生物大分子“液-液”相分离:现状与展望

生物大分子"液-液"相分离是近年来在生命科学领域迅速发展起来的新概念。相分离概念的提出,为我们深入理解细胞内生物大分子的组织模式和功能调控提供了新的观点和研究工具,因此迅速成为生命科学领域的研究前沿。但是围绕生物大分子相分离的生物物理学特性及其在细胞中扮演的角色仍有很多未解之谜。该文对近年来生物大分子相分离的相关研究进行了综述,对其在细胞中的功能和未来的发展趋势进行了初步探讨和展望。     

国产驴蹄草的细胞地理学研究

为探讨国产毛茛科(Ranunculaceae)驴蹄草属(Caltha)两种植物的演化,该文利用传统染色体压片技术和流式细胞术,并结合前人染色体研究结果,对我国驴蹄草23个居群和花葶驴蹄草10个居群进行了细胞学研究。结果表明:驴蹄草是由四倍体(2n=4x=32)、六倍体(2n=6x=48)和八倍体(2n=8x=64)构成的多倍体复合群,花葶驴蹄草具有四倍体(2n=4x=32)和八倍体(2n=8x=64)两种倍性水平。驴蹄草和花葶驴蹄草均是四倍体较为常见,目前尚未见有二倍体报道。由于驴蹄草和花葶驴蹄草大部分居群采自中国青藏高原地区,可能在冰期时存在古二倍体,其适应性较弱,逐渐被其他的倍性取代,这是由于不同细胞型对环境适应性的结果。驴蹄草可能存在两条进化路线:一条是从甘肃到达云南;另一条是从西藏到达云南。前期分子系统学研究显示花葶驴蹄草与驴蹄草的亲缘关系较近,该研究结果中花葶驴蹄草染色体比驴蹄草要小,花葶驴蹄草可能比驴蹄草相对进化。目前花葶驴蹄草只有10个居群,还需进一步增加居群量来解析其演化路线。     

癫痫模型大鼠海马CA1网络theta节律断裂的观察*

目的:探究尖波间期和无尖波恢复期颞叶癫痫大鼠模型的海马CA1网络theta节律随癫痫发展进程的变化规律。方法:14只成年雄性Wistar大鼠(200～250 g)麻醉后开颅,在海马的背侧埋入一个双极性钢电极(直径小于1 mm),在颅骨上埋入三个不锈钢皮质电极,在左和右额皮质内分别植入两个电极,在小脑埋入参考电极,粘合颅骨,检测、记录大鼠脑电图;之后腹腔注射癫痫诱发药物,匹罗卡品氢氯化物(pilocarpine hydrochloride,310 mg/kg),30 min后给予大鼠莨菪碱 (scopolamine, 1 mg/kg);借助14只大鼠在嗅行(exploration)时脑深部记录(SEEG),应用Gabor小波时频能量分析估算断裂段数(以350 ms为1段),与总段数的比值定义为断裂比,用来衡量theta节律断裂程度,分别计算了癫痫发展进程的早期(D7)和晚期(D25)中两个邻近尖波之间时间段(定义为尖波间期)和随后无尖波恢复期theta节律断裂比,与注射前脑电图比较。结果:① 与对照脑电图比较,癫痫诱发大鼠的D7和D25的theta节律断裂比显著升高(P＜0.05),并且D7远高于晚期D25;② 在无尖波恢复期,theta节律断裂比与尖波间期相当 (P＜0.05)。结论:癫痫尖波直接导致了theta节律断裂,断裂程度将随癫痫发展进程而动态变化,早期伤害尤其严重。     

‘阳光玫瑰’雄性不育株花蕾发育期抗氧化酶活性和内源激素含量的变化北大核心CSCD

以葡萄品种‘阳光玫瑰’及其实生后代雄性不育株‘Y-14’为试材,研究花蕾发育期抗氧化酶活性和内源激素含量的变化,阐明葡萄雄性不育新种质的生理生化特征。结果表明:(1)与‘阳光玫瑰’相比,雄性不育株‘Y-14’花蕾的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,而丙二醛(MDA)含量显著增高。(2)‘Y-14’花蕾的生长素(IAA)含量高于‘阳光玫瑰’,而脱落酸(ABA)含量显著低于‘阳光玫瑰’;‘Y-14’花蕾的赤霉素含量(GA_(3))在花蕾发育前期低于‘阳光玫瑰’,而其茉莉酸甲酯(MeJA)在后期显著低于‘阳光玫瑰’;‘Y-14’花蕾的反式玉米素核苷(TZR)含量较‘阳光玫瑰’偏低。(3)在单核早期,‘Y-14’花蕾的ABA含量变化平缓,而‘阳光玫瑰’的ABA含量急剧升高,与此同时GA_(3)含量开始高于‘阳光玫瑰’,而MeJA含量则在单核早期低于‘阳光玫瑰’且差异逐渐显著。研究认为,‘阳光玫瑰’实生后代不育株‘Y-14’花蕾发育期SOD、POD、CAT活性和MDA、IAA、ABA、GA_(3)、MeJA含量异常变化可能导致了雄性不育的发生,而且单核早期可能是‘Y-14’雄性不育产生的关键时期。     

常绿阔叶林中壳斗科树种细根形态与养分含量的序级变化特征

以福建省建瓯万木林自然保护区的天然常绿阔叶林内8种壳斗科树种为研究对象,对细根形态和化学计量性状的序级和种间变异规律进行定量研究。结果表明：8个壳斗科树种直径、组织密度、比根长、N含量以及C/N在1～5序级间呈现出规律的变化;直径、组织密度、C/N随序级的增大而增大,比根长和N含量随序级的增大而降低,C含量没有随序级呈现出明显变化趋势;影响树种间比根长变异的因素随序级而异,低级细根比根长变异主要由直径引起,较高级细根比根长变异主要由组织密度引起。此外,壳斗科树种细根并不符合单一轴的“根经济谱”,而与全球尺度上发现的两个变异维度类似,即“自己动手vs.菌根依赖”维度和“资源获取vs.保存”维度;不同壳斗科树种细根生态策略仍存在明显差异。     

越冬饥饿胁迫对草鱼机体生化组成和糖脂蛋白代谢相关基因转录水平的影响

为了探讨草鱼(Ctenopharyngodon idellus)在越冬期间能量利用的代谢适应机制, 将草鱼初始体重[(1053.33±16.11) g]置于室外水泥培育池, 分别在自然越冬饥饿0、1、2、4、8、12和16周后进行采样, 进行肌肉常规成分、血清能量代谢物、组织糖原、甘油三酯含量及AMP活化蛋白激酶和糖脂蛋白代谢相关基因转录水平的检测。结果显示: 越冬饥饿1周后, 草鱼肌肉各常规成分含量显著变化(P<0.05); 随着越冬饥饿时间的延长, 血清甘油三酯(TG)、甘油(Glycerol)、总蛋白(TP)、总胆固醇(TCHO)和血糖(GLU)含量先显著降低(P<0.05), 随后保持稳定, 游离脂肪酸(Free fatty acids)含量显著上升(P<0.05); 肝胰脏糖原和肌肉糖原及肝胰脏、肌肉和脂肪组织TG含量显著降低(P<0.05); 血清ATP、ADP和AMP含量显著降低, ADP+AMP/ATP比值显著升高(P<0.05); 肝胰脏、肌肉及腹腔脂肪ampk α1、ampk α2基因表达显著上升(P<0.05), 下游糖脂及蛋白代谢相关基因转录水平显著上升(包括atgl、hsl、cpt1α、cd36等脂分解相关基因; gk、pfk、pk等糖酵解相关基因; gldh、 igf-1等蛋白分解相关基因)或显著下调(acc、fas等脂合成相关基因; creb、foxo1、pgc-1α、pepck、g6pase、glut2等糖异生相关基因; tor、s6k等蛋白合成相关基因)(P<0.05)。研究表明, 草鱼在越冬饥饿期间, 血清、肝胰脏、肌肉和脂肪组织生化组成发生了上述变化的同时, 越冬饥饿胁迫激活了AMPK通路, 促进了各组织糖酵解、脂质分解、脂肪酸β氧化、脂肪酸转运及蛋白分解的进程, 抑制了糖原合成、脂质合成和蛋白合成的过程, 进而维持了机体能量稳态。     

三突起类花粉形态学及其度量和描述

三突起类(Triprojectacites Mtchedlishvili,1961 emend. Stanley,1970)是晚白垩世—古新世北半球广泛分布的一类被子植物花粉,具有重要的孢粉植物分区和地层意义。其主要特征是发育突出于体的突起和其末端的沟状萌发器。由于形态复杂多变,该类花粉在度量和描述中存在不少难点,缺少明确而统一的标准,制约了其分类的进展。本文根据对松辽盆地白垩系三突起类标本的萌发器、极性、突起形态和纹饰等分类性状的观察,结合对前人在三突起类描述、分类中存在问题的剖析,提出了一套形态学术语、度量方法和参数。它们不仅能有效避免各种误差、准确反映和描述三突起类花粉的形态特征,而且还适用于不同位置保存的标本,有助于建立这些标本之间的联系,为三突起类花粉分类系统提供了科学合理的形态学度量和描述基础。     

昆虫病原线虫Heterorhabditis beicherriana LF品系与Bt HBF-18菌株混用对华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果

【目的】明确昆虫病原线虫 Heterorhabditis beicherriana LF品系(LF)与苏云金芽孢杆菌 Bacillus thuringiensis HBF-18菌株(Bt HBF-18)混用后对华北大黑鳃金龟 Holotrichia oblita 幼虫的致病力的协同增效作用,为该害虫的防治提供新的技术措施。【方法】在室内测定了LF在不同使用剂量、不同环境温度及不同土壤湿度条件下对华北大黑鳃金龟7-10日龄幼虫的致病力;通过室内生测测定了Bt HBF-18对LF存活的影响,以及Bt HBF-18与LF两者混用后对7-10日龄华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果;同时通过室外盆栽试验测定了两者混用对华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果。【结果】华北大黑鳃金龟幼虫死亡率随LF施用剂量和处理时间的增加而升高,其中,侵染期线虫(infective juveniles, IJs)800 IJs/100 μL及以上剂量处理7 d后幼虫死亡率达到了100%;25℃为该线虫侵染的最适宜环境温度;适宜土壤湿度范围为14%~20%,湿度过低或过高都会显著影响其侵染效率。室内生测结果表明, Bt HBF-18处理9 d对华北大黑鳃金龟幼虫的致死中浓度(LC 50 )为 1.44× 10^8 CFU/g土,此浓度对LF的存活基本没有影响。另外,室内生测和室外盆栽试验结果均表明,将LF与Bt HBF-18混用能显著提高对华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果,混用后具有不同程度的加成或协同增效作用。室内生测试验中LC 50 Bt+200 IJs/100 μL LF混用处理3 d后,较单独LF和Bt HBF-18处理幼虫死亡率分别提高了约43.07%和36.05%,具有显著的协同增效作用;室外盆栽试验中1/2 LC 50 Bt+1 000 IJs/mL LF, LC 50 Bt+1 000 IJs/mL LF和1/2 LC 50 Bt+1 500 IJs/mL LF均具有协同增效作用,其中1/2 LC 50 Bt+1 500 IJs/mL LF增效作用最佳,较单独LF和Bt HBF-18处理幼虫死亡率分别提高了约38.89%和80.55%。【结论】将昆虫病原线虫LF与Bt HBF-18混用对华北大黑鳃金龟幼虫的防治具有加成或协同增效作用。     

小地老虎食诱剂糖醋酒液配方筛选及发酵增效作用

【目的】为筛选和规范诱集小地老虎Agrotis ipsilon成虫的最佳糖醋酒液配方及最佳发酵时间,确定发酵液中的挥发物成分。【方法】优选以单一纯物质糖、醋、酒和水进行混配的配方A, B, C和D, 其配比分别为蔗糖(g)∶乙酸(mL)∶无水乙醇(mL)∶纯水(mL)(m/v/v/v)=3∶1∶3∶80, 3∶1∶3∶160, 3∶1∶6∶80和1∶1∶3∶80及常见配方E［白糖(g)∶白醋(mL)∶白酒(mL)∶自来水(mL)= 6∶3∶1∶10(m/v/v/v)］,分别并采用Y型嗅觉仪及GC-MS测试和分析小地老虎成虫对发酵1~15 d后的糖醋酒液的趋性及发酵液中的挥发物成分。【结果】趋性试验结果表明,糖醋酒液B配方对小地老虎诱集效果显著优于A, C, D和E配方,C配方次之。小地老虎成虫对B和C这两种配方发酵8 d发酵液的选择反应率均显著高于对未发酵及发酵5 d和7 d外的其他发酵时间发酵液的选择反应率。挥发物成分组成分析结果显示,糖醋酒液B配方发酵8 d发酵液的挥发物共有41种化合物,主要包括17种烃类化合物、8种醛类化合物、2种酮类化合物、4种醇类化合物、5种酯类化合物和5种醚类化合物。而且发酵8 d的糖醋酒液B配方与其未发酵以及发酵4 d和发酵12 d的糖醋酒液B配方之间的挥发物成分差异较大。【结论】优选并明确单一物质糖、醋、酒和水进行混配的小地老虎食诱剂配方(3∶1∶3∶160, m/v/v/v),其糖醋酒液通过发酵可以产生增效作用,最佳发酵时间为8 d。     

大兴安岭白井山中泥盆世晚期的一些床板珊瑚

本文描述的材料,是笔者1977年随黑龙江省区测二队陈伯良等,在大兴安岭西坡的喜桂图旗牧原车站南20公里白井山附近,中泥盆世地层(原大兴安岭区测队888-3露头点)采得的.经鉴定共计8属、14种,其中4新种.现将化石产出地点及所含种群列述于下:1.白井山北北西0.5公里处(山顶),岩性主要为灰黑色中厚层状结晶灰岩,出露厚度约7米,产丰富的床板珊瑚(W26H2982): Favosites aff. intermedius Stewart, Pachyfavosites polymorphus (Goldfuss), Thamnopora sp. Alveolites levis Tchernychev, Crassialveolites sp., Tyrganolites mixtus Tchi (sp. nov.), T. extensus Tchi (sp. nov.);2.白井山北北西0.7公里处(山脚下),岩性主要为灰黑色中厚层状结晶灰岩、黄绿色钙质砂岩和泥灰岩,灰岩中床板珊瑚呈小块礁体