什么样的证据?--读毛新先生的文章有感

最近,阅读了曾在华西医科大学工作过的毛新先生在《美国人类遗传学杂志》（ＴｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｍａｎＧｅｎｅｔｉｃｓ）１９９８年第６３卷第３期上发表的题为ＣｈｉｎｅｓｅＧｅｎｅｔｉｃｉｓｔｓ′ＶｉｅｗｓｏｆＥｔｈｉｃａｌＩｓｓｕｅｓｉｎＧｅｎｅｔｉｃＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＳｃｒｅｅｎｉｎｇ：ＥｖｉｄｅｎｃｅｆｏｒＥｕｇｅｎｉｃｓｉｎＣｈｉｎａ（ｐｐ６８８～６９５）的文章,颇有感触。其一,毛新先生试图展示中国存在Ｅｕｇｅｎｉｃｓ的证据。１９９８年８月在北京举行的第１８届国际遗…     

玉米籽粒重金属铅(Pb2+)含量的QTL定位

铅(Pb²⁺)是现存环境最大量的有毒重金属污染元素,在我国特别是西南地区种植的玉米受重金属Pb²⁺污染日益严重,已严重影响到食物安全。文章利用玉米籽粒Pb²⁺低富集自交系178和籽粒Pb²⁺高富集自交系9782杂交衍生的重组自交系群体为作图群体,利用165对SSR多态性标记,构建了总长度为1499.85 cM、标记间平均距离为9.07 cM的分子遗传图谱,对玉米籽粒Pb²⁺含量性状进行了QTL定位分析,以期为选育籽粒低富集Pb²⁺的玉米新品种提供参考。结果表明,在Pb²⁺浓度为333.32 mg/kg胁迫下,共检测到2个与籽粒Pb²⁺含量相关的QTL,分别位于玉米第1、第4号染色体,其中qPC1位于标记区间umc1661~phi002h之间,表型贡献率为11.13%,加性效应为0.062;qPC4位于umc1117~nc005之间,表型贡献率为5.55%,加性效应为-0.044。性状相关分析结果表明,籽粒中Pb²⁺含量与穗长、穗粗、行粒数、穗重和百粒重等产量性状间均未达到显著水平,表明选育玉米籽粒Pb²⁺低富集的新自交系或杂交种不一定会影响到产量性状,而且籽粒Pb²⁺含量是一个相对独立的遗传性状。     

水稻糙米重金属Cd含量的QTL分析

镉(Cd²⁺)是一种分布较广泛、毒性较强的一种重金属, 文章利用韭菜青×IR26杂交衍生的一个重组自交系群体(Recombinant inbred lines, RIL)及构建的SSR分子遗传图谱, 对控制糙米中Cd²⁺含量的QTL进行分析, 为选育籽粒中Cd²⁺低吸收或低积累的水稻品种提供参考。结果表明, 在Cd²⁺胁迫(5 mg/kg)处理条件下, 共检测到2个与糙米Cd²⁺含量有关的QTLs, 分别位于水稻第11染色体上的标记RM6288-RM6544和RM167-RM5704之间, 其中qCCBR-11a对表型贡献率为11.17%, 加性效应0.089; qCCBR-11b对表型变异贡献率为7.66%, 加性效应0.075。相关分析显示, 糙米Cd²⁺含量与株高、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重等产量性状的相关性均不显著, 糙米中Cd²⁺含量是一个相对独立、由基因控制的遗传性状。     

Mn2+-Fe2+复合胁迫对胭脂草逆境生理指标的影响

以胭脂草(Rivina humilis)为材料,采用溶液培养法,研究系列浓度的锰铁复合胁迫对其若干逆境生理指标的影响。结果表明,当锰铁复合胁迫浓度为6 mmol/L Mn2++0.5 mmol/L Fe2+时,叶绿素含量和可溶性糖含量均极显著高于对照,并达最大值;与此同时,MDA含量极显著降低,并达呈最小值。该组合处理能维持胭脂草较高水平的保护酶(SOD、POD、CAT)活性。由此说明,适宜浓度的锰铁复合处理,能在一定程度上缓解单一金属的毒害作用,提高胭脂草对锰铁复合胁迫环境的耐受性。     

发状念珠蓝细菌细胞对Cu2+、Cr2+和Pb2+胁迫的响应

[目的] 对发状念珠蓝细菌细胞进行重金属离子Cu2+(CuSO4)、Cr2+(CrCl2)和Pb2+(PbCl2)胁迫,探讨发状念珠蓝细菌细胞对重金属离子胁迫的响应.[方法] 25℃,80 μmol/(m·s)光照下,BG11培养液培养发状念珠蓝细菌,利用不同浓度(0、0.1、1.0、10、100 mg/L) Cu2+、Cr2+和pb2+胁迫发状念珠蓝细菌细胞,测定其质膜透性、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量以及海藻糖含量,分析发状念珠蓝细菌细胞对重金属离子胁迫的响应.[结果] 在Cu2、Cr2和pb2胁迫下,发状念珠蓝细菌细胞的外渗率和丙二醛(malondialdehyde)含量随着重金属离子浓度的升高而升高,相对渗透率和膜脂过氧化水平的变化趋势一致.超氧化物歧化酶(superoxide dismutase)活性随重金属离子浓度的升高先升后降,脯氨酸含量随着重金属离子处理浓度的升高,呈先降后升的趋势,可溶性糖含量随浓度的增大而减少.[结论] 低浓度的重金属离子可以诱导发状念珠蓝细菌细胞产生结构和生理的应激响应,高浓度会导致发状念珠蓝细菌细胞膜结构和功能的严重损害.     

番茄calnexin基因的克隆及胁迫表达分析

Calnexin是内质网中重要的类凝集素分子伴侣,其主要作用是辅助糖基化蛋白的折叠和装配,调节内质网中的Ca²⁺稳态平衡和Ca²⁺信号传导过程。从番茄(Lycopersicon esculentum)的cDNA文库中克隆到calnexincDNA全序列,将其命名为Lecnx61.0,并以其3’端DNA片段为探针对番茄基因组进行Southern分析,结果表明Lecnx61.0在该基因组中仅有一个拷贝;Northern和W estern分析表明,Lecnx61.0的表达还受热激、冷害、盐害和内质网应激诱导剂衣霉素的诱导,但对干旱胁迫没有明显的反应。LeCNX 61.0蛋白对Ca²⁺亏缺胁迫的响应呈现组织特异性,但高浓度Ca²⁺并不影响各组织中LeCNX 61.0蛋白的含量,实验结果表明LeCNX 61.0蛋白可能在植物抵抗特定的环境胁迫中发挥作用。     

植物感受盐胁迫及相关钙信号的研究进展

盐胁迫对植物的生长和发育造成严重影响,其危害包括渗透胁迫、离子毒害等,严重损害了农业生产和粮食安全。在盐胁迫下,植物相关感受器接受刺激,使得Ca²⁺通过细胞膜以及细胞内钙库膜上打开的Ca²⁺通道进入细胞质基质,导致细胞质内Ca²⁺浓度升高,产生钙信号。钙离子作为重要的第二信使,在植物细胞内和细胞间传递信号,信号往下游传递,在不同生长和发育阶段引起植物一系列的生理响应来应对盐胁迫影响。钙信号主要通过钙调蛋白（CaM）、钙调素样蛋白（CML）、钙依赖性蛋白激酶（CDPK）、钙调磷酸酶B样蛋白（CBL）和CBL互作蛋白激酶（CIPK）感知并将特异的钙信号信息传递到下游;从而激活植物盐胁迫生理响应。本文主要综述植物如何感知盐胁迫刺激,以及钙信号产生与传导机制,并对该研究领域需解决的问题进行了展望。     

草酸处理对热胁迫下辣椒叶片膜透性和钙分布的影响

研究了外源草酸对热胁迫下辣椒叶片中细胞膜相对透性、谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量变化以及Ca2+分布的影响.结果表明热胁迫使叶肉细胞膜相对透性升高,草酸处理则减轻升高幅度.热胁迫使叶片中GSH和AsA含量下降;草酸处理则使二者在热胁迫下含量下降幅度较小.常温下辣椒叶肉细胞的焦锑酸钙沉淀颗粒主要分布于液泡、胞间隙和叶绿体中,热胁迫下液泡、细胞间隙中减少,但在细胞核和细胞质中出现;经过草酸处理的叶肉细胞,焦锑酸钙沉淀颗粒在胞间隙中明显增多,液泡中减少.     

Ca2+预处理对热胁迫下辣椒叶肉细胞中Ca2+-ATP酶活性的影响

在常温下生长的辣椒(Capsicum annum L.)叶肉细胞中Ca2+-ATP酶主要分布于质膜、液泡膜上,叶绿体的基质和基粒片层上也有少量分布;在40℃下热胁迫不同的时间,酶活性逐渐下降,直至叶绿体超微结构解体.同样条件下,经过Ca2+预处理后,分布在上述细胞器膜或片层上的酶活性大大提高,表明Ca2+预处理对该酶活性具有激活作用;Ca2+预处理对热胁迫下的超微结构的完整性具有一定的保护作用,并且能使Ca2+-ATP酶在热胁迫下维持较高活性.结果表明,Ca2+预处理增强辣椒幼苗的抗热性,可能与其稳定细胞膜、从而使Ca2+-ATP酶在热胁迫下保持较高活性有一定关系.     

玉米重金属铅(Pb~(2+))含量的配合力分析与育种对策

选择有代表性的12个玉米自交系,按Griffing4模式组配获得66个组合(F1),用温室盆栽,在3个Pb2+污染水平下对叶片和子粒Pb2+含量配合力和遗传参数进行分析。结果表明:玉米叶片和子粒的Pb2+含量一般配合力与特殊配合力差异均达到显著水平,非加性方差大于加性方差,遗传方差大于环境方差,广义遗传率大于狭义遗传率,该性状的变异主要来自遗传因素,遗传力较强。玉米种质筛选过程中,土壤Pb2+浓度在333.32 mg/kg以下,用亲本郑58组配的组合在筛选时不仅注重子粒Pb2+含量未超标而且要注重叶片Pb2+高富集,其主要是兼顾饲料和粮食安全的同时进行土壤Pb2+污染的生物修复;土壤Pb2+浓度高于715.46 mg/kg时,用亲本178组配的组合筛选应注意叶片和子粒低Pb2+积累的种质选育,对今后在不同Pb2+污染土壤中开展玉米品种筛选和规避污染育种策略的选择具有一定的指导意义。     

玉米重金属铅含量的配合力分析与育种对策

选择有代表性的12个玉米自交系,按Griffing4模式组配获得66个组合(F1),用温室盆栽,在3个Pb2+污染水平下对叶片和子粒Pb2+含量配合力和遗传参数进行分析。结果表明:玉米叶片和子粒的Pb2+含量一般配合力与特殊配合力差异均达到显著水平,非加性方差大于加性方差,遗传方差大于环境方差,广义遗传率大于狭义遗传率,该性状的变异主要来自遗传因素,遗传力较强。玉米种质筛选过程中,土壤Pb2+浓度在333.32 mg/kg以下,用亲本郑58组配的组合在筛选时不仅注重子粒Pb2+含量未超标而且要注重叶片Pb2+高富集,其主要是兼顾饲料和粮食安全的同时进行土壤Pb2+污染的生物修复;土壤Pb2+浓度高于715.46 mg/kg时,用亲本178组配的组合筛选应注意叶片和子粒低Pb2+积累的种质选育,对今后在不同Pb2+污染土壤中开展玉米品种筛选和规避污染育种策略的选择具有一定的指导意义。     

Hg2+对海马齿叶肉细胞超微结构的影响

以红树林植物海马齿为材料,将生长一致的海马齿水培苗放到含有不同浓度Hg2+的营养液中进行Hg2+胁迫,用透射电镜观察海马齿叶肉细胞超微结构对不同浓度Hg2+胁迫的响应,以明确重金属汞对海马齿叶肉细胞超微结构的影响,探讨海马齿耐汞机制。结果表明:重金属汞能造成海马齿叶肉细胞不同程度的伤害,主要表现为对叶肉细胞中的叶绿体、线粒体、细胞核以及膜系统的伤害。随着Hg2+浓度不断升高,其叶绿体数目不断减少,形状由船型变成长形以及出现一些巨型叶绿体,类囊体系统受到伤害、基粒片层变得模糊不清。线粒体数目由于Hg2+浓度的不同而不同,形状由棒状变成圆形及椭圆形,线粒体双层膜结构与嵴变得模糊不清。细胞核也受到不同程度的伤害,核仁由一个变成多个,最后消失;同时细胞膜也受到伤害,主要表现为,不断的向胞内形成膜突起再形成空泡。最后在高浓度Hg2+胁迫下,随着叶肉细胞内细胞器的不断减少,最终造成细胞解体死亡。     

宏基因组来源新过水解酶的分子克隆与酶学特性

旨在获得具有氯化功能的过水解酶,拓展过水解酶资源,为其工业应用奠定基础。以唐河某造纸厂污泥为材料构建宏基因组文库,通过活性筛选获得一个细菌过水解酶Per822。使用大肠杆菌异源表达Per822,研究纯化后的重组蛋白酶学性质并检测了生成过乙酸的能力。测序结果显示per822编码一个含273个氨基酸的蛋白。Per822是典型的多功能酶代表,分别具有过氧化物酶、卤代酶和酯酶的活性。Per822过水解氯化单氯二甲酮的最适反应pH为4.5,在pH3.5–8.0范围内酶活性稳定。最适反应温度是55℃,在70℃以下酶活性稳定且氯化活性能够被Fe2+激活。以乙酸乙酯为共底物Per822显示出较强的产过乙酸能力。重组Per822的高可溶性表达、催化多功能性、较强的产过乙酸能力使得Per822在有机合成、废水处理、杀菌、生物质预处理等方面有着潜在的应用价值。     

外源ATP对盐胁迫下油菜幼苗生长的影响

研究了外源ATP处理对盐胁迫下油菜幼苗生长的影响,探讨了过氧化氢(H₂O₂)和钙离子(Ca²⁺)作为信号分子在ATP对油菜幼苗耐盐性调控过程中的作用。结果表明:与单独Na Cl处理相比,ATP+Na Cl处理降低了油菜幼苗死细胞数量、ROS(■和H₂O₂)含量、离子(Ca²⁺、Na⁺、Cl^-)含量、MDA含量及Na⁺/K⁺比和相对电导率,增加了叶片中叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性,提高了抗氧化酶基因(CAT、SOD、APX、GR)、NADPH氧化酶基因(RBOHD、RBOHF)、P5CS1基因、MAPK激酶基因(MAPK3、MAPK6)、耐盐基因(NHX1、SOS1)转录;与ATP+Na Cl处理相比,ATP+Na Cl+抑制剂(DPI、DMTU和EGTA)处理下油菜幼苗中相对电导率、MDA、叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量和抗...     

外源亚精胺对Hg2+胁迫下凤眼莲抗氧化系统的影响

通过Hoagland溶液培养实验,研究了外源亚精胺(Spd)(0.1 mmol?L-1)对Hg2+(0、10、20、30和40μmol?L-1)胁迫下凤眼莲叶片细胞内叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及抗氧化系统的调节作用.结果显示,(1)随Hg2+处理浓度的升高,各处理凤眼莲叶片叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量均先升后降,并均在10μmol?L-1时达到最高值,但外源Spd处理组显著高于相应对照.(2)各处理凤眼莲叶片可溶性蛋白含量随Hg2+处理浓度的升高也呈先升后降趋势,而可溶性糖含量则呈持续上升趋势,但外源Spd处理亦明显高于相应对照.(3)随Hg2+处理浓度的升高,抗氧化物质AsA和GSH含量及抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX及GR活性也均呈先升后降的变化趋势,而外源Spd处理植株的含量和活性均显著高于相应对照.(4)各处理凤眼莲叶片的H2O2、MDA含量及O2?-产生速率随Hg2+处理浓度的升高均持续上升,但在外源Spd处理后均比对照组下降.研究表明,Hg2+胁迫使凤眼莲生长受到严重伤害,外源Spd可大幅度地提高其抗氧化物质含量和保护酶活性,从而增强凤眼莲抗Hg2+胁迫的能力.     

Cd2+处理对5个柳树无性系气体交换参数及叶绿素荧光参数的影响

该实验以筛选的速生、抗逆性强的5个柳树无性系(‘竹柳’、‘苏柳172’、‘苏柳795’、‘旱快柳’、‘旱柳’)一年生扦插幼苗为试验材料,设置对照、轻度(30mg·L-1)、中度(60mg·L-1)和重度(90mg·L-1)4个重金属Cd2+处理水平,通过水培方式探究Cd2+对各柳树无性系气体交换参数、荧光参数及叶绿素含量的影响。结果显示:(1)在Cd2+浓度为30mg·L-1时,导致‘苏柳172’、‘苏柳795’和‘旱快柳’净光合速率降低的原因主要是气孔因素;当Cd2+浓度≥60mg·L-1时,‘苏柳172’、‘苏柳795’、‘旱快柳’及‘竹柳’净光合速率下降的主要原因是非气孔因素,而‘旱柳’在整个Cd2+胁迫过程中净光合速率下降的因素均属于非气孔限制型。(2)整个Cd2+胁迫过程中,‘苏柳172’、‘苏柳795’、‘旱快柳’和‘旱柳’叶片叶绿素含量和Chl a/Chl b值与对照相比均呈下降趋势,而竹柳先上升后下降至低于对照水平。(3)随着Cd2+胁迫程度的增加,叶片PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)和光化学淬灭(qP)整体呈下降趋势,非光化学淬灭系数(NPQ)呈逐渐上升的趋势,而表观光合电子传递速率(ETR)先增加后下降,但5个柳树无性系叶绿素荧光参数的变化幅度以‘竹柳’最小,‘旱柳’最大。研究表明,5个柳树无性系均能在Cd2+浓度为30mg·L-1的培养液中正常生长,且竹柳的光合作用较对照有略微增加,且在90mg·L-1 Cd2+浓度下各无性系生长虽受到抑制但仍能存活,说明它们对重金属Cd2+胁迫都有一定的耐受性,并以‘竹柳’的耐受性最强。     

瑞典能源柳4个无性系对土壤Hg2+胁迫的生理响应

以一年生瑞典能源柳4个无性系(N2、N4、NC、NE)幼苗为材料,通过盆栽试验,在对照、轻度、中度、重度Hg2+胁迫条件下,测定了4个能源柳无性系幼苗生长过程中生理生化指标,分析其对Hg2+胁迫的生理响应及其耐受性.结果表明:(1)随着土壤中Hg2+浓度的上升,4个能源柳无性系叶片保护酶POD、SOD和CAT活性均呈先上升后下降的趋势,且各无性系之间存在差异,其中NC的POD和CAT活性在重度胁迫下仍高于对照.(2)各无性系叶片中渗透性调节物质可溶性蛋白和脯氨酸(Pro)含量均呈先上升后下降的趋势,并均在轻度或中度胁迫下达到峰值,以可溶性蛋白含量变化幅度更大,在NC和NE无性系中表现得更明显.(3)随着土壤中Hg2+胁迫强度的加剧,N2、N4和NE无性系根系活力都呈现连续下降趋势,而NC无性系根系活力在轻度胁迫条件下则略微上升,然后持续下降,并均在中度和重度胁迫下达到显著水平,而且4个能源柳无性系叶片MDA含量均表现为先下降后上升趋势.(4)在轻度Hg2+胁迫下,N4和NE叶绿素含量和Chl a/Chl b值呈下降趋势,而N2和NC则稍微上升;在中度和重度胁迫下,4个能源柳无性系叶绿素含量和Chl a/Chl b值迅速下降,但能源柳各无性系的下降速度存在差异,其中N4下降幅度最大,NC最小.(5)运用隶属函数模糊评判法综合评价表明,各能源柳无性系对Hg2+的耐受性表现为:NC＞ NE＞ N4＞N2.研究认为,在不同程度Hg2+胁迫条件下,4个瑞典能源柳无性系通过提高自身保护酶活性、抗氧化物质GSH含量以及有机渗透物质含量来有效缓解胁迫伤害,从而对Hg2+表现出一定的耐性,并以无性系NC的耐受性较好.     

Cu2+胁迫后青海湖裸鲤DNAJC2及其相关基因的表达分析

为进一步明确青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)应对胁迫反应的分子机制,并挖掘有重要功能的基因,本研究克隆了青海湖裸鲤中一个编码J结构域的基因DNAJC2,并分析了其相关基因对Cu²⁺胁迫的应答反应。研究发现,青海湖裸鲤DNAJC2基因的开放阅读框为1 866 bp,共编码621个氨基酸,5′-UTR非翻译区为108 bp, 3′-UTR非翻译区为130 bp。DNAJC2在青海湖裸鲤肝脏、脑和鳃组织中高表达。与空白对照组相比,随着Cu²⁺浓度和胁迫时间的增加,在鳃和肾脏组织中,Grp78、ID1和DNAJC2基因以表达上调的方式参与应激反应,而Hspa14、Hyou1、RARα和XPC基因以表达下调或者上调后又恢复至正常水平的方式参与应激反应;在肝脏中,Hspa14和ID1基因以表达上调的方式参与应激反应,而Grp78、DNAJC2、CDK8和XPC基因以表达上调或下调后又下调或上调的方式参与应激反应,Hyou1和RARα基因在低浓度下以表达上调的方式参与应激反应,但在高浓度下以表达下调后又上调的方式参与应激反应。以...     

H2O2和ABA对干旱高温复合胁迫诱导的玉米叶片sHSPs表达的影响

以玉米脱落酸(ABA)缺失突变体vp5及其野生型Vp5的叶片为材料,分别采用ABA、碘化钾(H2O2清除剂)、钨酸钠(ABA抑制剂)预先处理,对干旱+高温复合胁迫下玉米叶片小热休克蛋白(sHSPs)基因表达进行研究,以确定H2O2和ABA对干旱+高温复合胁迫诱导的玉米叶片sHSPs基因表达的影响。结果显示:(1)与对照和干旱相比,高温、干旱+高温复合胁迫显著诱导了sHSP16.9、sHSP17.2、sHSP17.4、sHSP17.5、sHSP22和sHSP26等6种sHSPs的表达。(2)H2O2清除剂KI和ABA抑制剂钨酸钠预处理,仅略微抑制高温、干旱+高温复合胁迫诱导的6种sHSPs表达。(3)与未用100μmol/L ABA预处理的vp5相比,100μmol/L ABA预处理仅略微提高了高温、干旱+高温复合胁迫诱导的6种sHSPs的表达水平。研究表明,在干旱+高温复合胁迫条件下H2O2和ABA参与了干旱+高温复合胁迫诱导的玉米叶片sHSPs表达,但并无显著影响,暗示了H2O2和ABA不是干旱+高温复合胁迫诱导sHSPs表达的重要调控因子。