近红外光谱技术在生物学研究中的应用

分析了利用近红外(NIR)光谱技术进行生物学研究的原理与优势,概述了这一技术在生物体成分的定量分析、生物生理与病理信息的获取以及分类鉴定等领域中的应用,并讨论了其在生物学研究中的局限性与前景.     

良种白沙枇杷"冠玉"的组织培养

1 植物名称 枇杷(Eriobotryajaponica)品种"冠玉"。 2 材料类别 顶芽。外植体的最佳采取时期是2～3月顶芽萌动季节。 3 培养条件 诱导休眠芽萌动及生长培养基(展芽培养基)：MS+6-BA 1.2 mg·L-1(单位下同)+NAA 0.4+GA 30.5;增殖培养基：MS+6-BA 1.75+NAA 0.3;生根培养基：1／2MS+NAA 0.5。以上培养基均含蔗糖3％、琼脂0.8％,pH 5.8;培养温度(25±1)℃,光照12 h·d-1,光照度1 500～2 000 lx。 4 生长与分化情况 4.1 诱导展芽 取长1.5 cm左右的顶芽,用刀片刮去表皮毛及外层芽鳞后,放入1％洗衣粉溶液中,用玻棒搅拌5 min后流水冲洗2 h,再用刀片切成1 cm左右长,在无菌条件下用75％酒精灭菌1.5 min,再用升汞灭菌11min,无菌水漂洗5次,剥取0.3～0.5 cm的顶端,接人展芽培养基,进行暗培养。在1～2 d内,有部分外植体会发生褐变,并使芽体周围的培养基染成浅褐色,必须及时把这部分芽转移到新鲜培养基上,否则将引起外植体的死亡。     

叶酸缺乏致胎鼠宫内发育迟缓及肝脏胰岛素生长因子系统表达变化

目的：叶酸是一种水溶性B族维生素,在体内氨基酸与核苷酸代谢中起重要作用,是胎儿生长发育所必须的营养素。本文通过建立叶酸缺乏的孕鼠模型,探讨叶酸缺乏对胎鼠宫内发育的影响,并研究胎鼠肝脏组织中胰岛素生长因子（IGF）系统的表达变化。方法：雌性C57BL／6J小鼠叶酸缺乏组6只、正常对照组6只,分别饲以不舍叶酸和含2mg叶酸／kg的纯合饲料。四周后与雄鼠交配,于怀孕第13．5天（13．5dpc）对孕鼠剖腹取胎,观察和评价胎鼠发育指标,并对宫内发育迟缓（IUGR）比率进行统计。用Real-timePCR法检测胎鼠肝脏组织中胰岛素生长因子I（IGFI）、胰岛素生长因子I受体（IGFIR）、胰岛素生长因子II（IGFII）、胰岛素生长因子II受体（IGFIIR）、胰岛素生长因子结合蛋白1（IGFBP-1）和胰岛素生长因子结合蛋白3（IGFBP-3）mRNA的相对表达水平。结果：叶酸缺乏组雌鼠合笼前每日体重增长量降低,13．5dpc胎鼠吸收胎和死胎比率升高,胎重下降,IUGR比率显著升高,差异有统计学意义（P〈0．05）;叶酸缺乏组胎鼠肝脏组织中IGFII和IGFIIRmRNA的相对表达水平均低于正常对照组（P〈0．05）,IGFI、IGFIR、IGFBP-1和IGFBP-3mRNA的相对表达水平两组间没有差异（P〉0．05）。结论：叶酸缺乏会导致小鼠孕中期胎鼠IUGR比率升高及胎肝IGFII和IGFIIRmRNA的表达水平降低,提示叶酸缺乏对IGF系统基因的调控,可能与胎鼠I-UGR发生机制有关。     

基于寨卡病毒复制子的抗病毒药物筛选系统

寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)是引起成人格林巴利综合征(Guillain-Barre syndrome, GBS)以及胎儿和新生儿小头畸形疾病的重要病原体。有效的抗病毒药物筛选系统是防治ZIKV感染的有效工具。本研究构建了以海肾荧光素酶为检测靶标的寨卡病毒复制子Rluc-ZIKV-Rep,并通过突变NS5蛋白,构建了非复制型寨卡病毒复制子Rluc-ZIKV-Rep NS5△GDD。为了检测复制子的功能,将两种复制子转化至Vero细胞,结果显示随着时间延长, Rluc-ZIKV-Rep荧光素酶活性逐渐增加,寨卡病毒m RNA拷贝数逐渐增多,证明以海肾荧光素酶为检测靶标的寨卡病毒复制子构建成功。为了检测该系统是否能够用于抗病毒药物筛选,用马尼地平和西尼地平两种抗寨卡病毒的药物进行检测,结果显示Rluc-ZIKV-Rep的复制能力随着药物浓度的增加而逐渐降低,呈现一种剂量依赖的方式,说明该系统可以用于抗病毒药物的筛选。综上所述,本研究构建了一种可以用于抗病毒药物筛选的寨卡病毒复制子,为筛选有效的抗病毒药物提供了有力工具。     

女性青少年性激素水平与跟骨超声骨参数的关联研究

为了探讨女性青少年性激素水平与跟骨超声骨参数的关联,以志愿者形式招募江门市某中学12～18岁女生共721人,采用问卷调查方式收集一般资料并进行体格检查;采用化学发光免疫法测定总睾酮(total testosterone, TT)、总雌二醇(total oestradiol, E2)和性激素结合球蛋白(sex hormone-binding globulin, SHBG)水平,同时计算生物可利用睾酮(bioavailable testosterone, BioT)和生物可利用雌二醇(bioavailable oestradiol, BioE2)水平,并使用定量超声法测定骨参数;最后,利用线性回归模型研究女性青少年中性激素水平与骨参数的关联,并比较分析月经初潮前后关联的差异。校正混杂因素之后的结果显示,女性青少年中, TT和BioT水平与各项骨参数呈显著的正相关(sβ=0.078～0.100, P0.05),并且在初潮前呈现更为显著的线性正关联(sβ=0.206～0.282,P0.05),初潮后则无关联。此外, SHBG与超声速度(speed of sound, SOS)呈负相关(sβ=-0.079, P0.05)。研究结果支持了女性青少年T水平与高骨参数关联并在初潮前后影响不同,同时提示SHBG对女性青春期骨结构的改变有所影响。     

主成分分析不同浓度CaCl_2对NaCl胁迫下‘达米娜’葡萄的缓解效应

为探讨钙对葡萄盐害的缓解效应,研究了200 mmol·L~(-1) NaCl胁迫下,不同浓度CaCl_2对‘达米娜’葡萄沙培一年生自根苗的影响。结果显示:NaCl胁迫下,‘达米娜’葡萄根系、叶片相对电导率、叶片超氧阴离子自由基(O_2ˉ·)产生速率和过氧化氢(H_2O_2)含量显著升高,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低,新梢长度和总生物量显著降低。5和10 mmol·L~(-1) CaCl_2显著降低了NaCl胁迫下根系、叶片相对电导率、叶片O_2ˉ·产生速率和H_2O_2含量。CaCl_2显著缓解了NaCl胁迫下SOD和CAT活性的下降,15 mmol·L~(-1) CaCl_2显著缓解了POD活性的下降,而10、15和20 mmol·L~(-1) CaCl_2显著缓解了APX活性的下降。高浓度(25 mmol·L~(-1))CaCl_2处理的叶片相对电导率、O_2ˉ·产生速率和H_2O_2含量显著高于NaCl胁迫的,而POD、APX活性、新梢长和植株总生物量与NaCl胁迫的差异不显著。主成分分析表明10 mmol·L~(-1)是CaCl_2缓解200 mmol·L~(-1) NaCl胁迫对‘达米娜’葡萄的最适浓度,可能与叶片中较高的抗氧化酶活性和较少的活性氧积累有关。     

以黑丝羽乌骨鸡为供体制作家鸡嵌合体的研究

以黑丝羽乌骨鸡（BS）为供体,自来航鸡（WL）为受体,进行了BCs嵌合体制作技术研究。结果表明：（1）“黑羽”对“白羽”、“丝羽”对“片羽”为完全隐性,可以在供体与嵌合体测交中,后代是否出现这些特征作为种系嵌合体判断依据。（2）供体的其它表型,对受体属于完全或不完全显性,可以作为体细胞嵌合体判断依据。（3）通过改进嵌合体制作技术,嵌合体雏鸡的出壳率为40％（29／73）,其中据羽色判断的嵌合体率为18％（13／73）;以黑羽为依据选择体细胞嵌合体雏鸡,10只饲养至720d,其中60％（6／10）的嵌合体外观基本不变（其余的换羽后褪去黑羽）;嵌合体鸡与供体测交,以黑羽、灰羽和丝羽判断,8只嵌合体鸡的种系传递率分别为2．5％-71．4％、5．5％～14．3％以及1．7％～10．5％。首次利用BS鸡资源,建立了多表现型嵌合体模型,为家鸡嵌合体技术深入研究提供了方便的检测方法。     

大口黑鲈的卵巢发育周年变化及反季节繁殖研究

文章研究了华中地区池塘养殖大口黑鲈(Micropterus salmoides)卵巢的发育规律, 分析了水温与光照条件变化对卵巢发育的影响, 探究了大口黑鲈反季节繁殖的方法, 旨在充分利用本地区的气候条件, 化劣势为优势, 从根本上解决本地大口黑鲈产业所面临的问题。实验采用形态学、组织学等方法比较分析了大口黑鲈卵巢发育特征, 采用人工控温和人工促熟的方法探究了温度和性激素对大口黑鲈性腺启动发育的影响。研究发现, 华中地区大口黑鲈雌鱼性腺指数(GSI)周年变化在0.63%—7.95%, 10月中旬至12月初水温由20.6℃降至11.0℃期间, 卵巢开始发育至Ⅲ期, 并以Ⅲ期越冬, 至4月中旬繁殖产卵, 5月底结束, 繁殖前约80%的雌鱼绝对繁殖力在4.5万—6.5万粒, 但受水温升高的影响, 卵巢中15%成熟卵母细胞未能产出而逐步退化, 产卵结束时仍有一半以上卵未产出(GSI为4.6%); 雌鱼GSI与肠系膜脂肪系数(MFI)、肝体比(HSI)在10月份至次年4月份呈显著负相关(P<0.05), 表明在此期间, 机体储存的营养物质部分转移至性腺, 优先保证性腺发育。在大口黑鲈反季节繁殖实验中, 采用井水[水温(20±1)℃]降温和控温处理的方法能够促进大口黑鲈性腺的启动发育, 经过3个月处理, 控温组雌鱼卵巢发育至Ⅳ期末, GSI达到4.06%, 而对照组雌鱼卵巢处于Ⅲ期, GSI为2.52%, 两组差异显著(P<0.05), 两组雄鱼精巢均发育至Ⅳ期末, 控温组GSI达0.89%, 对照组为0.73%, 这表明可以通过温度处理来调控大口黑鲈性腺的发育。最后针对反季节繁殖中亲本的培育方法和处理时间等进行了总结, 以期为后续培育反季节大口黑鲈提供依据。     

广东省豆科植物结瘤固氮及根瘤菌资源的初步研究

于2000～2001年在广东省境内54个县（市、区）进行了豆科植物结瘤固氮资源的调查及根瘤菌的采集工作。共采集到豆科植物根瘤样品484份,隶属于37属78种;根瘤的形状以圆形、椭圆形、珊瑚状和姜状居多,大小一般在1～10 mm之间,颜色多为淡红色或黄色。用乙炔还原法对24种93份根瘤样品进行了固氮酶活性测定,结果表明,大多数样品的固氮酶活性在1～10 μmol C₂H₄·g^-1 fresh nodule·h^-1之间。从采集到的根瘤中分离纯化出410株根瘤菌,对其中312株进行了回接试验,回接成功率为93.3 %。调查发现广东省现有栽培豆科作物种类与《广州植物志》的记载相似,所以本研究在豆科栽培作物方面有一定的代表性。在调查采集到根瘤的豆科植物中,三尖叶猪屎豆（Crotalaria micans）、毛排钱草（Phyllodium elegans）、细长柄山蚂蝗（Podorcarpium leptopus）等在本研究之前未见到有结瘤固氮的报道。     

不同产地与类型及采收方法对黄花蒿中青蒿素含量的影响

以来源于重庆、广西、湖南、广东、江苏、陕西等省区的72分种质资源为试验材料,研究不同产地与类型及采收方法对黄花蒿中青蒿素含量的影响,为良种的选育和药材的采收提供科学的依据。结果表明:(1)早熟型与中、晚熟型青蒿素含量的差异显著,其顺序为:中熟型>晚熟型>早熟型;(2)在同一管理条件下不同茎秆颜色的青蒿素含量之间差异显著,其顺序为:白杆型>黄绿秆型>紫秆型>绿秆型;(3)不同产地的黄花蒿青蒿素含量动态变化规律一致,青蒿素含量最高时期为孕蕾期,是最佳采收期;(4)不同部位之间青蒿素含量差异显著,以叶片的青蒿素含量最高。