植物干细胞决定基因WUS的研究进展

WUS(WUSCHEL)基因编码一转录因子,它的存在使周围细胞具有干细胞的特征,与之相关的信号系统近年逐步被阐明.在茎尖分生组织内WUS和CLV(CLAVATA)之间形成一个反馈调节环,使得干细胞保持自我更新,维持茎尖的顶端优势.在胚胎分生组织内,CLV3的表达只依赖于WUS的存在,然而在胚以后的发育中,CLV3的表达受到WUS和STM(SHOOTMERISTEMLESS)的双重调节,启动器官发生.在花分生组织中,WUS和LFY(LEAFY)共同激活AG(AGAMOUS)基因的表达,WUS受AG的反馈抑制.由WUS建立的信号体系还参与胚珠的发育.当WUS蛋白和生长素共存时,可以高效启动体细胞胚的发生.细胞对WUS信号的感应性与细胞所处的微环境有关,WUS在不同环境条件下可以启动不同的下游基因表达.     

中国植物发育生物学若干重要领域的研究回顾

植物发育是指从种子萌发经过营养生长、开花与花器官发育、受精结果形成新一代的有序过程.每一个时期具有复杂的代谢和基因表达与调控网络.过去的数10年中我国在该领域的研究取得了许多重要的进展,特别是近10年来发育生物学已经从以往的以描述为主要特征发展到在分子水平上阐明发育控制的机理.花器官的发育研究是发育生物学研究最具突破性的领域,开花和营养器官的发育已经成为新的研究热点.本文按照植物发育的时间顺序,回顾了我国发育生物学若干重要领域的重要研究进展,并展望了基因组时代给发育生物学研究带来的新的机遇和研究平台.     

活性氧引起的DNA合成抑制与小麦的抗旱性

用不同浓度的 PEG60 0 0对两个抗旱性不同的小麦品种进行干旱胁迫 ,抗旱品种的DNA合成抑制程度明显低于干旱敏感品种 ,单独增加 3种主要活性氧 · O- 2 、HO· 、H2 O2 之一 ,结果亦然 ,其中以 HO· 抑制 DNA合成作用最强。加入活性氧清除剂 VC或 DMSO可部分抵消干旱胁迫或单独增加活性氧引起的 DNA合成抑制。结果表明小麦的抗旱性与干旱胁迫后 DNA合成水平具有密切联系。     

2005年中国植物科学若干领域的重要研究进展

2005年应该是我国植物科学研究进入飞跃发展的一年。据不完全统计,2005年中国本土植物生命科学领域的科学家在植物科学及其相关学科专业顶级学术刊物Plant Cell、Plant Journal、Plant Physiology、Proteomics和Bioinfomatics上发表的论文有46篇,较2004年的22篇增加了一倍。这反映了我国科研总体水平正在迅速提高,并受到国际同行的高度关注。本文基于我国科学家发表在上述主流刊物上的成果作一简单介绍。对我国在模式植物拟南芥研究方面的进展,读者可参阅许智宏院士全面的评述（Xu,2006）。由于篇幅有限和统计上的困难,我们相信这些介绍难于代表我国植物科研取得的全部成果,但是希望从一些侧面反映我国科学家在本土所做研究的主要进展,本文就不同研究领域举例介绍。     

大鼠急性心肌梗死模型的制备及对肌钙蛋白T的影响

目的探讨建立大鼠急性心肌梗死（AMI）模型的方法,研究心肌梗死大鼠血浆中肌钙蛋白T（cTn-T）的动态变化。方法大鼠经结扎左冠状动脉前降支造成心肌梗死,建立稳定的心肌梗死模型;分别在结扎后31 h、48 h、69 h、168 h检测cTn-T含量和计算心肌梗死重量指数。结果成功制备心肌梗死大鼠模型,并对常规技术进行改进,降低动物死亡率。大鼠左冠状动脉结扎31 h、48 h模型组与假手术组cTn-T含量差异极显著（P〈0.001）;各时间点心肌梗死重量指数比较,差异极显著（P〈0.001）。cTn-T值与梗死重量指数呈显著性正相关（r=0.90,P〈0.01）。结论结合大鼠心肌梗死程度进一步佐证了模型制备较成功。cTn-T表现出特异性和敏感性,并在31 h最接近达峰时间,有早期诊断心肌梗死的价值,也可作为判断AMI时心肌梗死程度和预后的参考指标。     

饲料中铜浓度对异育银鲫和斑点叉尾的影响

通过4周的生长实验,研究饲料中不同铜含量对异育银鲫(Carassius auratus gibelio)[初始体重(128.6±2.0)g]和斑点叉尾(Ictalurus punctatus)[初始体重(159.4±2.0)g]的生长、饲料利用、血液生化以及组织中铜积累量的影响。两种实验鱼的实验饲料均以CuSO4?5H2O为铜源,铜含量分别为3.1(对照)、7.5、49.8、100.5、506.9、965.1和1491.1 mg/kg饲料。实验结果表明,异育银鲫摄食量(FI)随饲料中铜含量的增加无显著影响(P0.05),特定生长率(SGR)随着饲料中铜含量的增加而显著下降,在铜含量为1491.1 mg/kg时出现最低值(P0.05),饲料效率(FE)表现出与特定生长率相似的变化趋势。肝体比(HSI)和脏体比(VSI)均随着饲料中铜含量的增加而显著下降(P0.05),各处理组间的肥满度(CF)差异不显著(P0.05)。血浆中谷草转氨酶(GOT)在铜含量为7.5 mg/kg时达到最低值(P0.05),然而血浆中谷丙转氨酶(GPT)、铜锌超氧化物歧化酶(Cu-ZnSOD)活性及红细胞压积(Hct)、血红蛋白浓度(Hb)均不受饲料中铜含量的影响(P0.05)。肝脏中铜积累量随着饲料中铜含量的增加而无显著影响(P0.05),而肌肉中铜含量没有显著差异(P0.05)。斑点叉尾FI随饲料中铜含量的增加而显著上升(P0.05),SGR随饲料中铜含量的增加表现出下降的趋势,但是差异不显著(P0.05),FE随饲料中铜含量的增加显著降低(P0.05)。HSI和CF随饲料中铜含量的变化而显著下降。Hct随铜含量的增加呈现出先上升后下降的趋势,当铜含量为100.5 mg/kg时达到最大值(P0.05),然而饲料铜水平对血浆中GPT、GOT、Cu-Zn SOD活性及Hb、VSI均无显著影响(P0.05)。铜在各组织中的积累表现出与异育银鲫相同的变化趋势。饲料中较高浓度铜可抑制斑点叉尾和异育银鲫的生长和饲料利用,且异育银鲫对铜的耐受性高于斑点叉尾。     

2017年中国植物科学若干领域重要研究进展

2017年中国植物科学继续保持高速发展态势, 重大成果频出, 具体表现在中国植物学家在国际顶级学术期刊发表的文章数量平稳上升。中国植物科学领域的研究工作者成果精彩纷呈, 如新型广谱抗病机制的发现、水稻广谱抗病遗传基础及机制和疫霉菌诱发病害成灾机制研究等。2017年中国生命科学领域十大进展评选中, 有两项植物科学领域的研究成果入选。水稻生物学、进化与基因组学和激素生物学等领域学科发展突出。另外, 值得一提的是, 长期从事高等植物与代谢途径调控分子网络研究和水稻品种设计育种的李家洋院士的研究成果“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”荣获2017年国家自然科学一等奖。这一具有重大国际影响的开创性贡献标志着中国植物科学在该领域的国际科学前沿居于引领和卓越地位。该文对2017年中国本土科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了系统梳理, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域发展的最新前沿动态, 与广大读者共同分享我国科学家所取得的辉煌成就。     

鱼和熊掌的选择:反向重复序列变异介导的玉米环境适应与产量平衡

作物育种的目标是找到产量和抗性的最佳平衡点,其中涉及“鱼和熊掌”二者兼得的选择策略。哪些逆境负调控位点影响产量性状,以及如何调控等是突破育种瓶颈的重要科学问题。近百年来,高产玉米(Zeamays)育种使玉米单产不断提高,同时现代玉米品种对干旱的敏感性也呈现出增强趋势,故而存在高产稳产的潜在风险。可对于这一现象背后确切的遗传机制却知之甚少,从而限制了既高产又高抗玉米新品种的培育。玉米的非生物胁迫抗性与产量性状均为多基因控制的复杂数量性状,涉及全基因组范围内大量基因的表达与调控。玉米基因组内存在大量的小RNA (sRNA),其对基因表达起精细调控作用,但人们对sRNA调控作物环境胁迫应答与产量性状机制的理解仍然有限。近日,华中农业大学代明球课题组与李林和李峰两个课题组合作,基于对338份玉米关联群体在不同环境下的sRNA表达组分析,鉴定到大量干旱应答的sRNA,以及调控这些sRNA表达的遗传位点(eQTL);并克隆了8号染色体上1个干旱特异性eQTL热点DRESH8。生物信息学分析显示, DRESH8是1个由转座子组成的长度约为21.4 kb的反向重复序列(TE-IR)。DRESH8通过产...     

pH及无机氮化合物对细脉浮萍生长的影响

研究以细脉浮萍 ( Lemna aequinoctialis)为研究对象 ,在完全培养液的基础上模拟生活污水的氨氮、硝酸氮浓度和 p H范围 ,研究了培养条件对其生长的影响。结果表明 ,这个浮萍种对 p H耐受的低限在 4～ 5之间 ,最适 p H范围为 5～ 6。非离子态的氨会对其生长产生抑制作用 ,在氨氮为唯一氮源的条件下 ,非离子态氨的浓度大于 0 .1 mg/L时会对此种的生长产生明显的抑制作用 ,接近 2 mg/L时 ,基本上致死。在研究的氨氮和硝酸氮浓度范围内 ( <40 mg N /L) ,铵根离子和硝酸根离子浓度增加可促进细脉浮萍的生长。氨氮中生长的植株过氧化物酶活性高于硝酸氮中的活性。