2011年第2期《遗传》封面说明

空间诱变育种是指利用返回式卫星或高空气球将作物种子带到太空,利用太空特殊的环境使生物体产生变化,引起生物体DNA序列结构变化和染色体畸变,进而导致生物体性状发生改变,培育作物新品种的诱变育种新技术。它具有诱变效率高、变异幅度大、育种周期短、无环境污染等特点,在当今作物育种中发挥着重要的作用。空间诱变育种开辟了玉米育种的新途径,丰富了玉米育种学的内容。     

稻米镉积累的铁肥调控

以FeSO4和EDTA二钠亚铁（EDTA·Na2Fe,也称EDTA二钠铁）为铁肥,通过土施和叶片喷施研究不同形态铁肥及施肥方式对水稻（Oryza Sativa L．）镉积累的影响．结果显示不论施用何种形态铁肥或何种施用方式对水稻生长和产量性状均没有不利影响．土施EDTA·Na2Fe显著降低了水稻根系、地上部以及稻米（糙米和精米）中的镉含量,并且两基因型水稻精米中的镉含量远低于0．2mg／kg,达到国家限制标准．但土施FeSO4、叶面喷施FeSO4及叶面喷施EDTA·Na2Fe处理均显著增加了根系、地上部及稻米（糙米和精米）中的镉含量．结果还显示施用铁肥可显著提高稻米的铁、铜、锰含量,同时对锌含量也有影响．研究结果认为土施EDTA·Na2Fe等络合态亚铁肥,维持土壤中较高的有效态铁含量以及亚铁含量是控制稻米镉积累的一条新型可行途径．     

微波介导的载体快速转化及克隆筛选方法

应用微波辐射进行载体快速转化及重组体鉴定。经选择辐射转化条件,表明在低渗钙离子(0.05mol/L或0.1mol/L)条件下,150W、45s的辐射可得到理想的转化率。采用微波碎菌抽提质粒方法对重组体进行快速鉴定,不需特殊设备,省时、可靠。用该方法对肾综合征出血热病原汉坦病毒76-118株S片段基因进行克隆、转化和重组体鉴定试验,证实其具有简易、快速、高效等优点。     

格网尺度下青海玛多县土地利用及生态系统服务价值空间自相关分析

开展黄河源区土地利用和生态系统服务价值空间量化评估,对于保障黄河流域生态安全具有重要意义。以黄河源区玛多县为例,基于3 km×3 km网格单元,应用空间自相关方法构建生态系统服务价值评价模型,定量评价了2015年玛多县土地利用/覆被空间自相关格局特征,可视化表达了玛多县生态系统服务价值空间信息。结果表明: 在3 km×3 km格网尺度下,不同覆盖度草地覆盖范围广阔;水域网格占总网格数的42.9%,在玛多县西北部分布密集;建设用地呈东北-西南走向的“线条式”分布;未利用土地体现为西南多、东北少的分布格局。在空间上,玛多县土地利用类型网格之间相互影响,表现为正相关性和聚集分布。水域的全局Moran I和局部Moran I值均最大,空间聚集性最强,局部连片度较高。建设用地的全局Moran I和局部Moran I值分别为0.293和0.127,空间自相关性最弱,在小范围内呈聚集特点。2015年,玛多县生态系统服务价值(ESV)为938.87亿元,网格的ESV平均值为3.20×10⁷元,最大值为19.96×10⁷元,水域分布网格是ESV的高值区。玛多县ESV分布格局整体上呈显著的空间正向自相关,ESV在网格之间为聚集分布。不同土地利用类型ESV网格总体呈高高、低低聚集,在局部零星为高低、低高聚集。可采取的国土空间规划与用途管制策略包括:水域、未利用土地采用强调生态溢出价值的“集中连片式”保护模式,高、中、低覆盖度草地采取主次分明、划区管理的“组团式”生态治理模式,建设用地在“廊道式”分布格局中采取小范围集约化开发利用模式。     

山西省蝶类多样性与地带分布

结合自然地理与植被条件对山西蝶类多样性分布的现状进行研究,结果表明,其特点是：不同林区差异性大,呈南北递减趋势,受小气候环境影响较大,资源呈片段化分布,耕作区种类多样性丧失严重。根据已知的216种蝶类在山西15个林区的分布情况,采用聚类平均法(UPGMA)对这15个林区的蝶类多样性进行聚类分析,在相似性系数为0.85时,可将山西林区划分为5个蝶类分布地带。按照地理位置和自然景观的不同,分别称之为：Ⅰ.南端山地蝴蝶区;Ⅱ.南部盆地蝴蝶区;Ⅲ.中南部山地丘陵蝴蝶区;Ⅳ.中部高山蝴蝶区;Ⅴ.西北部丘陵蝴蝶区。在关键区系分析中,得知南端山地蝴蝶区和中部高山蝴蝶区是山西蝶类多样性分布的重要地区,对这两个区系加以保护,即可保护山西已知蝴蝶种类的97.7%。     

地形对大兴安岭北坡林火迹地森林景观格局影响的梯度分析

198 7年大兴安岭“5 .6”特大森林火灾 ,过火面积 1.33× 10 6 hm2 。火后 ,不同的火烧强度区和岛状的未火烧区形成了一个异质镶嵌体 ,然而在自然演替和人为干扰作用下 ,十几年过去之后这种异质镶嵌体格局已经发生了明显变化。以大兴安岭北坡 ,图强林业区的育英和奋斗两个林场为研究区 ,总面积 1.2× 10 5hm2 ,在景观尺度上 ,以遥感和地理信息系统为技术手段 ,将地形因子进行梯度划分 ,并运用分布指数和偏相关分析探讨了大兴安岭在 1987年大火后森林景观在地形梯度上的变化情况。研究结果表明 :森林景观在地形梯度上的格局发生了明显的变化 ,但是不同的景观斑块类型变化幅度不同 ,不同的地形因子对不同森林景观斑块类型变化的影响强度也迥异 ;偏相关分析表明地形对主要森林景观斑块类型之间的变化影响最大的是坡度 ,其次是海拔 ,坡向的影响不明显。     

阿霉素抗4T1乳腺癌荷瘤小鼠的免疫调控机制

为了探讨阿霉素 (Adriamycin,ADM) 对4T1乳腺癌荷瘤鼠BALB/c的免疫调节作用,采用定量蛋白质组学串联质量标签 (TMT) 标记技术检测ADM对4T1乳腺癌差异蛋白的影响,利用多重数据库对差异蛋白进行生物信息学分析。根据蛋白质组学结果,寻找差异蛋白中与免疫调节功能相关的靶点,通过酶联免疫吸附测定 (Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA) 观察ADM对乳腺癌组织中Th1细胞 (Helper T cells 1,Th1) 和Th2细胞 (Helper T cells 2,Th2) 的影响;通过流式细胞术分析ADM对CD4+ T细胞、CD8+ T细胞和调节性T细胞 (Regulatory T cells,Tregs) 的影响;HE染色观察ADM对4T1乳腺癌荷瘤鼠胸腺的改变。ADM上调170种差异蛋白,下调58种差异蛋白。有73种差异蛋白与免疫调控过程相关,KEGG (Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG) 富集于细胞因子及受体相关的重要蛋白通路、白介素17 (Interleukin 17,IL-17) 通路和癌症的转录调控通路。与免疫功能相关的差异蛋白与CD4+ T细胞、CD8+ T细胞和Tregs细胞的功能有关,而这些细胞的分型影响乳腺癌的预后。ADM极显著升高白介素2 (Interleukin 2,IL-2),CD4+ T细胞、CD8+ T淋巴细胞含量 (P<0.01),显著降低Tregs细胞含量 (P<0.05)。ADM抗乳腺癌的免疫调节蛋白有Ighm、Igkc、S100A8、S100A9和Tmsb4x。     

C57BL/6小鼠PD-1基因敲除后炎症与心房电重构的关系研究

目的:研究C57BL/6小鼠在PD-1基因敲除后体内炎症升高对房颤发病易感性的影响。方法:对两组动物进行了观察:C57BL/6小鼠和C57BL/6-PD-1基因敲除小鼠(各组均为15只,雄性,6-8周龄)。应用流式细胞仪微球芯片捕获技术对比了实验组与对照组的血清炎性细胞因子表达水平,应用多导电生理记录仪检测了实验组与对照组心房有效不应期和有效不应期离散度。结果:和对照组相比较,C57BL/6-PD-1-/-小鼠血清炎性细胞因子水平明显升高,C57BL/6-PD-1-/-小鼠心房肌有效不应期较对照组减低,而有效不应期离散度则明显升高。结论:PD-1基因敲除后出现的机体内炎性细胞因子水平的升高导致了C57BL/6小鼠的心房电重构,并由此使得C57BL/6-PD-1-/-小鼠心房纤颤发病易感性升高。     

玉米新选细胞质雄性不育系小孢子发育的细胞学观察及DNA甲基化分析

细胞质雄性不育在高等植物中普遍存在,是杂种优势利用的重要工具,为推动植物杂种优势的利用发挥了重要作用。文章以本课题组前期新选的玉米细胞质雄性不育系A1、A2及保持系18(红)为材料,利用石蜡切片技术对不育材料小孢子发育过程进行细胞学观察,采用高效液相色谱法(HPLC)对不同发育时期的叶片及不同发育时期的雄穗DNA进行甲基化分析,从细胞学和表观遗传学角度了解不育系A1、A2的败育机制。结果表明：不育材料A1、A2小孢子发生败育的主要时期为四分体时期至单核小孢子中期。在不育系A2中还存在另一种败育方式,即在花粉母细胞时期表现出败育特征。甲基化分析结果表明,保持系18(红)的叶片DNA甲基化水平从苗期到拔节期迅速上升,而不育系A1、A2叶片DNA甲基化水平基本保持不变;保持系雄穗DNA甲基化水平表现为从花粉母细胞时期到双核期逐渐升高,而不育材料A1、A2从花粉母细胞时期到双核期的雄穗DNA甲基化水平表现为先上升后下降的趋势,达到最高峰的时期均出现在小孢子发育的四分体时期。从小孢子发育的细胞学观察结果可以发现,小孢子败育的主要时期往往具有较高的甲基化水平,推测DNA甲基化水平变化可能与不育材料A1、A2的花粉败育有关。     

卵泡刺激素受体FSHR234纳米抗体的分离纯化及多克隆抗体的制备

【背景】卵泡刺激素受体(Follicle-stimulating hormone receptor,FSHR)在人体成熟破骨细胞及单核细胞表面表达,成为阻断卵泡刺激素(FSH)作用的潜在靶点,制备亲和力较高的FSHR抗体已成为靶向治疗FSH相关疾病的切入点。【目的】构建FSHR重组载体获得表达量较高的可溶性蛋白,进一步制备骆驼多克隆抗体及其纳米抗体。【方法】利用XhoⅠ和Bam HⅠ双酶切重组质粒p ET30a-FSHR234,将目的基因fshr构建于p GEX-4T-1载体并进行原核表达,利用Western blot及ELISA检测目的蛋白的配体结合能力。免疫新疆双峰驼制备骆驼多克隆抗体,并利用噬菌体展示技术筛选获得FSHR纳米抗体。细胞免疫化学法检测FSHR抗体在coav-3的表达情况。【结果】构建了pGEX-4T-1-FSHR234重组质粒,获得了表达量较高的FSHR234可溶性蛋白;并构建了5株FSHR纳米抗体,鉴定出一株结合能力较强的纳米抗体,命名为VHH-3F9。【结论】制备的骆驼FSHR多克隆抗体效价达1:128 000,筛选获得的VHH-3F9纳米抗体能与FSHR234具有较高的结合性,且两者均能表达于coav-3细胞表面。