植物数量性状变异的分子基础与QTL克隆研究进展

探讨数量性状变异规律以便对其进行遗传操纵一直是植物遗传学的一个重要领域。DNA分子标记和QTL作图技术的发展以及拟南芥和水稻全基因组测序的完成极大地促进了植物数量性状分子基础的研究。现已克隆了拟南芥ED1、水稻Hdl、玉米Tb1、番茄fw2．2和Brii9-2-5等控制目标数量性状的基因。数量性状表型变异不仅源于多个数量性状基因（QTL）的分离．而且还受到内外环境的修饰。QTL等位基因变异与孟德尔基因变异具有类似的分子基础,即基因表达或蛋白质功能发生改变。通过分析已克隆的植物QTL的变异特征及分子基础,讨论了植物QTL克隆技术策略,并对QTL研究所面临的挑战和应用前景进行了展望。     

不同强度的UV-B辐射对高山植物麻花艽光合作用及暗呼吸的影响

以人工种植的多年生高山植物麻花艽(Uentiana straminea)为材料,在3个不同强度的UV—B辐射处理下,定时测定处理和对照叶片的净光合速率、表观量子效率和暗呼吸的变化。结果显示：UV—B处理对麻花艽叶片的光合作用在短期内有一定的抑制作用,但随着处理时间的增加,该高山植物能很快地适应强UV—B辐射的处理。表明麻花艽这种青藏高原常见的高山植物在长期的自然选择过程中可能已经形成了适应UV—B辐射的特有生理机制。暗呼吸的实验结果亦表明：在3种强度的UV—B辐射处理下,麻花艽叶片的呼吸作用从一开始就未受到抑制;随着UV—B辐射时间的增加,UV—B辐射强度越高,呼吸强度越强;这可能是UV—B辐射并未引起麻花艽呼吸机构的破坏所致。     

超强毒IBDV细胞克隆化毒回归鸡后的致病性与VP2基因高变区的分子变化

为了研究超强毒鸡传染性法氏囊病病毒(vvIBDV)的致病性及其VP2基因高变区的分子变化,以vvIBDV GX8/99株囊毒为研究对象,将该毒在SPF鸡胚连传10代后,再在鸡胚成纤维细胞(CEF)上连续盲传.该病毒在CEF上传至22代时开始引发CEF细胞病变,随之在96孔细胞培养板上用无限稀释法连续克隆2次后获得了4个病毒克隆,再将该4个病毒克隆分别连续回传3～5周龄SPF鸡10代.分别比较4个克隆毒及其回传SPF鸡后不同传代毒,对4～6周龄SPF鸡的致病性及VP2高变区氨基酸分子的变化,结果表明,4个克隆化毒的细胞培养毒对SPF鸡只有0～6.7%的致死率,不同克隆毒的SPF鸡传代毒对SPF鸡的致病性却都逐渐增强,但程度差异很大,其中克隆#5在回鸡1、5和10代后的致死率从0分别增加到10%、20%和27%;克隆#4从6.7%增加至13%、17%和23%;但克隆#1和#3的致病性变化相对较小.相对于原始囊毒及鸡胚毒,4个克隆化毒在测序的VP2高变区的约145个氨基酸中,有10个位点发生了相同的变异,变得与适应细胞的疫苗毒D78株基本一致,在回鸡传代导致对鸡毒力增强的过程中,这10个位点中大多数氨基酸不再变化,只有第253位和256位氨基酸从囊毒的Q和I变为细胞适应毒的H和V后,有些病毒克隆回鸡至第10代时又变为原囊毒的Q和I,这表明VP2高变区大多数氨基酸的变异可能与病毒的致病性关系不密切,而与对细胞培养或组织的亲和性的关系更为密切.本研究最重要的意义在于建立的超强毒GX8/99株细胞克隆化毒及其相应的回鸡传代毒系列,为研究vvIBDV其它基因变异与致病性及其它生物学特性的关系,提供了一个新的思路和必要的研究材料.     

传染性法氏囊病病毒野毒株的致病性及其vp2基因比较

对4个IBDV野毒株的致病性和它们的vp2基因高变区序列同时做了比较分析。结果表明,4个IBDV毒株在致病性程度上存在较大差异。其中有一个是真正的超强毒,即GX8／99,其他几个虽然达不到真正超强毒的毒力,但也比经典的标准毒的致死性高得多。在vp2基因高变区,这4个IBDV野毒株与超强毒参考株HK46同源性很高,在DNA水平为96．8％～99．5％,在氨基酸(aa)水平为96．6％～100％o而与疫苗毒D78有很大差异,分别只有91．7％～93．6％和91．8％～93．2％。说明IBDV毒株的vp2基因高变区确实与其致病性有一定关系。特别是SD-1／97、SD-3／98、JS-30／99株之间及其与HK46在DNA和aa水平的同源性高达98．4％和98．6％以上,SD-3／99、JS-30／99株之间及其与HK46的氨基酸同源性为100％。然而,致病性特别高的GX8／99株病毒与其他3个野毒株及HK46在DNA和氨基酸水平的同源性相对较低,在DNA和aa水平的同源性只有96．8％～9712％和96．6％～97．9％。相对于国内的流行毒株和香港超强毒参考株HK46,GX8／99株在致病性和VP2高变区都已发生了一定的变异。     

小球藻病毒PBCV-1特异性溶壁酶(Lysin)的溶壁活性

从PBCV－1感染小球藻NC64A的细胞裂解液中提取了Lysin的粗制剂,酶活底物范围分析表明,几丁质酶、壳聚糖酶的β-1,3-葡萄糖苷酶是Lysin活性的主要组成部分,并与小球藻细胞壁的组成甩分相吻合。其中几丁酯酶和壳聚糖酶,特别是几丁酯酶在裂解小球藻细胞壁的过程中发挥了重要的作用。Lysin粗制剂经FPLC分离纯化得到分子量分别为52kD、56kD的两个几丁质酶（Chil和Chi2）和一个分子量为36kD的壳聚糖酶。     

模拟舰船火灾烟雾吸入致急性肺损伤大鼠模型的建立与评估

目的建立一种以多种复合材料为燃烧物,且温度可控的舰船火灾烟雾吸入性急性肺损伤大鼠模型。方法设计独立的产烟箱与舱室模拟箱,将清醒的大鼠限制在舱室模拟箱体内指定区域的鼠笼内。实验过程中通过检测并控制试验箱内进烟量达到致伤因素稳定的目的。实验分两部分进行,第一部分为不同烟雾吸入时间组,观察各组烟雾吸入48 h的生存率;第二部分是选取烟雾吸入30 min为致伤因素,对烟雾吸入后1,6,24 h的血气分析、肺损伤病理评分、肺泡灌洗液、外周血白细胞、主要炎症因子、信号通路中主要信号因子、肝肾功能的变化进行检测。结果 1)不同烟雾吸入时间组生存率结果为:84.21%(15 min组);25%(30 min组),0(50 min组);(2)烟雾吸入30 min后1 h碳氧血红蛋白、二氧化碳分压、乳酸值在烟雾吸入后1 h内显著升高(P0.05),此后可逐渐恢复到正常水平;与对照组相比,烟雾吸入后1,6,24 h肺损伤评分(LIS)、肺泡灌洗液(BALF)中蛋白含量显著增高;BALF中白细胞总数于烟雾吸入后显著升高,其中肺泡巨噬细胞比例呈现先降低后升高而中性粒细胞先升高后降低的趋势。对多种炎症因子及信号通路的研究发现,烟雾吸入1 h内即可出现多种信号因子的活化,WB及免疫荧光显示6 h活化最显著,24 h逐渐降低。烟雾吸入后的肝肾功能无特异性改变。结论建立了一种稳定可靠且高致死率的模拟舰船火灾烟雾吸入肺损伤模型,烟雾吸入急性期存在多条炎症通路的广泛激活,伴有典型的炎性细胞改变及肺部损伤特点,可为此后的深入研究奠定基础。     

大连海域食物网连续营养谱

根据2008年1月—2017年6月在大连海域收集的因搁浅、误捕及救助无效而死亡的斑海豹、江豚、小须鲸等海洋哺乳动物及2016年秋季和2017年春季在该海域进行的渔业资源调查,应用稳定同位素技术,分析了大连海域海洋哺乳动物及主要生物样品的碳、氮稳定同位素比值(δ¹³C、δ¹⁵N),并计算其营养级,进而构建大连海域食物网的连续营养谱.结果表明: 大连海域食物网的δ¹⁵N值范围为8.0‰～14.7‰,δ¹³C值范围为-21.1‰～-16.7‰.主要生物种类可划分为初级消费者、次级消费者及顶级捕食者3个营养组群.δ¹⁵N值分析显示,主要生物种类的营养级范围为2.63～4.59,其中,小须鲸、江豚、斑海豹的营养级依次为3.16、4.11、4.25,棘皮动物为3.24～3.84,头足类为3.81～3.93,腹足类为3.65～4.13,双壳类为2.63～3.15,甲壳类为3.58～4.12,鱼类为3.20～4.59.营养结构特征显示,初级消费者主要为双壳类,次级消费者主要为小须鲸、头足类、棘皮类、腹足类、甲壳类,顶级捕食者主要为江豚、斑海豹、鱼类.随着江豚体长的增加,δ¹⁵N值有增大趋势,说明随着江豚生长和摄食能力的增强,其摄食的食物趋向于更高营养层次的生物.研究建立了大连海域食物网的连续营养谱,可以为海洋哺乳动物和渔业资源的保护提供依据.     

复殖亚纲线粒体基因组特征分析及其应用进展

日本血吸虫(Schistosoma japonicum)等具有重要流行病学意义的寄生虫,在分类学上均隶属于吸虫纲(Trematoda)的复殖亚纲(Digenea)。目前,对复殖亚纲成虫及虫卵形态、生活史及其防治的研究已较为深入,分子生物学手段也已逐渐应用于人体寄生虫学研究领域,但在基因组学角度对该类群遗传特征的系统性研究尚不多见。自首条人类线粒体基因组公布以来,线粒体基因组凭借其母系遗传、缺乏重组、进化速率快等特点,逐渐成为遗传学及动物进化生物学等领域的研究热点。当前,Gen Bank已公布复殖亚纲36个物种的线粒体全基因组数据。本综述在总结各类群研究进展的基础上,对已有线粒体基因组的碱基偏好、基因组成及排列、密码子利用、t RNA二级结构及非编码区等方面进行了比较分析。综合当前研究进展发现,基因排列等特征与系统发生的关联性研究较为匮乏,线粒体全基因组数据严重不足,数据积累及深度挖掘仍是当前的重要基础性工作。     

利用叶绿素荧光评估草原植物羊草缺磷缺氮状况北大核心CSCD

羊草(Leymus chinensis)是北方草原的重要牧草。准确评估其营养状况,对维护羊草草原的生产力具有重要意义。以羊草幼苗为材料,利用能同时表征2个光系统光化学活性的叶绿素荧光检测技术,对缺氮和缺磷处理下的叶片光化学活性进行分析。结果表明,缺氮处理20天后羊草叶片叶绿素含量降低近50%。同期缺磷及缺氮处理对PSⅡ功能的影响总体大于PSⅠ。与对照相比,缺氮叶片的Φ(Ⅱ)和Φ(Ⅰ)分别比对照降低了30.3%与38.5%;ETR(Ⅱ)与ETR(Ⅰ)分别降低30.8%和28.9%。缺磷处理组Φ(Ⅱ)和ETR(Ⅱ)的降低幅度约为缺氮的1/2。这些定量研究结果对及时有效地诊断和区分羊草植物氮磷缺乏状况具有重要的参考价值。