植物体细胞无性系变异研究进展

植物体细胞无性系变异是植物组织培养中的普遍现象,泛指在植物细胞、组织和器官培养过程中, 培养细胞和再生植株中产生的遗传变异或表观遗传学变异。植物体细胞无性系变异的发生有其遗传学基础, 可从形态学、细胞学、生物化学和分子生物学等多个方面对其进行综合检测和鉴定。植物体细胞无性系变异是植物育种的有利资源, 但同时也是植物微繁和遗传转化工作中需要克服的一大难题,一直被众多研究者所关注。本文分别从细胞学和分子生物学两个层次综述了植物体细胞无性系变异的遗传学基础及其鉴定方法的研究进展,并就其在植物品质改良中的应用现状、存在的问题和应用前景进行了讨论。     

香溪河小水电的梯级开发对浮游藻类的影响

以香溪河干流上5个连续的小水电站为对象,于2005年10月20—22日分别对其浮游藻类和主要理化指标进行研究.结果表明：硅藻占绝对优势(95.54%),其中,线性曲壳藻(Achnanthes linearis)、披针曲壳藻椭圆变种(A. lanceolata var. elliptica)、扁圆卵形藻(Cocconeis placentula)为绝对优势种,其平均相对丰富度分别为23.96%、18.62%和12.48%;所有样点的平均藻类密度为6.29×10⁵ ind·L^-1,最高为1.81×10⁶ ind·L^-1,最低为2.35×10⁵ ind·L^-1.方差分析表明,流速变化是小水电站开发影响河流中浮游藻类的主要原因.电站取水坝的建立,使其下游生境(生境3)与其它4个生境显著不同,导致多个参数出现骤变,包括Margalef多样性指数、物种丰富度、属的丰富度、硅藻组成、硅藻百分含量等均受到显著影响.     

香溪河流域水体环境因子研究

基于香溪河及其三大支流古夫河、高岚河与九冲河的8年监测数据,对该流域水体的环境因子及其时空动态进行了比较分析。结果显示,香溪河流域的水体呈中性偏弱碱性,属于中等硬度水,水体溶解氧丰富,还原性物质以及氯化物水平不高,具有较强的缓冲能力。多数环境因子具有明显的季节变化,而年际变化规律不显著。香溪河流域水体的主要营养元素氮含量较高,并以有城镇影响的古夫河为最;高岚河由于受到生活污水与农业活动的影响,水质相对较差;香溪河的磷污染严重;森林覆盖率较高的九冲河的水质最佳。在香溪河流域,氮主要以面源污染的方式进入河道,而香溪河的磷则主要以点源污染的方式进入河道。水土流失是香溪河流域面源污染的主要途径,磷矿和磷化工厂的排污则是磷点源污染的主要途径。从保护三峡水库香溪河库湾的生态学角度考虑,应重点控制香溪河磷的点源污染。     

生物支架材料——组织工程连载之二

具有三维结构的支架材料是组织工程的核心内容之一。现有组织工程支架可分为天然生物材料、合成有机材料和无机材料三类。支架材料近年来研究十分活跃,不仅在组织工程的最早产品人工皮肤领域进行了更为完善的研究和开发,同时在诸如人工骨、软骨、神经、血管、皮肤、肝、脾、肾、膀胱等方面进行了大量研究和探索。与普通组织工程支架需要预先制备并在体外成型不同,近年来在骨和软骨组织工程实践中兴起的可注射支架具有许多优势,是未来组织工程支架发展的重要方向之一。     

NO3-胁迫对草莓幼苗光合特性和氮代谢的影响

沙培条件下,以16 mmol NO₃^-·L^-1为对照,研究不同浓度NO₃^-(64、112 和160 mmol·L^-1)对草莓幼苗光合特性和氮代谢的影响.结果表明： 处理8 d后,随NO₃^-浓度的增加,草莓叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学猝灭系数(q_P)均显著降低,当NO₃^-浓度达到160 mmol·L^-1时,较对照分别降低67.7%、68.4%、35.7%、23.2%、26.9%;非光化学猝灭系数(q_N)逐渐升高,64、112 和160 mmol NO₃^-·L^-1处理较对照分别升高4.4%、10.9%、75.8%;胞间CO₂浓度(C_i)呈先降低后升高趋势,气孔限制值(L_s)呈先升高后降低趋势.随NO₃^-浓度增加,草莓叶片及根系中硝态氮、铵态氮、全氮和凯氏氮含量逐渐增加,蛋白氮含量减少.硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均随NO₃^-浓度增加呈现先升高后降低趋势.随NO₃^-处理浓度增加草莓幼苗叶片净光合速率下降,PSⅡ电子传递受阻,氮素积累,高浓度下氮代谢酶活性降低,营养液中NO₃^-浓度为64 mmol·L^-1时开始产生胁迫,不利于草莓幼苗的生长.     

不同来源菌株固态发酵对紫麦麸皮酚酸释放及抗氧化性能的影响

研究了小麦麸皮中筛选出的霉菌的固态发酵对紫麦麸皮中酚酸释放及抗氧化性能的影响。结果表明,霉菌具有较好的发酵效果。固态发酵释放出的酚酸以肉桂型的酚酸为主,阿魏酸的释放量最高,没食子酸、原儿茶酸、对羟基苯甲酸和丁香酸均可检测到。霉菌固态发酵后的可溶性阿拉伯木聚糖含量降低。     

3-甾酮-Δ1-脱氢酶突变体文库高通量筛选方法的建立

[目的]建立一种快速、高通量筛选3-甾酮-Δ¹-脱氢酶(KstD)突变体库的方法。[方法]基于已发表KstD蛋白晶体结构,设计饱和突变引物,构建突变体文库,优化蛋白表达条件,利用冻融法结合溶菌酶法获得粗酶液;基于分光光度法原理,优化检测反应体系,利用酶标仪检测吸光度的变化来反映酶活力。[结果]利用饱和突变引物成功构建突变体文库,表达KstD最佳条件为：IPTG终浓度0.3 mmol/L,20℃诱导20 h;缓冲液中溶菌酶浓度为0.5 mg/mL时上清目的蛋白含量最高。优化后的酶活检测条件为：Tris-HCl缓冲液50 mmol/L、pH 8.0、0.4 mmol/L DCPIP、1.5 mmol/L PMS、0.7 mmol/L雄烯二酮(4AD)和适量的酶液组成,温度30℃、酶反应时间5 min,于600 nm波长下测定。[结论]成功建立了一种5 min检测96个3-甾酮-Δ¹-脱氢酶(KstD)突变体的高通量筛选方法,重复性变异系数在3%以下。     

土壤水分变化对长白山主要树种蒙古栎幼树生长的影响

选择长白山红松阔叶林主要优势树种蒙古栎为研究对象,人工控制3种施水量研究蒙古栎幼树形态、生物量效应和光合生理特征对土壤含水量变化的响应．结果表明,不同土壤含水量变化显著影响蒙古栎叶片、枝、根的生物量及其分配格局和叶片光合气体交换特征．水分胁迫改变幼树树冠结构,抑制幼树树高、地径、叶片大小、地上和地下生物量;同时,蒙古栎幼树根冠生物量比随着土壤水分含量的减少显著提高;供水量减少对幼树净光合速率、CO2利用率和碳利用率等特征有显著的负向影响;而叶片气孔导度、蒸腾速率和水分利用率对不同土壤含水量反应较复杂,只在土壤含水量较低时,幼树气孔导度、蒸腾速率明显降低,叶片水分利用率升高,表现出蒙古栎树种是干旱可变植物,长期水分胁迫可提高树种的耐旱能力．     

异源DNA导入水稻诱发活跃反转子Tos17发生可遗传DNA甲基化变异

用水稻(Oryza sativa L.)内源反转座子Tos17为探针,经Southern杂交在5种含有野生稻(Zizania latifolia Griseb)(菰)DNA片段的水稻渐渗杂交系中检测到了可遗传DNA甲基化变异.在分析的4种甲基化敏感限制性内切酶中,每种酶切都发生了亲本杂交片段的消失和新片段的出现.发生甲基化变异的位点包括对称和不对称的胞嘧啶碱基,也包括腺嘌呤碱基.序列分析表明,与水稻亲本比较,所研究的5种渐渗杂交系在Tos17的2个重要区域(5'-LTR和RT)均未发生序列变异.但甲基化敏感-序列特异性PCR分析证实,每种渐渗杂交系在这2个区域内均发生了广泛的DNA甲基化变异.而且,在2种渐渗杂交系中发现5'-LTR和RT区域的甲基化变异存在协同性.甲基化变异可稳定遗传给后代.因为已有的研究表明,在这5种渐渗杂交系中异源DNA导入均导致了Tos17的激活和转座,因此可以推测DNA甲基化在调控Tos17活性中可能具有一定作用.但反转座子激活和甲基化变异之间的确切关系尚有待进一步研究.     

蓝舌病毒HbC3对几株人和动物肿瘤细胞的感染特性研究

用BTV-HbC3感染人肺癌SPC-A-1细胞,人宫颈癌HeLa细胞,人星型胶质瘤U251细胞,小鼠星形胶质瘤C6细胞及人胚肺HEL细胞后,观察细胞病变效应(CPE);运用透射电镜技术及琼脂双扩散试验检测BTV-HbC3对各种不同肿瘤细胞及人胚肺HEL细胞的感染性;并用RT-PCR技术检测蓝舌病毒的增殖情况.结果显示,BTV-HbC3对正常HEL不感染,但能在不同来源的某些肿瘤细胞中选择性增殖,产生不同程度的细胞病变效应(CPE)及调亡现象,终致肿瘤细胞死亡.其中以人肺癌SPC-A-1细胞对其最为敏感.因此,初步认为BTV-HbC3株能靶向性杀死某些肿瘤细胞,从而为深入开展BTV-HbC3靶向性抗肿瘤的研究提供了第一手实验室依据.