稻飞虱灾变机理及可持续治理的基础研究

稻飞虱(褐飞虱、白背飞虱和褐飞虱)是威胁我国粮食安全最大的生物灾害。本文基于稻飞虱致害能力的高度变异性、对农药的高适应性、传播病毒病和具有远距离迁飞能力等特点,以及研究中存在的稻飞虱迁飞动态、致害性变异和种间互作关系等灾变机理机制不清楚,提出了稻飞虱迁飞时空动态、致害性变异、稻飞虱传播的病毒病、农药对稻飞虱及其天敌的生态毒理效应、稻飞虱基因组数据分析和稻田生态系统对稻飞虱种群数量调控功能6个研究发展方向以阐明稻飞虱灾变的内在机理,为稻飞虱可持续治理体系建设提供理论依据。     

一种构建改形单域抗体的方法

为验证一种构建改形单域抗体的实用新方法,与以往方法不同的是,该方法不需要对抗体进行空间结构模拟,以确定人源抗体的FRs接受序列及在人源FRs接受序列中哪些氨基酸残基需要突变,并且该方法将抗体的改形与亲和力成熟于同一过程完成,利用该方法构建了改形抗CD28重链单域抗体,根据一种鼠源抗CD28重链单域抗体的氨基酸序列,于GenBank中查得两条与之最同源的人源抗体序列,利用其中一条的FRs作为改形抗体的主框架进行改形构建,将鼠源抗体的CDR区插入到人源FR区后,对人源FR区的一些氨基酸残基进行替换突变,替换的氨基酸残基数及替换原则主要是根据对查到的人源抗体序列,鼠源抗体序列,以及这些序列与Kabat分类中的种属序列进行的比较,为了增加改形抗体基因的多样性,对要被替换的氨基酸残基在基因合成中采用简并的方式,使要被替换的氨基酸残基和替换的氨基酸残基都有机会出现,二者出现的几率各为50%,同时,在将大小不同的合成核苷酸片段采用重叠PCR扩增以获得完整改形抗体基因时,采用高Mg^2 浓度下和使用TaqDNA聚合酶,以进一步随机引入突变,利用重叠PCR产物构建了一个噬菌体抗体库,经过3轮淘选后,获得了几个具有较高免疫学活性的改形抗体,对其中的两个抗体进行了进一步研究,将两个抗体的基因在大肠杆菌BL21（DE3）中表达,复性后的表达蛋白仍具有较高的免疫学活性,结果表明该方法是有效可行的。     

玉米蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因的克隆及表达载体的构建

利用RT-PCR方法从玉米幼苗叶片总RNA中克隆出玉米的蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因的全长cDNA片段。该片段与文献报道的序列具有99%的同源性。并分别构建了以双CaMV35S为启动子,以Tnos为终止子的植物双元表达载体PBISPS和以Pcab为启动子,以T35S为终止子的植物表达载体PBSPS,其中PBISPS含有NPTⅡ选择标记基因,PBSPS不含选择标记基因。     

菜蛾盘绒茧蜂多分DNA病毒的特性及其对小菜蛾幼虫的生理效应

对菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae多分DNA病毒的特性及其对寄主小菜蛾Plutella xylostella幼虫的生理效应进行了研究。结果表明：菜蛾盘绒茧蜂雌蜂输卵管萼中含有大量的多分DNA病毒（polydnavirus, PDV）;一个PDV内含多个核衣壳,最多可达16个;核衣壳长40～168 nm,直径39～40 nm;PDV仅在输卵管萼细胞内复制;雌蜂产卵时,随蜂卵将PDV注入寄主血腔,并扩散到寄主的许多组织中;PDV可能先通过脱膜再侵染寄主组织。雌蜂经Co⁶⁰辐射处理后再寄生（即假寄生）小菜蛾2龄、3龄和4龄初期的幼虫,被寄生后的寄主幼虫几乎全部不能化蛹,但末龄（即4龄）幼虫期显著延长,并在寄生后期,幼虫胸部有褐色的短翅芽出现;即将化蛹的4龄末小菜蛾幼虫被假寄生后,即使每头寄主被过寄生9次,依然能正常化蛹,但不能羽化。假寄生与正常寄生后寄主的脂肪体数量和形态结构有明显的不同,推测在正常寄生的情况下蜂卵孵化时释放的畸形细胞及随后的幼蜂可能对脂肪体的结构产生了作用。     

石刁柏核质体DNA的生物信息学分析及染色体定位

在植物基因组中, 叶绿体DNA (cpDNA)序列可以向核基因组转移成为核质体DNA (NUPT)。NUPTs在植物染色体(包括性染色体)的演化过程中具有重要作用, 但目前相关研究比较缺乏。以雌雄异株植物石刁柏(Asparagus officinalis)为材料, 采用生物信息学方法对其核基因组NUPTs进行注释及分析, 并选取叶绿体基因组反向重复区(IR) 2个片段进行染色体定位。结果表明, 石刁柏核基因组中有2 239个NUPTs序列的插入, 总长度为565 970 bp, 占核基因组的0.047%。不同染色体上插入的NUPTs数量存在较大差异, Y染色体上的NUPTs数量、密度及总长度均高于其它染色体, 表明NUPTs在石刁柏性(Y)染色体上累积的更多。石刁柏叶绿体基因组中的IR区、大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)序列均能够向核基因组转移, 但IR区序列转移频率更高。此外, 对2个IR区的叶绿体序列进行荧光原位杂交, 其中AocpIR1主要分布在所有染色体的着丝粒部位, 而AocpIR2特异性分布在Y染色体上。研究结果为深入揭示石刁柏基因组的结构及其性染色体的演化奠定了坚实的基础。     

红鳍笛鲷仔、稚鱼异速生长

运用生态学和传统理论生物学的研究方法,对孵化后红鳍笛鲷（Lutjanus erythropterus）仔、稚鱼在早期生存和环境适应上的异速生长及器官优先发育生态学意义进行了研究,以期为红鳍笛鲷人工繁殖、育苗提供参考资料。以17日龄为红鳍笛鲷仔、稚鱼的区分时期,结果表明,红鳍笛鲷仔、稚鱼的感觉、呼吸摄食和游泳等器官快速分化,均存在异速生长现象。在头部器官中,吻长、口宽、眼径和头高在仔鱼期均为正异速生长,稚鱼期吻长为等速生长,口宽、眼径和头高为负异速生长。在身体各部位中,仔鱼期头长和体高为正异速生长,躯干部和尾长为负异速生长;稚鱼期体高和躯干长为正异速生长,头长和尾长为等速生长;在游泳器官中,仔鱼期红鳍笛鲷背鳍、腹鳍、尾鳍为正异速生长,胸鳍为等速生长,稚鱼期臀鳍为正异速生长,腹鳍、胸鳍和尾鳍为等速生长,背鳍为负异速生长。红鳍笛鲷这些关键器官的快速发育,使外源性营养开始后以最小的代谢损耗获得了生存能力的显著提升,对挑战和适应纷繁变换的外界压力具有重要的生态学意义。     

真核细胞mRNA3′端poly(A)序列长度测定

在生物体中,信使核糖核酸(mRNA)的生物学功能是从DNA接受遗传信息,再以密码形式翻译出特异性蛋白质。mRNA对于基因表达和遗传信息传递起着重要作用。真核细胞mRNA分子的结构较为复杂,其特征之一是它的3′端几乎都有多聚腺嘌呤核苷酸序列     

细胞融合在人类疾病病理与医学应用中的研究进展

细胞融合包括细胞识别和黏附、融合孔开放以及胞质混合等基本步骤，它参与人类的许多生理病理过程。细胞融合为受精卵、胎盘、骨骼肌、破骨细胞等组织细胞正常发育所必需。同时，细胞融合在癌细胞的产生、恶性转移以及病毒入侵等人类重大疾病的发生发展中发挥了重要作用，这严重威胁人类的生命健康。本文围绕细胞融合参与的生理、病理过程，借助相关研究的最新进展，揭示细胞融合在人类疾病病理中的重要作用，进而提出了阻断细胞融合以减缓病毒入侵人体细胞以及肿瘤细胞的产生与扩散的治疗新策略；进一步探讨了细胞融合在干细胞介导的组织再生以及细胞重编程中的潜在作用。这将深化人们对细胞融合在相关疾病病理中作用的认识，并大力推进细胞融合分子的临床应用进程。     

皮肤电活动与呼吸同步之机制分析

我們曾报告过人在练气功至一定状态时,皮肤电的自发节律活动可与呼吸运动同步。皮肤电活动是反映交感中樞活动的指标之一。近年来已經有不少工作述及呼吸中樞活动与交感神經系統活动的关系問題,认为交感中樞的活动可受呼吸中樞兴奋扩散的影响。本工作試图在动物实驗中探索皮肤电活动与呼吸活动的关系,二者有无出現同步的可能性,并分析其出現的条件与机制。