人口发展与生物多样性

地球上现有生物约２００万种,历史上曾达到２５００万种,这种生物的多样性是生命发展的基本特征之一。从进化的角度来看,地球上生物发展的总趋势是种类由少到多,由单一环境到适应多种多样的环境;从遗传的角度来看,生物多样性为生命提供了一个无比庞大基因库,使生物在漫长的进化历程中,在遗传与变异的对立统一运动中始终保持旺盛的活力,不仅使生物适应环境的能力趋于完善,且使生物具有抵抗环境骤变的巨大潜能;从生态系统的角度来看,生物多样性是生态系统稳定的基本保证。就人的自然属性来说,人类是多样性生物大家庭中的一员,其…     

植物多肽信号分子RALF的研究进展

多肽信号分子调控生物体的生长发育过程,在动物、细菌、真菌中广泛存在,而植物多肽成分的信号分子直到1991年才首次报道,但随后即从植物中陆续分离出多种多肽类生长调节因子.快速碱化因子(rapid alkalinization factor,RALF)就是其中的一种,它广泛存在于植物中.被证明在植物多个器官的不同发育时期都表达,具有使植物组织生长的培养基碱化、抑制根生长等多种作用.现对RALF同源基因的特征以及表达情况、RALF多肽的结构及生理功能等进行介绍,为RALF的进一步研究提供参考.     

温度胁迫对植物花粉发育的影响

温度是影响开花植物有性繁殖的重要环境因子之一,在雌雄配子的发育过程中,温度胁迫常导致花粉败育。该文总结了目前研究已知的温度胁迫对植物花粉发育的影响,包括花粉发育对温度胁迫的最敏感时期、温度胁迫引起的花药绒毡层、糖代谢、激素水平的变化,并对低温与高温胁迫对花粉发育的影响进行了比较讨论。文章同时还概述了花粉响应温度胁迫的分子机理研究进展,重点介绍了目前已知的6个参与花粉响应低温胁迫的基因的功能,并总结了此研究领域中存在的不足及展望了今后研究重点,以期为进一步解析花粉响应温度胁迫的机制提供参考。     

一个白菜花粉发育相关的新基因BcMF7的鉴定

利用cDNA-AFLP技术分析了白菜(Brassica campestris L. ssp. chinensis Makino, syn. B. rapa L. ssp. chinensis)雄配子减数分裂的胞质分裂突变体(male meiotic cytokinesis, mmc)和野生型植株花蕾基因表达的差异, 克隆了其中一个在野生型花蕾中特异表达的基因BcMF7, 序列分析发现该基因的最大开放阅读框为390 bp, 编码129个氨基酸, 推测的蛋白质分子量为13.75 kD, 含有8个蛋白激酶C磷酸化位点, 2个酪蛋白激酶II磷酸化位点, 2个酪氨酸激酶磷酸化位点, 2个N-糖基化位点以及2个N-豆蔻酰化位点等, 这些位点均与细胞内信号传导、蛋白定位以及黏附等过程有关. 时空表达特点分析发现BcMF7在花粉中特异表达, 其转录本最早在花粉发育的四分体时期开始出现, 在单核小孢子时期表达丰度达到最高, 随后在成熟花粉粒形成时期表达量又有所下降. 推测BcMF7可能在花粉发育的四分体时期到成熟花粉粒形成过程的信号传导中发挥重要作用.     

耻垢分枝杆菌的蚯蚓血红蛋白样蛋白MSMEG_3312影响其大环内酯类药物的敏感性

【目的】活性氧类分子是机体有氧代谢的自然产物,可以引起氧化损伤,导致细胞DNA突变、蛋白质失活,是细菌耐药产生的原因之一。蚯蚓血红蛋白家族是能携带氧、可逆地结合氧的一类蛋白,在氧代谢过程中发挥重要作用,与活性氧类分子介导的细菌耐药相关。预测耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)MSMEG_3312是蚯蚓血红蛋白样蛋白,其功能可能与细菌抗药性有关。【方法】通过生物信息学预测耻垢分枝杆菌MSMEG_3312的结构特征。通过基因敲除、遗传互补和抗药性分析以及启动子表达测定等方法研究MSMEG_3312与耻垢分枝杆菌抗药的相关性。【结果】与野生菌株mc2155相比,msmeg_3312敲除菌株表现为抗大环内酯类抗生素,而且回补msmeg_3312部分丧失了这种耐药表型。此外,大环内酯类抗生素的胁迫在统计上显著下调msmeg_3312启动子的表达。另外,对作用于核糖体的其他药物,敲除菌株和野生菌株没有抗药性差异。【结论】生物信息学分析显示MSMEG_3312的氨基酸序列具有典型的蚯蚓血红蛋白保守的HHE结构域,预测其二级结构含有4个α-螺旋组成的典型蚯蚓血红蛋白结构。MSMEG_3312与耻垢分枝杆菌对大环内酯类抗生素的药物敏感性相关,其可能通过影响药物与核糖体50S亚基的作用来发挥功能。     

甘薯sporamin蛋白的功能及其在抗虫转基因植物中的应用

Sporamin蛋白是甘薯块根中一种主要的可溶性蛋白,具有块根特异表达、伤害诱导表达等生物学特性,并具有胰蛋白酶抑制剂活性。sporamin具有的胰蛋白酶抑制剂活性使其广泛应用于近年植物抗虫转基因的研究。该文就其序列结构特性、表达调控、生物学功能,以及在抗虫转基因领域的研究进展进行了综述。     

阿拉伯半乳糖蛋白在被子植物中的功能

阿拉伯半乳糖蛋白(arabinogalactan proteins,AGPs)是一类富含羟脯氨酸/脯氨酸的高度糖基化的蛋白分子,在高等植物的细胞壁、质膜和胞外基质中广泛存在。AGPs是一类重要的糖蛋白,它在被子植物营养生长和生殖发育的各个环节都可能发挥作用,涉及体细胞胚胎发生、细胞增殖、细胞膨大、细胞程序性死亡、损伤防御、根形态建成、花粉管生长以及植物激素信号传导等。植物结构基因组学及功能基因组学的快速发展,使得人们对AGPs的表达模式和功能特点有了更深入的认识。本文首先就AGPs的分子结构和分类,然后重点就利用基因组序列信息分析以及正、反向遗传学等手段进行的AGPs在植物营养生长、生殖发育、细胞程序性死亡,以及分子互作和信号传导等方面的作用的研究进行了综述。     

花粉发育相关基因BjMF6的分子克隆及其生物信息学分析

根据白菜花粉特异的多聚半乳糖醛酸酶(PG)基因BcMF6的全长序列设计引物,通过PCR直接扩增的方法从茎瘤芥(BrassicajunceaCzern.etCossvar.tumidaTsenetLee)‘浙桐1号’和分蘖芥(Brassicajunceavar.multicepsTsenetLee)‘雪里蕻’中克隆到了BcMF6的同源基因BjMF6t和BjMF6m。BjMF6t和BjMF6m的序列完全相同,故合称BjMF6。该基因与BcMF6在DNA水平的相似性高达99.6%。Blast分析发现它与拟南芥外切PG基因在氨基酸水平上有很高的相似性,并且具有所有PG基因特有的功能结构域和活性位点,推测BjMF6属于PG基因。通过序列分析和系统树构建进一步证明了该基因可能是与花粉发育相关的PG基因。     

白菜细胞核雄性不育两用系的细胞学观察

对白菜细胞核雄性不育两用系进行了花粉母细胞减数分裂和小孢子发育的细胞学观察,实验结果初步表明不育系小孢子败育时期在减数分裂末期Ⅱ这一阶段,败育方式是不能形成四分体,随后小孢子内颗粒状的内含物不断外溢,直至成为一个空壳,药室萎缩,导致花粉败育。     

植物长链非编码RNA的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lnc RNAs)是真核生物中一类长度大于200个核苷酸、无蛋白编码能力或编码能力极低的RNA转录本。lnc RNA种类和功能的多样性导致了对其进行研究的复杂性,特别是对植物中lnc RNA的认识相当有限。该文就近年来植物中已发现的lnc RNA的种类、相关转录酶、参与的生物学过程、发挥功能的分子机制以及其相关的研究策略等方面进行综述和展望,以期为深入认识植物lnc RNA提供借鉴。