植物双元表达载体pCRI1210的构建及其功能验证

pBI121是转基因研究中的常用载体,但是其多克隆位点相对较少,所携带的GUS基因检测较为复杂。为了增加其多克隆位点,增强其表达效率,简化其检测方法,本研究在pBI121载体的基础上,在其骨架中插入含有CaMV35S启动子、棉花β-tubulin基因内含子和CaMV 35S polyA终止子的干涉表达框,该表达框含有GFP报告基因。通过验证,所插入的干涉表达框能够正常表达插入的外源基因,且GFP基因可以正常表达。该载体被命名为pCRI1210,它是一种双元植物表达载体,既可以用来当作表达载体,又可以用作干涉载体。本研究为转基因研究提供了一种非常实用的工具。     

水体铜污染对苦草生长及叶绿素荧光特性的影响

该文以苦草(Vallisneria natans)为材料,研究了不同浓度铜污染水体对其叶/根长、生物量、光合色素含量、体内重金属含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着水体铜浓度的增加,苦草的叶长、根长、生物量均显著下降;光合色素含量逐渐下降,其中叶绿素a比叶绿素b下降明显,类胡萝卜素下降幅度最小;叶片铜含量随铜浓度的增加显著上升(P0.05),各处理组根铜含量没有显著性差异,在水中铜低于0.5mg·L-1的环境中苦草具有正常的光合活性。除0.5 mg·L-1处理组外,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/Fo)、光化学淬灭系数(qP)与有效量子产量[Y(Ⅱ)]均比对照组显著降低(P0.05),而非光化学淬灭效率(qN)、调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)]、非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]均呈上升趋势,其中Fv/Fo对铜污染反应最为灵敏。综合各参数变化情况,随着水体铜浓度的增加,苦草生长受到抑制,叶片利用光能的效率下降,PSⅡ反应中心的电子传递受到明显的抑制;苦草通过自身调节以热的形式将过剩光能耗散,以减轻PSⅡ反应中心受伤害的程度;苦草是铜超富集植物,其可作为低浓度铜污染水体生态修复的备选物种。     

中国森林生态系统碳汇现状与潜力

巩固和提升森林碳汇,是实现中国“碳中和”目标的重要路径之一。研究总结梳理了近10年来有关中国森林碳储量及其变化的研究文献,一方面在于探明中国森林碳汇现状和潜力以及对实现“碳中和”的贡献,同时分析当前森林碳汇计量与模拟预测研究的差距与不足,更好地支撑国家碳中和实施路径与行动方案。通过整合分析,1999—2018年间中国森林生态系统碳储量年均增长量约(208.0±44.5)TgC/a或(762.0±163.2)TgCO₂-eq/a,其中生物质、死有机质和土壤有机碳库的年均增长量分别约为(168.8±42.4)TgC/a、(12.5±8.1)TgC/a和(26.7±10.9)TgC/a。此外,木质林产品和森林之外的其它林木碳储量分别增长(49.0±15.1)TgC/a和(12.0±11.1)TgC/a。预计中国乔木林生物质碳储量年变化量将从1999—2018年间的(145.9±38.3)TgC/a增长至2030—2039年间的(171.9±60.5)TgC/a,到2050—2059年间逐渐下降至(146.9±57.7)TgC/a。2050—2059年间中国森林生态系统碳...     

STEAM教育理念下“线上+线下”混合教学模式初探：以微生物学实验为例

随着信息化手段的不断丰富,新型教育理念结合线上学习平台的新信息化教学模式成为高校课堂的改革新趋势。本次教学改革利用科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)和数学(Mathematics)多学科融合的超学科教育理念(简称STEAM教育)对教师教学过程进行了整体设计,同时借助“线上+线下”教学平台对学生学习过程进行了全面优化。将原本分散的验证型、操作型实验重新整合串联成以多角度“项目式”任务为主线、以Blackboard线上平台为辅线的自主研究型实验项目。新型教学模式以学生为主体,给学生提供更多自我展示和讨论互动的平台。从学生的课堂表现、知识测验、课后反馈、实验操作及实验报告4个方面对新型模式下的教学效果进行了分析和评价。结果表明,此模式不仅提高了学生在微生物学实验中的学习质量,增强了其学习主观能动性,而且有利于培养和提升学生的问题探究及实践创新能力。这一新型教学模式对其他生物学科实验课程的教学具有一定的借鉴意义。     

基于InVEST模型的金沙江流域干热河谷区水源涵养功能评估

以金沙江流域干热河谷区1990年、2000年、2010年和2019年4期Landsat遥感影像为基础数据,通过目视解译和最大似然相结合的方法进行土地利用类型分类,定量分析金沙江流域干热河谷区土地利用类型的时间变化与空间转移过程;采用InVEST模型,结合气象、土壤和地形等数据评估了1990-2019年金沙江流域干热河谷区及不同土地利用类型的产水功能和水源涵养功能。结果表明：1）1990-2019年金沙江流域干热河谷区土地利用类型以草地、乔木林地和耕地为主;近30年来,灌木林地、建设用地、交通运输用地和水域的面积不断增加,建设用地面积增幅最大;草地、乔木林地、耕地和裸地面积均减少。2）1990-2019年,建设用地、灌木林地、交通运输用地和水域面积的增加来源于草地、耕地和乔木林地。3）金沙江流域干热河谷区多年平均产水量为26.09×10⁸ m³,水源涵养量为7.26×10⁸ m³,产水量的变化与分布直接影响着区域的水源含养量;平均水源涵养能力68.74 mm,呈现上升-下降-上升的波动变化趋势。4）1990-2019年不同土地利用类型的水源涵养量变化明显,不同地类平均水源涵养量的大小依次为耕地 > 草地 > 建设用地 > 乔木林地 > 交通运输用地 > 灌木林地 > 裸地 > 水域。     

V1C、G116D、N171H定点突变对黑曲霉(Aspergillus niger)XZ-3S木聚糖酶XynZF-2热稳定性的影响

[目的]探索V1C、G116D、N171H定点突变对木聚糖酶Xyn ZF-2热稳定性的作用。[方法]生物信息学方法确定木聚糖酶Xyn ZF-2可突变位点,引入Cys、Asp、His;定点突变V1C、G116D、N171H,PCR扩增突变基因xyn CDH,构建大肠杆菌表达载体,转化表达宿主大肠杆菌BL21(DE3),诱导表达目的蛋白并测定酶活,分析酶学性质。[结果]突变酶Xyn CDH的最适温度由40℃上升到45℃。40℃条件下突变酶Xyn CDH半衰期t40℃1/2由55 min延长到60 min;在45℃条件下,突变酶Xyn CDH的半衰期t45℃1/2由7min提高到15 min。[结论]定点突变V1C、G116D、N171H能增强木聚糖酶Xyn ZF-2热稳定性,为加深木聚糖酶分子改造的研究提供参考。     

兔肝金属硫蛋白β结构域的制备和鉴定

制备一定量的Ｃｄ、Ｚｎ兔肝金属硫蛋白,然后脱掉其中的金属,获得不含金属的硫蛋白,用一价金属ＣｕＣｌ或ＡｇＮＯ３以５．８：１的金属：蛋白摩尔比与ａｐｏＭＴ结合,将其β结构域用金属饱和,在３７℃,ＰＨ７．０下用枯草杆菌蛋白酶水解掉未结合金属的α结构域,获得Ｃｕ（Ⅰ）、Ａｇ（Ⅰ）结合的兔肝ＭＴ－Ⅰ、ＭＴ－Ⅱ的β结构域,通过ＨＰＬＣ、羧甲基化后的ＳＤＳ－ＰＡＧＥ、氨基酸组成分析、金属定量、Ｎ末端分析和紫外     

中国野生毛葡萄‘丹凤-2’3个芪合酶基因表达与功能分析

为了研究中国野生毛葡萄(Vitis quinquangularis Rehd.)‘丹凤-2’3个芪合酶基因的表达与功能,该研究采用同源克隆技术分离了毛葡萄‘丹凤-2’3个芪合酶基因VqSTS21、VqSTS30和VqSTS32(GenBank登录号分别为JQ868677、JQ868668和JQ868666),3个基因的cDNA全长均为1 179bp,编码392个氨基酸。以抗葡萄白粉病(Uncinula necator)的毛葡萄‘丹凤-2’和不抗病的欧洲葡萄‘赤霞珠’为材料分别进行接种白粉菌和ABA、SA、MeJA、高温、低温和高盐胁迫处理,利用实时定量PCR检测这3个基因在胁迫处理下的表达情况;同时利用农杆菌介导法将这3个基因分别转入模式植物烟草中,检测这3个基因在烟草中的表达产物,分析比较这3个基因的表达功能。结果显示:在2个供试材料中,葡萄白粉菌胁迫下芪合成酶VqSTS32诱导表达量高于VqSTS21和VqSTS30;在非生物胁迫处理下,芪合酶基因VqSTS32对高温处理反应最敏感。采用高效液相色谱分析检测转3个基因烟草的结果显示,转VqSTS32基因烟草比转VqSTS30基因烟草植株中白藜芦醇的累积量高。研究表明,3个基因中VqSTS32具有较高的抗葡萄白粉菌特性并能在转基因烟草中表达出较高的反式云杉新苷产物,这为进一步利用VqSTS32转目的植物葡萄基因研究提供了依据。     

甲流病毒的出现导致季节性H1N1流感病毒所受的纯化选择增强

为了探明2009年5月甲流在中国暴发几个月后,既往在人群中流行多年的季节性H1N1流感病毒流行强度突然下降,并且最后在人群中消失的原因,本文对2006～2011年中国季节性H1N1流感病毒的HA1进行测序,然后计算HA1所受选择压力,得到季节性H1N1流感病毒在不同时段的ω值。结果表明季节性流感H1N1流感病毒在甲流暴发前ω=0.36,暴发后ω=0.28。统计学分析表明暴发前和暴发后两组的ω值有显著性差异(t检验,P<0.05)。因此,中国季节性H1N1流感病毒在甲流大流行后受到更强的纯化选择,可能是导致其从人群中消失的主要原因之一。     

乙酰转移酶基因NAA10的生物学功能及其在肿瘤中的作用

N端乙酰转移酶A（N-acetyltransferase A, NatA）复合体是真核生物最主要的N端氨基酸α位乙酰转移酶,N端α位乙酰转移酶10基因（N-α-acetyltransferase 10, NAA10）编码的N端α位乙酰转移酶10蛋白（N-α-acetyltransferase 10 protein, Naa10p）是NatA的催化亚基. Naa10p具备新生蛋白质N端氨基酸α位乙酰化活性、成熟蛋白质Lys残基ε位乙酰化活性以及对部分转录因子的协同调节作用. Naa10p能够通过调节细胞周期促进细胞增殖,通过调节雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin, mTOR）通路促进细胞自噬,并通过多种不同的分子信号通路抑制细胞运动能力.根据乙酰化底物的不同,Naa10p还在细胞凋亡的调控中起双重作用. Naa10p参与的生物学过程还涉及血管生成和神经发育等. Naa10p在多种癌症组织中呈过表达,但其预后意义随肿瘤不同而有较大差别.对Naa10p的生理生化研究必将使我们对细胞的生理病理学过程及其机制的了解更加深入全面.本文将从蛋白质结构、机制功能及临床意义等不同角度系统地阐述NAA10的研究现状与进展.