C4水稻,我们的新挑战

自从上个世纪60年代末C4光合途径发现以来,人们对工程改造现有C3粮食作物使之具有C4光合能力进行了大量努力。目前,大量分子、生理和基因组水平研究的进展和证据表明,该目标将可能在10～15年之内实现。本综述结合目前国际C4研究的现状,详述了该领域目前所涉各项研究内容的理论依据。我们首先总结过去的经典杂交实验,然后论证新一代测序技术与C4光合研究模式系统狐尾草（Setaria viridis）的发展极大的促进了我们对C4光合特征遗传发育相关基因的发现与鉴定。最后,我们强调虽然C4光合工程改造的研究目前已在世界各国大规模展开,但其最终成功仍有赖于不同国家研究基金及私立慈善基金的大力和长期共同资助。     

豌豆花DNA导入小麦后种子蛋白质组分变化的研究

豌豆花ＤＮＡ直接导入小麦体可诱导小麦种子蛋白质组分发生明显的变化,小麦种子蛋白质和总氨基酸含量都比对照增高２０％。这些变异性状能稳定遗传给后代。因此直接导入豌豆花ＤＮＡ技术可以为小麦品质改良和分子育种研究提供一条新途径。     

Ni2+高效结合肽的筛选与作用研究

利用噬菌体随机十二肽库和金属亲和层析对重金属Ni2 进行结合肽筛选。经4轮生物淘洗、噬菌体扩增和DNA测序,获得一组多肽序列。GenBank Blast分析未发现同源序列,Clustal W多重序列比对也未找到Ni2 金属结合肽结合基序,但可能含有多聚组氨酸(His)2-5。噬菌体单克隆金属离子螯合树脂的亲和力测定和反筛、抑菌解毒试验表明:展示有金属结合肽的噬菌体不仅对Ni2 具有高亲和力,而且对其它金属离子也有作用,Cu2 、Ni2 、Co2 、Zn2 等金属离子对金属结合肽的亲和力显著高于Cd2 和Cr2 ,展示金属结合肽的噬菌体对重金属Ni2 具有一定的耐受和解毒作用。显微形态学观察也显示金属结合肽与金属螯合树脂的作用。对于了解重金属与多肽的相互作用机理以及环境重金属修复等均具有重要意义和价值。     

MATLAB 7.X生物信息工具箱的应用———聚类分析（七）*

本文主要介绍MATLAB生物信息工具箱的数据聚类分析功能,该功能主要用于基因芯片数据的分析。将要分析的数据先转化成XLS格式的文件,通过函数xlsread读入MATLAB Workspace,存储为两个变量。对缺失数据进行估算,从而减小结果误差。函数clustergram对数据分级聚类,并产生数据的热红外分布图和树状图。通过更改相关参数可以改变其颜色配置,距离算法,并可做双向聚类。     

碱性土壤盐化过程中阴离子对土壤中镉有效态和植物吸收镉的影响

镉是土壤环境中对土壤质量有着极其重要影响的污染物之一,低含量下就能对人体和动物产生危害.镉在土壤中的有效态既决定了它的生物有效性及对环境的危害程度,又是人们对受污染土壤进行治理和修复的基础.作为盐化土壤中的典型组分,无机盐不可避免对镉的有效态及生物有效性等地球化学行为产生明显影响.研究了碱性土壤盐化过程中无机盐阴离子对土壤中镉有效态和植物吸收镉影响.研究方法为:以钠盐为例,实验研究了碱性土壤盐化过程中无机盐阴离子对土壤中镉有效态的影响;通过油菜种植试验,分析了无机盐阴离子对土壤中镉生物有效性的影响.研究结果表明,土壤盐化过程中,土壤溶液中Cl-浓度较低时,土壤中镉的有效态含量随Cl-浓度增加而增大,但当土壤中Cl-/Cd的比值大于100∶1时,土壤中镉的有效态含量达到最大值.土壤溶液中SO42-含量对土壤中镉有效态含量的影响不明显;随着土壤溶液中HCO3-含量的增加,土壤中镉的有效态含量明显减少.由于Cl-、SO42-是土壤溶液中的主要成分,随着盐度的增加,镉的有效态含量增加.油菜种植试验显示,当土壤中Cl-的含量增加时,土壤中镉的有效态含量增加,有利于植物对镉的吸收,因此油菜中镉的含量随土壤中Cl-的含量增加而增加,但当土壤有效态含量超过2 mg/kg后,油菜吸收镉已经达到最大.随着土壤溶液中SO42-浓度的增加,油菜中镉含量基本不变;土壤溶液中HCO3-的含量增加,植物中镉的含量随土壤中HCO3-含量增加而减少.这些特征与土壤镉有效态变化相吻合.通过各种措施控制土壤盐度和调节阴离子类型和含量,有利于降低土壤中镉的有效态含量,减轻镉的活化;农业生产中适当调整无机肥料的种类,可以减少农作物对镉的吸收.     

固定化酵母细胞生产1,6—二磷酸果糖研究

本文研究了固定化酵母细胞制备果糖１,６二磷酸的方法及其生产。用卡拉胶包埋方法固定化酿酒酵母,对含葡萄糖１．０Ｍ,磷酸盐０．８Ｍ的糖磷液,ＰＨ６．５在３７℃下进行磷酸化反应。反复分批转化２０天以上,可达到平均产ＦＤＰＨ４ ２７．５８ｍｇ／ｍｌ。最高为５９．９４ｍｇ／ｍｌ。     

东北虎豹国家公园东部有蹄类栖息地的灌草层食物资源的量与质

东北虎和东北豹主要捕食马鹿、梅花鹿、狍  及野猪等大中型有蹄类动物,而这些有蹄类的生存依赖森林灌草层的植食性食物资源,形成了东北亚温带森林生态系统完整的啃食食物链 (grazing food chain) 主体。本研究通过对建设中的东北虎豹国家公园东部地区有蹄类栖息地的灌草层植物进行本底调查,获得有蹄类动物的食物资源基线数据。2015年及2016年生长季,在东北虎豹国家公园东部,随机选择141个样地嵌套496条样线,1948个样方,对不同森林结构 (郁闭林及开阔生境,开阔生境包括林窗、林缘和河岸带) 的灌草层植物生物量、食物类别组成 (嫩枝叶、禾莎草、杂类草和蕨类) 及碳、氮含量进行调查分析。研究结果显示：灌草层生物量在开阔生境显著高于郁闭林下 (94.91 g/m² vs. 30.15 g/m²),达到3.15倍。三种开阔生境下的灌草层食物资源类别组成差异显著,在林窗内以嫩枝叶优势,在林缘以杂类草占优势,在河岸带以蕨类占优势。灌草层中杂类草和嫩枝叶平均氮含量高,杂类草碳含量低、C/N低;四类植物热值均超17kJ/g,其中嫩枝叶最高。嫩枝叶、杂类草占优势的高生物量 (生物量大于40 g/m²) 斑块占郁闭林下的16 %、占开阔生境的50 %左右,可能是精食者 (browser) 的取食热点区域。建议在未来国家公园建设中,在合适的地段保留一定的开阔生境,为梅花鹿等食草动物补充高质量的灌草层食物资源斑块,促进有蹄类动物种群发展,并以此为基础恢复虎豹种群。     

植物抗真菌基因工程研究进展

自从人类开始种植农作物以来,真菌病害就是造成作物损失的主要原因之一。目前控制真菌病害的主要方式不外乎轮作、培育抗真菌品种、施用化学农药等。虽然这些方法在不同时期都发挥了各自的作用,但由此而产生的各种弊病日益显著。随着人们对环境的关注及降低生产成本的愿望的不断增强,激励着育种家们寻求新的育种途径。建立在分子生物学技术基础上的基因工程方法,是培育抗病植物品种的一条全新而有效的途径。近年来由于对植物抗病反应机制及植物病原真菌致病机理的深入研究,该领域的研究者们提出了较多利用基因工程技术控制植物真菌病害的设想。目前。要从以下几种途径获取和利用抗真菌基因：从常规育种已确知但其产物未知的小种一品种特异的抗性基因;参与对真菌有毒性的化合物的合成酶基因;对真菌生长具有直接抑制作用的蛋白质基因、真菌酶抑制物基因、植保素基因等。该文就此方面的策略及进展做一综述。     

线粒体融合/分裂对线粒体的质量控制作用

线粒体是一种结构和功能复杂而敏感的细胞器,拥有独立于细胞核的基因组,在细胞的不同时相,生理过程和环境条件下,线粒体的形态,数量和质量,具有高度的可塑性。线粒体是细胞和生物体内最主要的能量供应场所,几乎存在于所有种类的细胞中,是一种动态变化的细胞器。正常情况下,线粒体的数量、形态以及功能维持相对稳定的状态,称之为线粒体稳态。当上述状态发生紊乱时,细胞乃至生物体形态、功能也将受到影响甚至死亡。线粒体质量控制是在细胞中维持正常状态的关键机制,决定着线粒体的命运。近年,随着线粒体研究的深入和具体,逐渐发现融合/分裂在其形态、数量、遗传物质等质量控制相关的方面挥了重要作用。本文通过探讨融合/分裂对线粒体质量控制的作用机制,总结和讨论相关前沿研究,为后期研究提供一定的理论依据。     

TLC对复方制剂中马兜铃酸限量检查方法学研究

目的:建立简便、快捷、准确的复方制剂中马兜铃酸限量薄层色谱(TLC)检查法。方法:采用精确定量点样薄层色谱法(TLC)对复方止咳散中毒性成分马兜铃酸进行限量检查。结果:本方法测得马兜铃酸含量在0.0808μg/g以下,符合《中国药典》2010年版中细辛药材检查项下的马兜铃酸限量标准要求。结论:本方法简便、快速、准确,适用于复方制剂中马兜铃酸限量的检查。