PALM成像中激光强度和定位精度相关性的研究

近十年来,基于单分子定位的PALM成像技术快速发展,将显微镜的分辨率提高到了2-25nm。本文发现PALM成像过程中采用的激发光强度与成像的定位精度之间有密切的联系。我们分别选择了PALM成像使用的光激活荧光蛋白、光转换荧光蛋白和光开关荧光蛋白中最常用的荧光蛋白进行验证。实验发现伴随激光强度的增加,大部分荧光蛋白的光子数先升高然后趋于饱和,背景噪声几乎线性升高。进一步分析发现荧光蛋白的定位误差随着激光强度增强先降低后升高,因此选用合适的激光强度在PALM成像实验中至关重要。如何提高PALM成像的分辨率一直是科学家研究的热点,本研究内容可以指导研究人员在PALM成像中选用合适的激发光强度,从而得到高分辨率的图像。     

不同有机氮效率的甜菜基因型筛选及差异分析

通过对不同基因型甜菜土壤有机氮利用及吸收效率的筛选和差异分析,为土壤有机氮高效基因型甜菜的栽培及品种选育提供理论依据。2014-2015年选取100份不同基因型的甜菜材料通过室内及田间试验在甜菜的不同发育阶段比较并分析土壤有机氮效率,筛选出对有机氮利用及吸收效率均显著差异的高效和低效基因型甜菜材料。结果表明,初步筛选得到的有机氮高效基因型甜菜材料KWS8138、HI0466和有机氮低效基因型甜菜材料BETA176、T230苗期全株及根部有机氮利用效率（Organic Nitrogen Use Efficiency,ONUE）差异显著;之后通过田间试验对有机氮吸收效率（Organic Nitrogen Assimilation Efficiency,ONAE）做了进一步筛选,发现KWS8138不但对ONUE有显著优势,还具有较高的有机氮素吸收能力,包括苗期之后对土壤有机氮素的运转量较高,合理的根冠比等。有机氮低效基因型甜菜材料BETA176的有机氮素吸收利用能力很弱、氮素转运能力过低等限制了植株对有机氮素的合理利用,不利于有机氮效率的提高。因此确定KWS8138为有机氮高效基因型材料,BETA176为有机氮低效基因型材料,均可作为进一步试验的材料。有机氮高效基因型甜菜较高的土壤有机氮转运量及合理的根冠比促进了其对有机氮素的吸收,是有机氮高效的基础。较高的干物质生产效率反应了甜菜对有机氮素的高效利用,是有机氮高效的关键。     

莲品种DNA指纹图谱的构建

为了克服单纯依据形态特性鉴定品种的局限性, 我们开展了莲品种DNA指纹图谱构建研究, 旨在对其品种的快速准确鉴定及专利权保护等起一定作用。本研究以圆明园保存的72个莲品种为实验材料, 用来自不同地点的1,409份野生莲(Nelumbo nucifera)和58份美洲黄莲(N. lutea)群体样本作遗传背景参照。从104对核微卫星引物(nSSR)中筛选出15对, 从17对叶绿体微卫星(cpSSR)引物中筛选出2对, 共17对引物作为72个莲品种DNA指纹鉴定的条码。15对nSSR引物共检测到94个等位基因(平均6.27个), 其中11个属于美洲黄莲, 65个属于野生莲, 18个不能区分; 多态信息含量(PIC)介于0.3899-0.8023之间 (平均0.5748)。2对cpSSR引物共检测到13个单倍型, 其中9个属于野生莲, 4个属于美洲黄莲。全部17对引物标记结果显示, 共有19个品种含有美洲黄莲遗传组分, 其中8个母系来源于美洲黄莲; 有36个品种(涉及12对引物)具有至少1个特有基因型; 最少8对引物组合可完全区分开68个品种。有2组共4个品种组内全部17对引物均不能区分。本研究通过核心引物组合法使68个莲品种获得特异性DNA指纹。推荐13对nSSR和2对cpSSR共15对引物作为莲品种鉴定的核心条码, 并建议将形态特征与DNA指纹相结合作为莲品种的鉴定标准。     

非人灵长类是否回避近亲繁殖?

近亲繁殖回避现象是人类学者、生物学者、心理学者和社会学者最关心的研究课题之一。针对灵长类的社会特点和近亲繁殖回避假说,本文引入了三个主要假设:假设1)近亲繁殖可能会导致个体繁殖适合度降低等损失;假设2)近亲繁殖有利有弊,但是弊端可能明显大于利益;假设3)如果弊大于利,那么动物应该进化形成回避近亲繁殖的机制,以减少该行为产生的损失。然后,本文综述分析了6科19个灵长类种群的现有繁殖数据,验证了灵长类的行为回避、迁移和繁殖抑制等机制,旨在强调灵长类回避近亲繁殖的必要性及其生物学背景,并为人类学、生物学和心理学的相关研究提供跨学科素材。     

牦牛卵泡细胞及其卵母细胞不同发育时期的结构变化

采集成年母牦牛卵巢,通过光镜和电镜对牦牛卵泡及其卵母细胞不同发育时期的结构变化进行了观察。结果发现当卵母细胞被单层立方卵泡细胞包围时,微绒毛开始出现,而皮质颗粒、透明带则在包被2-4层卵泡细胞时开始出现。随着卵母细胞的继续发育,透明带增厚,微绒毛由粗短变为细长,密度增加;皮质颗粒、线粒体、滑面内质网等细胞器的数目不断增加,并逐渐移行到质膜下;在移行的过程中,皮质颗粒成团存在。在囊状卵泡中,卵母细胞皮质颗粒呈线形分布于质膜下,线粒体、滑面内质网又移向胞质中央。卵母细胞借助微绒毛穿过透明带与卵泡细胞胞质突起相联系。结果证明牦牛卵泡和卵母细胞不同发育时期的结构变化与其它哺乳动物的基本相似。     

凯特杏花粉的离体培养及影响因子分析

采用离体培养法,在不同培养基组分含量、pH值、温度及植物生长调节物质的培养条件下,对凯特杏(Prunus armeniacaL.cv Katy)花粉的离体萌发和花粉管生长状况进行观察研究。结果表明:(1)凯特杏花粉离体萌发及花粉管生长的适宜培养基为20%蔗糖 0.04%硼酸 0.01?Cl2,最适pH为6.0,最适温度为20℃,培养20 h后,花粉的萌发率达68.76%,花粉管长度达1 083.53μm。(2)不同植物生长调节物质对花粉萌发和花粉管生长作用不同,赤霉素浓度为5~8 mg/L、矮壮素浓度为10~150 mg/L、多效唑浓度为5~10 mg/L时对凯特杏花粉萌发和花粉管生长都有促进作用,但国光丁酰肼对凯特杏花粉萌发和花粉管生长均有抑制作用。     

利用cDNA-AFLP技术分析龙眼子叶胚基因表达差异

分别提取'红核子'龙眼(Dimdcarpus longan Lour.)谢花后35 d(早期)和50 d(晚期)子叶胚RNA,建立cDNA-AFLP分析体系,获得指纹图谱.对41个差异片段回收克隆和序列分析,表明其中21个与已知功能基因具有高度同源性,这些基因的功能主要涉及侧牛器官的离轴极性、糖酵解、能最代谢、离子转运、细胞壁伸长、细胞周期调控、RNA转录、RNA翻译和调控、蛋白磷酸化调控和降解、信号转导等;其余片段与已知基因的同源性较低或没有.     

含抑制素重组质粒的减毒猪霍乱沙门氏菌C500遗传稳定性研究

为了分析研究含抑制素重组质粒pVAX-IS-asd(以下简写为pXAIS)的crp(cAMP受体蛋白)和asd(天冬氨酸β-半乳搪脱氢酶)基因双缺失猪霍乱沙门氏菌C500菌株的遗传稳定性.方法:将现有的无抗性抑制素重组表达质粒pXAIS转化入crp和asd基因双缺失猪霍乱沙门氏菌C500菌株(简称"空质粒株")中,得"含质粒株".将"含质粒株"细菌在无选择压力条件下传代培养50代.利用酶切鉴定方法,分析"含质粒株"细菌中抑制素pXA/S质粒的稳定性;利用PCR方法扩增菌株("含质粒株"和"空质粒株")保守序列中invA基因,分析各代细菌的invA基因稳定性;通过比较传代培养后各代细菌的生长图型,分析"含质粒株"细菌传代后的生长规律.结果表明,"含质粒株"细菌连续传代50次后,仍能检出pXAIS质粒和invA基因,而且生长规律与"空质粒株"没有明显差异.说明含pXAIS质粒的猪霍乱沙门氏菌crp和asd基因双缺失株具有良好的遗传稳定性.     

免疫融合蛋白sFcεRIα/mIg(IgG2)的研制

哮喘、过敏性鼻炎、特应性皮炎及食物过敏等疾病为一类常见疾病,但存在治疗效果不佳,患者病程长等特点。IgE 分子是导致过敏性疾病的关键分子。抑制IgE分子与效应细胞膜表面FcεRI受体的结合可抑制过敏反应的发生。通过克隆FcεRI受体α亚基的cDNA与IgG2的稳定区铰链区、CH2和CH3的cDNA连接,以二聚化融合蛋白sFcεRIα/mIg(IgG2)的形式在CHO细胞中表达,达到提高sFcεRIα生物半衰期的目的。表达载体构建和初步的功能性试验等一系列研究证实,所表达的融合蛋白的分子量为170kDa,并与人IgE和鼠IgE有较好的结合活性。这些研究为该融合蛋白最终实现产业化打下良好基础。     

高等植物中铁的代谢机制

铁在高等植物的生长发育中发挥着重要作用,但随着人类的耕作及土壤的盐碱化,缺铁已成为一个世界性植物营养问题。高等植物在长期的进化过程中,形成了完善的对环境铁信号响应的体系。本文围绕植物与环境的相互作用,综述了近年来植物铁营养的吸收、转运、分配和储存的研究进展,并总结了植物中铁营养代谢调控的相关机理。