光调控植物种子萌发分子机制研究进展

萌发是种子植物进入农业生态系统的重要发育阶段。对于需光类种子,光是调控其萌发最重要的环境信号因子之一,红光促进而远红光抑制种子萌发。光敏色素是调控种子萌发的主要光受体。活化的光敏色素诱导萌发主效抑制因子PIF1发生蛋白降解,调节赤霉素和脱落酸代谢和信号途径相关基因的表达,从而促进种子的萌发。同时,一系列的表观遗传因子通过改变染色质结构,动态调节萌发相关基因的表达从而影响种子的萌发进程。该论文重点论述了光调控种子萌发的转录及表观遗传机制研究进展,并对其在农业生产中的应用进行了展望。     

水生哺乳动物信标跟踪记录技术及其应用

水生哺乳动物(主要是鲸类和鳍脚类)分布范围广、活动范围大、行为复杂,且在水下活动时间长,常规的目视观察受时间和空间限制,通常只能获取有限的信。信标跟踪记录(Bio-logging)具有可跟随移动和自主操作的特征,能在很大程度上突破时间和空间限制,实时获取动物及其栖息环境信息。水生哺乳动物的信标跟踪记录始于20世纪60年代1,2,40年来,无论是记录技术,还是应用研究,都有了很大发展。2003年在日本东京国立极地研究所召开的“信标跟踪记录科学国际学术讨论会(International Symposium on Bio-loggingScience)”,收到来自法、美、英、日、澳、德、意、加、南非和中国共152名与会代表的104篇论文。这些论文主要介绍信标跟踪记录技术及其应用的现状和未来趋势。会议以不同研究对象分专题进行交流,共分为鲸类、鳍脚类、类、爬行类、鱼类和其他类6个专题,其中鸟类专题论文最多,其次是鱼类专题。有关水生哺乳动物的研究论文共22篇,除了4篇介绍记录技术外,其他论文主要介绍信标跟踪记录的应用研究,包括潜水行为、捕食策略、能量代谢、栖息地标识和发声策略研究。本文是近年来水生哺乳动物信标跟踪记录研究领域相关论文的综述,除介绍水生哺乳动物信标跟踪记录技术及其应用研究现状外,还对其不足之处和可能的发展趋势进行了讨论。此外,还重点介绍了我国珍稀动物长江江豚(Neophocaena phocaenoides as iaeorientalis)信标跟踪研究的一些进展。       

TAR载体克隆染色体目的片段的研究进展

分离染色体DNA上的目的片段,对其进行结构及功能的分析,对于发现新基因,研究基因功能都具有很大的意义。利用TAR克隆技术可以直接从基因组中分离所需的目的片段,这比传统的通过筛库获得目的片段的方法简便、快速、准确并且特异性强 。     

基于PSR模型的凌河口湿地生态系统健康评价与预警研究

凌河口湿地自然保护区是辽河流域主要的湿地保护区域。选取1995年、2000年、2005年、2009年和2014年TM影像作为研究的数据源,在3S技术平台支撑下构建了凌河口湿地空间信息数据库,获取了5个时期的景观格局指数。运用PSR数学模型,从压力、状态、响应3个方面选取10个评价指数,构建了凌河口湿地生态系统健康评价指标体系;采用AHP方法确定各项指标权重指数,应用逻辑斯蒂增长模型(Logistic growth model)对各个单项指标进行单因子评价,最后用计算CEI的综合评价法对5个时期湿地的生态健康情况进行综合评价。结果表明:1995年、2000年生态系统健康指数为0.642、0.617,凌河口湿地生态系统状态为比较健康;2005年、2009年和2014年生态健康指数为0.524、0.436和0.405,凌河口湿地生态系统处于亚健康的状态,应及时采取措施对该研究区进行生态系统保护。最后通过选取基于灰色系统理论的预测模型,构建凌河口湿地生态健康预测模型GM(1,1),对模型进行精度检验,发现灰色绝对关联度、后验差比值和小误差概率的精度检验等级均为一级,预测模型精度较为理想,因此采用GM(1,1)模型对凌河口湿地进行生态系统健康预测研究。预测结果表明:未来20年的湿地生态健康值分别为:0.357、0.321、0.291、0.267,研究区处于一般病态,并有向病态发展的趋势,生态健康面临愈来愈严重的威胁,对湿地进行保护和管理刻不容缓。     

菜豆环氧化物水解酶的表达及其催化特性研究

【背景】光学纯环氧化物及邻二醇是一类多功能手性砌块。与化学合成法相比,环氧化物水解酶(EHs)介导的生物转化法因环境友好而成为当前的研究热点。【目的】从菜豆(Phaseolus vulgaris)中克隆一种EH基因并进行原核表达,研究重组酶催化环氧苯乙烷(Styrene oxide,SO)的水解特性。【方法】通过计算机辅助分析EHs的一级结构,推测一种菜豆来源的未知功能蛋白(PvEH4)可能具有EH活性。利用RT-PCR技术,以菜豆总RNA为模板,扩增编码PvEH4的基因pveh4,并实现其在Escherichia coli BL21(DE3)中的表达。利用重组菌E.coli/pveh4全细胞催化SO水解,分析PvEH4的对映选择性和区域选择性。【结果】一级结构分析表明,PvEH4具有α/β折叠型EH特有的保守区域。SDS-PAGE结果显示PvEH4的表观分子量为39.4 kD。PvEH4针对SO的对映选择率(E值)为10.1,区域选择性系数αS和βR分别为99.5%和82.5%。当外消旋SO转化率达到68.1%时,可同时获得99.9%ees的(R)-SO和92.3%eep的(R)-苯乙二醇(Phenyl-1,2-ethanediol,PED),两者的产率分别为31.9%和65.6%。【结论】PvEH4的挖掘不仅增加了植物类EHs的数量,同时也为EHs的蛋白分子改造提供参考。     

沙门菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的多重PCR检测*

根据沙门菌invA基因、大肠杆菌phoA基因和金黄色葡萄球菌nuc基因序列,设计3对特异性引物进行多重PCR并对反应条件进行优化。结果表明3对引物能特异地扩增出284bp、622bp、484bp的目的条带;最佳反应条件为沙门菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的引物浓度分别为40nmol/L、40nmol/L、80nmol/L,Mg²⁺浓度2.4mmol/L,dNTP浓度200μmol/L,TaqDNA聚合酶1.5U,退火温度55.0℃~57.4℃之间;在此条件下多重PCR同时检测DNA的敏     

佛坪自然保护区6种有蹄动物的活动痕迹监测

野生动物监测在保护管理自然资源以确保可持续利用上占有关键地位.然而,我国对大型哺乳动物的长期监测基本尚未纳入常规.佛坪自然保护区自20世纪90年代中期就大熊猫等珍稀动物及其栖息环境展开了长期监测.以该保护区2000～2006年监测数据为基础,探讨了该地有蹄类动物(除扭角羚外)的资源动态及在生境因子利用上的差异.结果表明该保护区内有蹄类动物资源在不同区域的分布并不均衡,以三官庙区域的痕迹密度最高而以龙潭区域为最低.监测期间有蹄类动物资源呈现出逐步下降的趋势.物种两两之间在海拔、坡度等生境因子的利用上大多存在显著差异,表现出不同的微生境利用模式.最后就监测对象的确定以及监测方法的选择进行了探讨,该保护区所采用的监测方法较为科学有效.     

一株海洋产电菌Shewanella sp. S2的筛选和产电分析

以厦门白城海域的潮间带表面沉积物为菌种来源筛选得到一株具有电催化活性的菌株S2,该菌株的16S rRNA和gyrB基因发育树与Shewanella oneidensis MR-1同支,相似性分别为98.5%和87%,葡萄糖、木糖、半乳糖等碳源利用及最佳生长的NaCl浓度与S.oneidensis MR-1有显著差别,因此初步鉴定为Shewanella属菌株,命名为Shewanella sp.S2。初步研究了菌株S2产电活性,在以乳酸作为碳源产电时,电压最高为150mV,相应的电流密度为66.1mA/m2。     

曲靖市沾益区红火蚁发生规律研究

红火蚁Solenopsis invicta Buren是国际最具危险性的入侵性物种之一,传播扩散速度快、适生能力强。云南由于其独特的地理和气候环境,给红火蚁的入侵和发生提供了丰富的栖息环境和食物。本研究对云南高海拔冷凉区域人工草坪条件下红火蚁婚飞有翅蚁、工蚁活动规律,以及蚁巢变化规律进行了系统的调查研究。结果表明,在人工草坪条件下,红火蚁婚飞活动主要发生在每年的5-8月,6月初和8月初为婚飞生殖蚁发生高峰期,婚飞生殖蚁数量分别达到390.33头/1 000 m²和523.33头/1 000 m²,分别占到全年婚飞生殖蚁总量的25.19%和33.77%;诱集工蚁数量在6月下旬-7月上旬、8月下旬-9月下旬达到两个高峰,合计诱集数量分别为634.66头/1 000 m²和1 636.00头/1 000 m²,分别占到全年诱集工蚁总量的44.59%和17.30%;新增蚁巢数量在6月1日-7月1日、8月16日、9月15日-12月16日、次年3月14日-4月15日为4个增长阶段,新增蚁巢数量分别为9.66个/...     

谷子ARF基因家族的鉴定与生物信息学分析

生长素应答因子(ARF,auxin response factors)是一类可以结合在生长素应答基因启动子部位的转录因子,在植物的生长发育中起至关重要的作用。本研究以谷子为材料,共鉴定出24个ARF基因,命名为Si ARFs。利用生物信息学对谷子Si ARFs基因的结构、染色体分布、基因倍增模式、系统进化以及基因的表达模式进行分析。结果表明,Si ARF基因家族在染色体上呈不均匀分布,除2号染色体外,其他染色体上都有该家族基因,基因的扩增模式为分散复制与片段复制。Si ARFs基因家族具有相对保守的结构,即包含1个保守的B3 DNA结构域、ARF结构域和Aux/IAA结构域,ARF蛋白的3D结构含有3个α螺旋和7个β折叠结构。进化树分析表明谷子ARF蛋白和物种相近的高粱、玉米聚在一起。大多数ARF基因在谷子根、茎、叶和穗中都有表达,且不同基因表达量有较大差异。