DNA条形码：物种分类和鉴定技术

当前,一项称为“生命的条形码”计划正在欧美等国展开,其目的是实现对地球上现存的约1000万物种进行快速和准确的鉴定。DNA条形码是一种利用短的DNA序列对物种进行鉴定的技术。对DNA条形码的概念和原理进行了介绍,举例说明了其在物种分类、遗传多样性及物种鉴定研究中广泛的利用价值,阐述了当前该领域的研究现状,对未来的发展方向进行了展望。     

小兴安岭原始阔叶红松林与枫桦次生林土壤呼吸及其各组分特征的比较研究

原始阔叶红松林是我国温带典型的地带性顶极植被类型,枫桦次生林是其典型的次生林类型之一,对二者土壤呼吸及其各组分特征的研究有助于准确评价该地区的碳平衡。本研究主要测定了2013和2014年2个生长季原始阔叶红松林和枫桦次生林土壤呼吸（R_S）,并量化了土壤呼吸的各个组分（异养呼吸R_H和自养呼吸R_A）,与此同时测量了土壤10 cm处温度以及土壤含水率。研究结果表明,土壤呼吸及其各组分有着明显的季节变化特性,其大小的变化主要受温度的影响,土壤10 cm处的温度可以解释R_S 64%~70%、R_H 56%~65%、R_A 77%~79%的变异。对于温度的敏感性,原始阔叶红松林土壤呼吸Q₁₀值>枫桦次生林土壤呼吸Q₁₀值,而在单一林型中的比较,R_A Q₁₀值 > R_S Q₁₀值 > R_H Q₁₀值。此外,总体Q₁₀值随着季节有着明显的变化,且随着温度的升高有降低的趋势。原始阔叶红松林和枫桦次生林R_S年平均速率分别为3.92和4.06 μmol·m^-2·s^-1,R_H年平均速率分别为2.97和2.85 μmol·m^-2·s^-1,R_A年平均速率则分别为0.96和1.17 μmol·m^-2·s^-1。原始阔叶红松林土壤呼吸以及土壤土壤自养呼吸要稍低于枫桦次生林,而原始阔叶红松林异养呼吸则高于枫桦次生林异养呼吸,但差异不显著。原始阔叶红松林和枫桦次生林R_S平均年通量分别为942和971 g C·m^-2·a^-1,R_H年通量分别为709和677 g C·m^-2·a^-1,R_A年通量则分别为215和276 g C·m^-2·a^-1。原始阔叶红松林R_S年通量略高于枫桦次生林R_S年通量,但差异不显著。我们的实验结果表明,小兴安岭地区枫桦次生林正向演替的过程中,植被演替变化对土壤呼吸及各组分的影响并不明显,相较于环境因子温度和湿度要小的多。     

氢饱和生理盐水治疗大鼠脑缺血再灌注损伤的效果研究

目的:探讨氢饱和生理盐水对大鼠脑缺血再灌注损伤模型的治疗效果及可能的作用机制。方法:SD大鼠(250-300g)随机分为3组(n=20):假手术组(Sham组),缺血再灌注损伤模型组(I/R组),氢饱和盐水治疗组(HS组)。采用大鼠线栓法右侧中动脉栓塞模型(MCAO模型),于模型90 min时拔出线栓进行再灌注,再灌注同时,I/R组腹腔给予生理盐水10 m L/kg,HS组腹腔给予氢饱和生理盐水10 m L/kg。24 h后,对各组大鼠进行神经功能缺陷评分。断头取脑后,TTC染色法检测脑组织梗死体积(n=10)。选取缺血半暗带处大脑皮层组织进行相关指标测定(n=10)。HE染色观察大鼠缺血半暗带脑组织形态结构,测定缺血半暗带区域氧化应激反应,选取指标为SOD,MDA;并观察缺血半暗带区域炎症反应,利用Elisa方法测定该处TNF-α,IL-6含量。结果:TTC染色证实,右侧MCAO明显诱导大鼠脑局灶性缺血(P0.05)。与I/R组相比,HS组明显降低脑梗死体积(P0.05),显著降低大鼠神经功能缺陷评分(P0.05)。与I/R组相比,氢饱和生理盐水治疗后,很好的保持了缺血半暗带区域细胞结构完整性,明显提高了SOD含量(P0.05),有效降低了MDA水平(P0.05),并且减轻了炎症因子TNF-α,IL-6含量(P0.05)。结论:氢饱和生理盐水可有效的治疗脑缺血再灌注损伤,其机制可能涉及氢气在缺血半暗带区域的选择性的抗氧化应激作用,以及抗炎症反应。     

通过理性改造提高11家族木聚糖酶热稳定性研究进展

木聚糖是植物细胞中含量最高的半纤维素,是一种重要的微生物资源,也是自然界中含量丰富的多糖之一。木聚糖酶是能够将复杂的木聚糖结构水解为木寡糖的一类酶系,按其结构域可分为不同的家族,其中大部分木聚糖酶属于糖苷水解酶的10和11家族,而11家族的木聚糖酶由于分子量较小,比酶活较高等诸多优点使其在饲料、造纸、食品、能源工业有着广阔的应用前景。但是商业化木聚糖酶必须易于生产,酶活较高,并且能够适应工业过程中的各种严格条件,例如饲料与造纸工业过程中有时需要瞬时提高反应温度,这就要求参与这一系列反应的木聚糖酶在高温下有着较高的比酶活和热稳定性。但是一般条件下,很多微生物分泌的木聚糖酶达不到此要求,因此,通过合理的分子生物学方法提高木聚糖酶的热稳定性使其在工业生产中发挥更大的作用是人们不断追求的目标。本文重点阐述二硫键、糖基化、疏水作用等蛋白的重要性质,结合作者自身实验结果,讨论了这些性质对11家族木聚糖酶热稳定性的影响。为进一步加深木聚糖酶作用机制的了解、指导木聚糖酶的分子改良有提供参考。     

拟南芥Argonaute1/2/4/5序列分歧以及与特定miRNA的协同表达

Argonaute(Ago)是RNA诱导的基因沉默复合体（RISC）中的一个重要组成部分,在RNA沉默通路中结合小RNA发挥着关键的作用. 本文对12个物种的85个Ago/Ago-like基因序列进行了系统发育进化分析. 结果表明,植物Ago可被分为3大分支,且基因在物种产生分歧之前就已经发生了重复. 3个分支之间高同义和非同义突变频率揭示了Ago蛋白家族功能的高度保守性.采用实时荧光定量PCR对拟南芥Ago1/2/4/5在不同发育阶段和胁迫条件下的表达情况进行了分析. 结果显示,Ago1在拟南芥幼苗和成熟组织中表达显著;与23℃（最适温度）相比,16℃（亚适温度）条件下,Ago1表达量显著下调,Ago5表达量则显著上调;在脱水胁迫下,Ago5表达量下调,Ago4表达量上调. 另外,根据5′端碱基类型不同,188 954个幼苗miRNAs和2 047 843个成熟组织miRNAs被分类. 结果显示,5′端为U的miRNAs在植物中的含量最多,这与Ago1表达量最高是协同的;16℃条件下,5′ 端为C的miRNAs和Ago5表达协同上调. 这些结果都表明,Ago蛋白及其偏好的miRNAs是协同表达的.     

生物静电效应的利用与开发

21世纪自然科学的发展 ,需要生命科学与物理科学 (含物理学、化学和数学 )的交叉渗透 ,生物静电效应的利用与开发是生物物理工程的重要组成部分 ,有着光辉灿烂的前景     

中心体蛋白Cenexin在大鼠精子发生过程中的表达特征

中心体蛋白Cenexin是成熟中心粒的唯一标志分子。为阐明中心粒在大鼠精子发生过程中的成熟以及功能,我们首先通过RT-PCR技术从大鼠睾丸组织中扩增出了Cenexin cDNA片段,原核表达重组蛋白后,用其免疫小鼠制备了高滴度的抗Cenexin的多克隆抗体,然后利用免疫荧光染色、Western Blot和半定量RT-PCR方法,研究了大鼠精子发生过程中Cenexin蛋白和基因的表达特征。结果显示Cenexin mRNA水平在精原细胞和精母细胞中较高,随后表达水平下降,而蛋白质分子在精原细胞到精子细胞中都定位于细胞的一个中心粒上,表示有成熟中心粒的存在,在长形精子细胞中该蛋白位于鞭毛的基体部。附睾的绝大多数成熟精子中Cenexin免疫染色消失。中心体蛋白Cenexin在精子变态期的表达变化可能与精子鞭毛形成的起始有关。     

植物开花逆转研究进展

介绍了植物开花逆转的概念、类型、发生条件,综述了在形态发生、生理、分子生物学等方面的研究进展,探讨了将开花逆转应用于植物发育生物学研究的可能性。作者提出,采用“诱导—非诱导—逆转”三位一体的实验系统,可提高植物光周期反应研究试验结果的可靠性,特别是可以提高在研究开花机理时的基因表达时空性方面的可靠性。     

对去血清后HITASY细胞分子表达及表型分析

以人血管平滑肌细胞克隆株HITASY为实验材料,探讨HITASY细胞分子表达与表型转换间的关系,为阐明血管新生内膜形成及再狭窄病理机制提供实验依据.实验表明,在含血清或去血清培养条件下,平滑肌细胞于体外发生表型转换.去血清后细胞外基质蛋白合成中止,增殖及移行能力趋于降低,细胞特异性标志物平滑肌α肌动蛋白、肌球蛋白重链及钙调结合蛋白等的表达随去血清时间延长而增加.进一步实验证实,在血管活性介质作用下,胞液钙离子浓度骤增产生膜信号级联反应,引发细胞面积减小而显示收缩功能.上述处于分化表型的细胞经补加血清后其表型特征又恢复到原有去分化型,提示体外培养人平滑肌细胞可发生表型转换.为验证去血清诱导表型转换过程中相关基因的表达变化,用差异显示PCR筛选出E1A激活基因阻遏子,在细胞处于分化表型时表达上调并对细胞增殖伴有较强抑制作用.     

猫初级视皮层神经元不依赖于图形取向的方向调谐

设计并利用运动“随机”线条图研究了猫初级视皮层(V1)共91个细胞的方向调谐特性.结果表明, V1区神经元的方向选择性除了存在基于图形成分取向的机制以外,还存在不基于取向因素的机制.当刺激图形中的取向或非取向因素增强时,神经元的方向调谐也会相应转变.