2004 年中国植物科学若干领域研究进展

随着模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)基因组测序工作的完成, 国际植物科学的研究在近年来得到了极大的推动。我国植物科学领域也在整体上取得了重大进展, 特别是水稻基因组框架图(Yu et al., 2002)和4 号染色体基因组精细图(Feng et al., 2002)以及水稻控制分蘖的MOC1基因发现(Li et al., 2003)等重大研究成果在Science和Nature等国际顶级科技刊物上的发表, 使国际科学界对中国的科学研究水平刮目相看, 亦使中国科学家为之振奋。据不完全统计, 2004年中国科学家本土取得研究成果在植物科学专业顶级学术刊物The Plant Cell、The Plant Journal 和Plant Physiology 上发表的论文有2 2 篇, 在其他重要综合性期刊Nature、Science、PNAS、Trends in Plant Science、Molecular Biolgy and Evolution、Ecology Letters和Conservation Biology等上也有论文发表, 这反映了我国科研总体水平正在迅速提高。本文基于我国科学家发表在这些著名刊物上的成果对《植物学通报》的读者作一简单介绍, 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, 由于篇幅有限, 不能对每个领域各项逐一介绍, 收集文献不尽完善请同行和读者见谅。下面就不同研究领域举例作一介绍。     

谷氨酸对大鼠海马CA1区神经元的短暂性 外向K+电流的影响

为了在离子通道水平探讨谷氨酸对急性分离海马CA     

难培养菌的多条带PCR产物产生原因分析

【目的】分析严重威胁柑橘产业发展的毁灭性病害——柑橘黄龙病的强致病性病原亚洲种“Candidatus Liberibacter asiaticus”的种群多样性研究中出现多条带PCR产物的原因,为难培养菌的分子生物学研究提供参考。【方法】通过使用PCR、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和测序相结合分析“Ca. L. asiaticus”基因组上2个短串联重复(Short tandem repeats,STR)基因的PCR产物。【结果】单个菌株可扩增获得多个PCR条带且其扩增产物多态性受寄主品种影响;这2个STR基因的PCR产物在菌株间呈明显的多态性;扩增所获得的序列可来自“Ca. L. asiaticus”本身,也可来自其寄主或内生菌。【结论】难培养菌的STR基因PCR产物多态性产生的主要原因是该基因内部的串联重复序列数目存在差异,但目的菌及外源物种(寄主或内生菌等)基因组的非特异性扩增也是影响其多态性的因素。     

加味苇茎汤及其成分芹菜素对肺腺癌A549细胞增殖、周期与凋亡的影响

探讨加味苇茎汤含药血清及成分芹菜素对肺腺癌A549细胞增殖、细胞周期及凋亡的影响,选用肺癌A549细胞体外培养,在不同浓度含药血清及芹菜素作用下,用MTT法检测细胞生长抑制率、流式细胞术检测细胞周期及凋亡率、hoechst33342染色检测细胞凋亡形态。结果显示,加味苇茎汤含药血清及芹菜素对A549的生长抑制率:24 h分别为31%、34%,48 h分别为45%、53%;流式细胞术检测细胞周期发现A549细胞经加味苇茎汤含药血清处理后主要阻滞在G2期,而芹菜素能明显引起细胞凋亡。荧光显微镜下观察到较典型的细胞凋亡形态甚至细胞脱落,视野内细胞核数明显减少。该研究结果显示,加味苇茎汤含药血清及芹菜素能明显抑制A549细胞的增殖,引起细胞周期阻滞、诱导其凋亡。     

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, 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。     

周口店第一地点粪化石的初步观察

从1964年起,我们整理了周口店北京猿人化石产地(周口店第一地点)的粪化石,以及我国其他化石地点,如广西柳城巨猿洞里的一些同类材料。在整理工作中,清理出周口店遗址现有的粪化石,除破碎的外,约有1500枚左右。在遗址目前发掘到达的40米厚的堆积物剖面中,它们和其他化石一起,占据了从底部到上部的好几个层位,如第10层,第8—9层,第6层等。这些标本,有时密集成层,也有的是较零星的分布的。     

四川省部分疫区流行性出血热病原学及流行病学研究

本文报道四川省流行性出血热(EHF)疫医鼠类带毒调查、病毒分离鉴定及抗原性分析结果,由7份EHF抗原阳性鼠肺标本及9份急性期患者血清中各分离到EHF病毒5株。由鼠类分离的5株病毒包括褐家鼠2株,黄胸鼠1株,四川短尾(鼠勾)鼱1株以及中麝(鼠勾)1株。经IFA、ELISA及单克隆抗体的抗原测定,证明所有毒株均属野鼠型、抗原性与76—118株及A_9株接近,但由短尾(鼠勾)及中麝(鼠勾)分离的毒株的抗原性有明显差异。     

转化淋巴细胞胰岛素受体酪氨酸蛋白激酶活性及细胞内源性底物的研究

本文对增殖期的淋巴细胞胰岛素依赖性酪氨酸蛋白激酶活性及内源性废物进行了分析研究。在纯化的健康人淋巴细胞中加入适量的植物血凝素(PHA),经过72h培养即成为转化淋巴细胞(增殖期淋巴细胞)。应用~(32)P参入实验,证实转化淋巴细胞胰岛素受体具有胰岛素依赖性的酪氨酸蛋白激酶活性,与未转化的对照组相比其活性增加约9倍。Scatchard分析表明转化后淋巴细胞膜表面胰岛素受体数增加3.5倍。应用抗酪氨酸磷酸酯抗体,对胰岛素作用前后的转化与未转化淋巴细胞内,酪氨酸残基磷酸化的蛋白进行了鉴定,结果表明:除了95kD受体β亚基自身磷酸化外,45kD蛋白质也明显磷酸化,我们命名它为PP45。我们认为PP45可能是淋巴细胞中胰岛素受体酪氨酸蛋白激酶的主要内源性废物,它的磷酸化是胰岛素信息传递过程级联反应的初始步骤。     

棕点湍蛙皮肤分泌液中促胰岛素释放肽的分离纯化、基因克隆及活性分析

通过分离纯化棕点湍蛙(Amolops loloensis)皮肤分泌液中的生物活性物质,得到有促胰岛素释放活性的分离峰,并鉴定其结构.采用葡聚糖Sephadex G-50凝胶层析和反相高效液相(RP-HPLC)等手段对棕点湍蛙皮肤分泌液进行分离纯化,利用胰岛素释放实验进行活性检测,Edman降解法测定活性峰的氨基酸序列,反转录法构建cDNA文库并克隆其基因.得到一个具有显著的促胰岛素释放活性的十六肽,测得其氨基酸序列为:FMPIvGKsMSGLSGKL-NH2,命名为amolopin-1.由cDNA(开放阅读框为192bp)推导的氨基酸一级结构显示,其前体由64个氨基酸残基(aa)组成,包括高度保守的信号肽(22aa),酸性肽以及成熟肽.经过数据库序列比对,从棕点湍蛙皮肤中得到一个新的促胰岛素释放肽,进一步分析其作用机理和药代动力学,极有可能得到一个新的治疗糖尿病的降糖药物.     

索曼中毒运动终板乙酰胆碱酯酶活性和接头传递功能的关系

用大鼠的在体膈肌局部索曼(Soman)中毒法,观察了乙酰胆碱酯酶(ACHE)在运动终板的再生和肌接头传递功能的恢复过程,以及肟类药物(HI-6)对两过程的促进作用。提出终板 AChE 活性与高频间接刺激(100次/秒)引起膈肌强直收缩幅度有一定的关系。中毒早期(30分钟以内)HI-6对索曼抑制的膈肌终板 AChE 有一定的重活化作用,并能相应地恢复肌接头的传递功能。