由叶绿体出芽生殖产生．偶尔可以看到某些叶绿体分裂或分裂与出芽同时出现的情况。此外,叶绿体在出芽产生原质体的同时自身逐渐被巨大的淀粉粒所充满．从而转变为淀粉体。     

黔东南香禾糯AFLP遗传多样性分析与评价

香禾糯是我国侗族人民数百年来的传统主食,也是传统农业生态系统的重要组成部分。本文通过民族植物学调查与现代分子生物学试验相结合的方法,对黔东南侗族地区传统分类的香禾糯农家品种进行了评价,以便探讨香禾糯种质资源的遗传多样性变化。通过8对AFLP引物并基于遗传距离和遗传相似系数,对从黔东南侗族地区收集的95个香禾糯农家品种进行了分析。共检测到707个位点,其中多态性位点为619个,占87.55%,Shannon-Weiner多样性指数为0.3738,基因多样性指数为0.2446,遗传相似系数为0.7121~0.9958。当遗传相似系数为0.7546时,可划分为Ⅰ、Ⅱ两大类,外加1个特殊品种,其中Ⅰ类群有88个品种,Ⅱ类群有6个品种,来自相同和相邻侗寨或者形态性状相近的品种并没有完全聚在一起。结果表明黔东南地区香禾糯农家品种遗传多样性总体水平较高,特别是传统耕作文化保护较好的侗寨内,其遗传背景差异较大。香禾糯种质资源的多样性形成,在很大程度上与黔东南地区复杂多变的自然环境有关,还与该地区少数民族的传统耕作制度和民族传统文化延续密切相关。     

贵州凯里药市的侗族药用植物

凯里药市最初由当地少数民族自发组织,药市中不仅有大量的苗族传统药用植物,而且侗族传统药用植物十分丰富,为了掌握该药市侗族药用植物的现状,该研究运用民族植物学和植物分类学等方法于2014—2017年对凯里药市交易的侗族药用植物进行了6次详细调查。结果表明:该药市出售的侗族药用植物种类较多,共有65科100属111种,其中以广义百合科(Liliaceae)植物(6种,5.4%)为主,其次为伞形科(Umbelliferae)、菊科(Compositae)、天南星科(Araceae)植物(各5种,各占4.5%),再次为苦苣苔科(Gesneriaceae)植物(4种,3.6%)。从植物生活型来看,草本占有绝对优势,共有88种,占79.3%;用药部位具有多样化,但全草类药材占总数的一半。该研究还对药市中侗族和苗族交易的药用植物进行了比较分析,得出凯里药市交易的侗族药材具有独特的地域性和民族性,尤以治疗风湿关节、跌打损伤等常见疾病为主,并对凯里药市的可持续发展提出了建议。     

水稻minE基因的克隆及分析

 植物叶绿体与原核生物分裂机制相似,其中MinE蛋白在细菌分裂过程中具有重要作用. 为了研究植物MinE蛋白在叶绿体分裂过程中的功能及其进化,利用RT PCR技术克隆了水稻叶绿体分裂相关基因OsMinE,并在GenBank登录（No. AY496951）.OsMinE基因cDNA全长1 035 bp,其ORF为711 bp,编码236个氨基酸.与原核生物MinE蛋白相比,水稻OsMinE具有明显延伸的N端与C端.其N端102个氨基酸残基为预测的叶绿体导肽序列,C端延伸保守,推测赋予植物MinE蛋白新的功能.植物minE基因结构分析显示,水稻、拟南芥、杨树都仅含有1个内含子,且插入位置及相位相同.这表明,该内含子可能在单子叶、双子叶植物分化前产生.水稻OsMinE基因在大肠杆菌细胞中的表达严重影响了细胞的分裂,初步证明了水稻MinE蛋白与原核细胞MinE蛋白功能类似.水稻OsMinE基因的克隆为进一步研究叶绿体的分裂机制奠定了基础.     

叶绿体分裂相关蛋白CrMinD的保守功能

细胞或质体中部正确分裂位点的选择是MinD蛋白与其他Min蛋白（MinC／E）相互作用的结果,MinD蛋白在原核细胞以及植物叶绿体的分裂过程中发挥着重要的作用。细胞中MinD蛋白浓度的明显升高可影响正常细胞的分裂过程而产生丝状体细胞。为了研究叶绿体分裂蛋白CrMinD的保守功能,构建了衣藻CrMinD-gfp的原核表达重组质粒进行了原核功能验证。试验结果表明,衣藻CrMinD蛋白的过量表达严重影响了大肠杆菌的分裂,其在原核细胞中运动和定位与用GFP标记的原核细胞MinD蛋白具有相似性。更进一步证明了叶绿体分裂同源物CrMinD蛋白与原核细胞MinD蛋白有着相似的功能,是一个进化上功能保守的蛋白。同时,这一结果也为研究植物细胞中质体的分裂机制奠定了一定的基础。     

衣藻叶绿体分裂基因CrFtsZ1在E.coli中的表达

FtsZ蛋白在细菌的分裂中起着重要作用,能够在分裂位点形成一个环状结构而控制细菌的分裂过程。细胞内FtsZ蛋白浓度的明显降低或异常升高均可阻断正常的细胞分裂过程进而导致丝状菌体的产生。为了研究衣藻叶绿体分裂基因ftsZ的功能,构建了衣藻CrFtsZ1的原核表达重组质粒。试验结果表明,衣藻ftsZ的表达严重影响了大肠杆菌的分裂,初步证明衣藻FtsZ蛋白不仅与E．coli FtsZ蛋白在序列上相似,而且也有着相似的功能,同时这一结果也为真核细胞中质体的内共生起源提供了直接的证据。     

黔东南糯禾遗传资源的传统管理与利用

黔东南聚居着苗族、侗族、布依族、水族、瑶族、壮族、土家族、革家人和汉族等众多民族.该地区不仅生物多样性极其丰富,民族传统文化多样性也丰富多彩.通过对黔东南少数民族传统文化与糯禾传统遗传资源的管理和利用的相关性研究,结果发现:在历史上有“糯禾之乡”美誉的黔东南,虽然在近代经历了“三次糯改籼”的变革,但是至今仍然保存着类型繁多的糯禾,在研究中采集到243份糯禾标本,仅穗部性状差异明显的就有19份.不同的糯禾资源能很好适应该地区复杂多变的自然生态环境,并且具有丰富的民族传统文化内涵,这是糯禾资源能在黔东南民族地区很好地保存下来的决定性因素.黔东南各民族不仅创造了绚丽多彩的民族传统文化,也为传统的生态农业文化与生物多样性的保护与利用做出了贡献,进一步验证了文化多样性在生物多样性保护与利用中所发挥的积极作用.     

细菌细胞分裂位点的调控机制及其研究进展

大肠杆菌细胞内共有3个潜在的分裂位点,一个在细胞中部,另外两个位于细胞的两极。正常情况下,细菌仅利用中部的分裂位点以二分裂方式进行细胞的对称分裂。大肠杆菌细胞分裂时,中部潜在分裂位点的选择受到min操纵子(含minC、minD、minE3个基因)的精细调控。minC基因所编码的MinC蛋白是细胞分裂的抑制因子,与具有ATPase活性的MinD蛋白结合后被激活。在MinE蛋白的作用下,MinC和MinD蛋白在大肠杆菌细胞的两极问来回振荡。整个振荡周期中,MinC蛋白在细胞两极的两个潜在分裂位点处所停留的时间较长,分裂复合物无法正常组装,因而细胞两极的潜在分裂位点被屏蔽;而MinC蛋白在细胞中部的分裂位点所停留的时间较短,不能有效地抑制分裂复合物的组装,因此,各种细胞分裂蛋白在中部的分裂位点组装形成稳定的分裂复合物,使正常的细胞分裂得以进行。     

衣藻CrFtsZ2-GFP融合蛋白在E.coli中的表达及其定位

FtsZ蛋白在细菌的分裂中担任着重要作用 ,能够在分裂位点形成一个环状结构而控制细菌的分裂过程。胞内FtsZ蛋白浓度的异常升高或降低均可阻断正常的细胞分裂过程进而形成分裂异常的丝状菌体。为了研究衣藻FtsZ蛋白的生物学活性 ,构建了衣藻CrFtsZ2cDNA全长与绿色荧光蛋白基因egfp的融合表达质粒 ,并对其在大肠杆菌中的表达与定位做了初步分析。在大肠杆菌JM10 9中 ,融合表达质粒的过量表达导致宿主菌形成了丝状菌体 ,通过荧光显微镜观察发现CrFtsZ2 EGFP融合蛋白沿着宿主菌体的纵轴方向有规律地聚集成荧光点或荧光带 ,暗示衣藻CrFtsZ2蛋白能够识别宿主菌内分裂位点的定位信号并参与其细胞分裂过程 ,初步验证了衣藻CrFtsZ2蛋白的功能。