苹果TIPs亚家族成员的鉴定与干旱胁迫响应分析

【目的】鉴定并分析苹果液泡膜内在蛋白 (Tonoplast intrinsic proteins, TIP) 亚家族成员,探究该亚家族成员在苹果干旱胁迫下的表达模式。【方法】通过生物信息学方法对苹果MdTIPs全基因组进行鉴定,分析其家族成员的理化性质、基因结构、保守基序、顺式作用元件、系统进化树等,并结合实时荧光定量PCR (qRT-PCR) 对其在干旱胁迫下不同器官中的表达模式进行分析。【结果】在苹果基因组中,共检索得到了13个MdTIP基因,大部分成员亚细胞定位预测在质膜上,分布于10条染色体上,且每条染色体定位有1~3个成员;该基因家族成员的启动子区域包含多种响应激素和逆境胁迫的应答元件;qRT-PCR显示,MdTIPs亚家族成员在根中除MdTIP1;1外其余均都受上调表达,且MdTIP1;3和MdTIP1;4与对照相比,分别上调表达了5.27倍和5.69倍,推测是参与调控干旱胁迫的关键基因。【结论】初步鉴定并提供了MdTIPs亚家族成员信息,10个MdTIPs亚家族成员在根、茎、叶中差异表达,12个亚家族成员在根中高表达。结果为进一步研究苹果抗旱性基因资源的挖掘和利用提供了有价值的信息。     

伏牛山自然保护区森林生态系统草本植物功能群的分类

伏牛山国家级自然保护区是中国东部森林样带中的亚热带和暖温带的结合点,随着环境梯度(海拔)的变化,林下植物优势种变化明显.草本植物对环境的反应较为敏感,能较好的反映出植被与环境的动态关系.采用群落学调查方法,对伏牛山南北坡的植被进行调查.以X2检验为基础,结合联结系数AC和共同出现百分率PC来测定草本层优势种间的联结性,根据优势种间的联系性及其在海拔梯度上的变化异同,以优势种为主体划分伏牛山自然保护区林下草本植物功能群.研究结果表明,以优势种为主体对森林生态系统草本植物进行功能群划分可行性高,有较强的代表性.对草本优势种共划分了7组植物功能群:Ⅰ"伴人型",Ⅱ"高山型",Ⅲ"阴湿型",Ⅳ"耐旱型",Ⅴ"林隙型",Ⅵ"基础型",Ⅶ"原始型".每一组都有其特定的分布区域和形态特征,较好了反应出环境与植被的动态关系,为今后森林生态系统研究和植物功能群划分寻找新的思路.     

伏牛山自然保护区物种多样性分布格局

在伏牛山自然保护区典型地段设立样方,通过群落调查和多样性分析对物种多样性的垂直分布格局进行研究。发现:α多样性,乔木层在中海拔的落叶阔叶混交林带最高,灌木层随海拔升高稍呈上升趋势,草本层在低海拔次生林带和山顶矮林带物种多样性较高;β多样性总体上呈"～"型变化,在中海拔建群种发生更替的落叶阔叶混交林区最高,物种更替速率最快,其次是山顶附近。γ多样性大致沿海拔升高递减,以700m以下和过渡带落叶阔叶混交林区总物种丰富度最高。沿海拔梯度升高,水热组合发生变化,地带性植被总体上表现为由栓皮栎(Quercus variabilis)林向锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)林更替,在建群种发生更替的中海拔过渡带形成混交林带,短柄枹(Quercus glandulifera var.brevipetiolata)、槲栎(Quercus aliena)等夹杂其间在一些小生境中形成优势种群。总体上体现了过渡带具有高的物种多样性和更替速率,总物种丰富度隐含着沿海拔升高而降低的负相关关系。     

伊洛河河岸带生态系统草本植物功能群划分

植物功能群是对环境有相同响应和对主要生态系统过程有相似作用的组合。伊洛河是黄河中游南岸的一条重要水系,其河岸带生态系统不同生境类型中草本植物优势种变化明显,能较好地反映出植被与环境的动态关系。根据调查结果,结合出现次数和重要值,选取27种优势种进行种间联结及相关性分析。以$2检验为基础,结合联结系数AC和共同出现百分率PC来测定草本层优势种间的联结性,根据优势种间的联结性及其在不同生境中的变化异同,以优势种为主体划分伊洛河河岸带生态系统中草本植物功能群。结果表明,对27种草本植物优势种共划分了5组功能群:"广布型"、"湿生型"、"中旱生型"、"农田逃逸型"和"入侵型"。表明以优势种为主体对伊洛河河岸带生态系统草本植物进行功能群划分可行性高,有较强的代表性。同一功能群物种间表现出显著正联结性,一起出现在同一生境下的几率较大,在长期的生长演化过程中,能够适应相似的资源环境且对干扰有相似的响应。伊洛河河岸带生态系统由于长期的自然和人为干扰,加上外来物种的入侵,河岸带生态系统的生物多样性和生态安全面临着严峻的挑战。     

腺相关病毒介导的小鼠Ⅸ因子在血友病B小鼠体内表达研究

通过重组HSV/AAV辅助病毒方法制备出高滴度(>10¹²)的重组AAV/mFⅨ病毒颗粒, 并注射到血友病B小鼠的后肢骨骼肌中, 获得了稳定的高水平小鼠Ⅸ因子表达(>370 ng/mL), 持续时间超过350 d. 治疗组小鼠体内的Ⅸ因子活性达到正常值的30%, 而且出血症状得到显著改善. 在小鼠血浆中未发现抗Ⅸ因子的中和抗体, 第1次注射后抗AAV抗体的水平也非常低. 重复注射AAV/mFⅨ病毒后, 不同剂量组的小鼠体内的抗AAV抗体出现了不同的结果. 组织分析结果证实了血浆中有功能的FⅨ因子确实来源于骨骼肌. 以上结果显示, AAV介导的基因转移是血友病B基因治疗的极有前途的方法.     

八大公山中亚热带山地常绿落叶阔叶混交林物种组成与结构

山地常绿落叶阔叶混交林在我国主要分布在中亚热带1000～2000 m中山地带。八大公山位于武陵山系北端,中亚热带北缘,具有保护较好的典型山地常绿落叶阔叶混交林。为了研究常绿落叶阔叶混交林动态和川东-鄂西植物多样性形成及维持机制,按照CTFS（Center for Tropical Forest Science）样地建设标准,中国科学院武汉植物园于2010-2011年在湖南八大公山（Badagongshan,BDGS）国家级自然保护区建立了一个25 hm2（500 m×500 m）中亚热带山地常绿落叶阔叶混交林动态监测样地（Forest Dynamic Plot）。本研究以样地内所有胸径（DBH）≥1 cm的木本植物（不含竹藤）为研究对象,分析该样地区系成分、群落组成、垂直结构、径级结构和空间分布。结果表明：八大公山样地属于典型的山地常绿落叶阔叶混交林,植物以泛热带分布科（24.50%）和北温带分布属（24.56%）占优势,包括9种珍稀濒危植物。样地内木本植物合计53科、114属、238种（含种下分类单位）,186556株存活个体。落叶树144种,常绿树94种。壳斗科（Fagaceae）、杜鹃花科（Ericaceae）、樟科（Lauraceae）和山茶科（Theaceae）占据优势;个体数超过1000的有38个物种,以常绿树种（63.16%）为主;稀有种（〈25株）103个（占样地物种总数43.28%）。群落垂直结构可分为乔木层（优势树种多脉青冈Cyclobalanopsis multinervis和亮叶水青冈Fagus lucida）、亚乔木层（优势种长蕊杜鹃Rhododendron stamineum和黄丹木姜子Litsea elongata）和灌木层（优势种短柱柃Eurya brevistyla和薄叶山矾Symplocos anomala）。个体数超过1000的树种和稀有种主要来自灌木层。由于生长型限制,样地内树种平均胸径较小（5.41 cm）,DBH〈5 cm的个体占优势（68.40%）。主要优势树种的径级结构呈现倒J型。     

榆树叶片虫瘿形成过程中蛋白质组学分析

为探究榆树虫瘿叶片形成的分子机制,以不同时期榆瘿蚜取食诱导的榆树叶片为试材,利用iTRAQ技术分析榆树虫瘿叶片形成过程中蛋白表达丰度的差异。通过质谱鉴定,共得到2 689个蛋白,与KEEG数据库进行比对,发现2 145个蛋白被注释到126个不同的代谢通路中,和本研究相关的蛋白有12条,涉及代谢途径的蛋白数量最多,为813(37.9%)个。未被榆瘿蚜取食的叶片与榆瘿蚜取食诱导叶片形成虫瘿的前期、中期、后期相比,差异蛋白分别有418个、390个、244个,筛选出虫瘿发育的共有差异蛋白29个,这些蛋白在榆瘿蚜取食形成虫瘿的初始形成期和成长分化期持续发挥作用的有过氧化物酶、过氧化氢酶等氧化还原酶类;在前期持续发挥作用的有翻译控制肿瘤蛋白TCTP和肌动蛋白;在榆瘿蚜取食形成虫瘿的开裂期起到重要抗性作用的有溶质的抗坏血酸过氧化物酶、70 kD热激蛋白等。在榆树虫瘿叶片发展过程中,数个蛋白基因涉及了应激防御反应、氧化还原、免疫系统过程和光合作用等生理反应过程,建议进一步进行榆树虫瘿叶片形成的分子机制研究。     

工业化废水处理反应器污泥总DNA提取方法

根据工业化废水处理反应器污泥特性,对常规的溶菌酶-SDS-酚/氯仿环境样品总DNA提取方法进行改进,增强样品预处理,强化细胞裂解,提高杂质去除效率,获得了一种工业化污泥总DNA提取的通用方法,并采用该方法对石家庄若干实际运行的工业化厌氧、好氧反应器的污泥样品进行了总DNA提取研究.结果表明,该方法对所选污泥样品均有效,具有普适性.提取的污泥总DNA杂质含量少,纯度高,A260/A280在1.8左右;提取效率较高.总DNA产率都在0.7 mg/g以上,最大产率可达0.85 mg/g.所提取的污泥总DNA可以直接作为模板进行PCR反应,PCR产物直接进行变性梯度凝胶电泳(DGGE),能够得到较好的DGGE谱图,表明该方法提取的污泥总DNA样品可满足后续分析研究的要求.     

以人类血型为遗传学案例教学的思考与实践

血型是人类日常生活中非常常见的一种遗传表型, 拥有丰富的遗传学内涵。随着科技的发展, 其内涵不断得到新的揭示, 新的研究结果不断补充, 持续吸引着人们对血型遗传机制的探索。血型遗传案例除了与孟德尔遗传和连锁遗传、基因突变和染色体畸变四大内容关联外, 还涉及到其他多方面的遗传学知识点。在教学中, 依据遗传学的知识脉络, 贯穿以ABO血型作为经典案例, 结合拓展的白细胞血型, 孟买、Rh、MN等血型的遗传规律及其应用, 并且开展相关的实验教学, 理论联系实际, 增强了学生的兴趣, 提高了教学效果。在遗传学实验教学中, 有80%的学生选择ABO血型鉴定这个自选实验, 并表示出对这个实验的浓厚兴趣。在讲授相关知识点时, 用恰当的血型案例为引导, 设计相关的讨论主题, 开展PPT展示性讨论和辩论式讨论, 所有的学生都积极主动参与进来, 与现实生活相结合, 引导学生思考问题, 使学生的思维在辨析中得到操练, 提高分析问题和解决问题的能力, 深刻理解遗传学基本理论知识。     

大熊猫、小熊猫和黑熊血红蛋白的组份分离、结晶及氨基酸组成分析

 聚丙烯酰胺凝胶电泳和羧甲基纤维素柱层析都表明大熊猫(Ailuropodmelanoleuca)、小熊猫(Ailurus fulgens)和黑熊(Selenarctos thibetanus)的血红蛋白各有两个组份。在近似的条件下得到了它们的晶体。三种动物血红蛋白的氨基酸组成相似,而且N-末端氨基酸都是Val。有待进一步测定全部氨基酸顺序,以揭示它们之间的异同和亲缘关系。