鸭趾草(Commelina communis L.)局部根系热击触发的长距离信号传递对气孔运动的调控

长距离信号传递是动物生命活动的基础. 然而, 对长距离信号传递在植物生命活动中的存在和意义的了解却十分贫乏. 以模式植物鸭趾草(Commelina communis L.)为材料, 对热击信号在根系与地上部分之间的长距离信息交流进行了研究. 结果表明, 在热击胁迫下, 鸭趾草可以通过“根-冠”间的信号传输实现对气孔运动的调节. 对局部根系(1/4或1/2根系)在40℃下热击5 min, 即可导致气孔导性的急剧下降. 气孔导性下降的程度取决于热击温度和热击根系总量, 热击温度越高、热击根系的量越大, 气孔导性下降的程度也就越大. 有趣的是, 热击信号对气孔运动的调控是振荡式的, 当气孔导性在30 min内下降到最低水平后, 气孔导性会迅速回升, 有时甚至超过热击前的水平. 经过几个周期后, 气孔导性会最终稳定在一个较低的水平. 给离体叶片饲喂热击后的木质部汁液可导致气孔导性下降, 说明气孔运动是由正的化学信号操纵的. 进一步研究表明, 热击并不影响木质部汁液中脱落酸(abscisic acid, ABA)的浓度, 同时也不导致叶片水势下降, 说明气孔运动并不是通过ABA信号或水信号实现的. 热击导致蒸腾流中H₂O₂水平升高, 同时过氧化氢酶可部分恢复热击蒸腾流对气孔运动的抑制, 这意味着H₂O₂有可能作为热击信号之一在气孔运动中起着部分的调节作用. 由于热击和干旱常是相互伴随的两种自然胁迫, 热击胁迫下气孔运动的调节对植物的生命活动应该具有积极的意义. 这一新的信号传递形式及特殊的气孔振荡调控方式的发现将有助于更加深入地揭示植物系统信息传递的奥秘.     

GLP-1(1~37) 诱导人类胚胎小肠 上皮细胞表达胰岛素

胶原酶消化法分离培养人类胚胎小肠的上皮细胞,应用胰高血糖素样肽 1 (glucagon-like peptide 1 (1~37),GLP-1) 诱导小肠上皮细胞向胰岛素分泌细胞分化,免疫组化方法对分化的和未分化的细胞进行鉴定, RT-PCR 检测胰岛内分泌细胞相关基因的表达 . 结果成功分离培养出人类小肠上皮细胞,免疫组化证明细胞表达小肠上皮的标志物细胞角蛋白 18 和 19 ,同时细胞也表达胰高血糖素和生长抑素,但无胰岛素表达 . GLP-1(1~37) 诱导小肠上皮细胞 6 天, RT-PCR 显示胰十二指肠同源异型基因盒 1 (pancreatic duodenal homeobox-1 , PDX-1) 、葡萄糖转运蛋白 2 (glucose transporter-2 , GLUT-2) 和胰岛素基因均有表达,免疫组化也检测到胰岛素阳性小肠上皮细胞 . 未用 GLP-1(1~37) 诱导小肠上皮细胞为对照的 RT-PCR 显示 PDX-1 、 GLUT-2 也表达,但无胰岛素 mRNA 和蛋白质的表达 . 研究表明 GLP-1(1~37) 能够诱导人类胚胎小肠上皮细胞向胰岛素分泌细胞分化 .     

红壤丘陵区农作物秸秆综合利用现状与展望

根据各类作物产量及其相应的秸秆经济指数,计算出我国红壤丘陵区1993~2003年作物秸秆的年平均产量为33.5×1010kg,占全国作物秸秆总产量的52.1%。其中,稻草产量占该区作物秸秆总产量的53.5%,比其全国均值高出21.4个百分点;其它作物秸秆所占的比例,也与其全国均值有一定的差异。稻草和其它粮食类作物秸秆产量的年际变化与该区作物秸秆总产量的变化趋势基本一致,即1993~1997年呈逐年增长趋势,1997年后呈逐年下降趋势;而经济作物秸秆因作物种类不同,其产量的年际变化亦不相同。该区作物秸秆用于直接还田和用作工业原料的年均利用率高于全国平均水平,分别为32.0%与6.6%;用于生活取能和牲畜饲料的年均利用率低于全国平均水平,分别为22.0%与14.1%;未被利用的比例年均高达25.3%,且呈逐年上升趋势,由1993的20.6%增至2003年的29.6%,大量未被利用的作物秸秆往往就地丢弃或焚烧,浪费了有限的农业有机资源。为此,研究提出了调整秸秆利用结构、充分利用秸秆资源的基本措施与对策。     

缺失nifE的棕色固氮菌突变种MoFe蛋白的纯化及体外激活

经DEAE纤维素、Sephacryl S-300和Q．Sepharose柱层析分离纯化,从缺失nifE的棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipmann)突变种(DJ35)的无细胞粗提物中得到AnilE MoFe蛋白(△nilE Av1)。SDS凝胶电泳分析表明,△nilE Av1的亚单位种类和分子量分别与棕色固氮菌野生型(OP)MoFe蛋白(Av1)的α和β亚单位相似。当与固氮酶Fe蛋白(Av2)活性互补时,△nifE Av1不具有还原质子的能力,但从0P Av1中抽提的FeMoco却可使其激活。经过量的邻菲哕啉(o-phen)厌氧处理并经Sephadex G-25柱层析分离后,便得到△nilE Av1@。在同时存在Av2和MgATP发生系统的条件下,△nilE Av1@,而不是△nilE Av1,可为由KMnO4、高柠檬酸铁、Na2S、Na2S2O4和二硫苏糖醇组成的含Mn重组液(Rs-Mn)显著激活。但在缺少MgATP或Av2的条件下,RS-Mn则不能激活△nilE Av1@。这就表明,RS-Mn对△nilE Av1@的激活需要o-phen的预先处理及同时存在Av2和MgATP的这二个条件。     

核糖核酸酶抑制蛋白变体RIv在大肠杆菌和家蚕细胞中的表达

人源的核糖核酸酶抑制蛋白 (ribonucleaseinhibitor,RI)是一种富含亮氨酸和半胱氨酸残基的酸性蛋白质 ,分子量为 5 0kD。从人胚胎肝cDNA文库中克隆到一个核糖核酸酶抑制蛋白RI基因的变体 (ribonucleaseinhibitorvari ant,RIv)。序列分析表明 ,与RI相比较 ,RIv序列中仅有Arg359Ala和Leu36 5Pro两个氨基酸突变 ,而核苷酸同源性较低 ,为 78%。将RIv克隆于pET2 8a( ) ,并转化大肠杆菌BL2 1(DE3) ,IPTG诱导表达 ,利用 6×His亲和层析柱纯化得到了His RIv重组蛋白。将RIv克隆于转移载体pBacPAK8,利用家蚕核型多角体病毒 (BmNPV)表达系统表达得到重组RIv。体外活性测定实验表明 ,重组RIv具有抑制牛胰RNaseA酶解 2 8S和 18SrRNA的作用。     

人胎胰巢蛋白阳性细胞的异种体内移植研究

人胎胰巢蛋白阳性(nestin~+)细胞在体外培养中可自发形成类胰岛细胞团(islet-1ike cell cluster,ICC),有多向分化潜能,并可产生分泌胰岛素的类β细胞。为了验证其体内生物学特性和生理功能,我们进行了诱导后ICC的NOD-Scid糖尿病模型小鼠和正常小鼠肾膜下移植,通过免疫细胞化学检测,超微结构观察以及血糖水平监测等手段考察移植后细胞的形态与功能变化情况,结果表明:(1)移植处有明显的血管增生。(2)ICC可使糖尿病模型小鼠血糖明显降低。(3)ICC在正常小鼠体内分化为多种结构,同时继续增殖侵入肾实质。     

林木花药培养研究进展及展望

多数林木在遗传上高度杂合,给育种和遗传研究带来很多不便。与农作物相比,林木花药培养的意义更为重大。对国内外林木花药培养的现状及影响花药培养的主要因素进行了概述,讨论了其在21世纪分子生物技术时代的应用前景,旨在促进林木花药培养技术的完善并开拓其应用领域。     

丛枝菌根菌诱导植物抗病的内在机制

应用菌根真菌诱导植物抗病性是近年化学生态学和病害生物防治研究的热点．研究表明,丛枝菌根真菌(AMF)对土传病原物具有一定拮抗或抑制作用,能提高植物对土传病害的抗／耐病性．在菌根根际,各种菌群不断产生相互作用,AMF在其中起着抑制病原菌、促进有益菌生长的作用,可与其他桔抗菌结合,用做生防菌．AMF提高植物抗病性的机制还有这样几种假设：(1)植物营养得到改善;(2)竞争作用;(3)根系形态结构改变;(4)根际微生物区系变化;(5)诱导抗性及诱导系统抗性,即AMF侵染植物根系后,诱导植物体内酚酸类代谢产物增加,使植物产生局部或系统防御反应．深人研究AMF提高植物抗病性的机制,有助于正确理解菌根的抗病作用,使其能尽快地成为植物病害生物防治中的一种新方法,在生态农业中发挥作用。     

云南元谋盆地上新世甘棠组植物和孢粉组合及其古气候意义

云南元谋盆地湾堡甘棠组植物群的叶化石和孢粉化石合计107种类型,分属86属,47科。植物叶化石包括18科,24属,35种。除一种裸子植物外,其它均为被子植物。被子植物中,榆科、桦木科、豆科无论属种或者化石数量都是最多;杨柳科、槭科、蔷薇科次之;壳斗科、樟科、杨梅科、鼠李科、忍冬科、胡颓子科、杜鹃科、香蒲料、禾本科均有代表。甘棠组的孢粉植物群也相当丰富,合计97个类型,分属72属,44科。以松科、榆科、禾本科及蕨类植物的水龙骨科最为丰富,胡桃科、壳斗科、金缕梅科及蕨类植物的凤尾蕨属也很常见。被子植物花粉占孢粉总数的50%--60%,以禾本科和榆属花粉含量最高,多在10%以上。裸子植物绝大部分为松科花粉,占孢粉总数的20%-30%。孢子以水龙骨科和凤尾蕨属为主,二者各占孢粉总数的5%-10%。发现于元谋盆地湾堡甘棠组的植物叶化石以及孢子花粉组合在成分上都是混合的类群。组合中既有相当多的湿润亚热带常绿阔叶林成分,也有耐干旱的胡颓子、杨梅、旱蕨等灌木、小乔木或草本分子,同时还有含量很高的、在半干旱环境下也能生存的禾本科、榆科花粉。据此推测甘棠组的植物群和孢粉组合反映了上新世时元谋地区的植被已经分化,盆地的周围山地生长有松科、壳斗科、樟科、胡桃科、金缕梅科为主的常绿和落叶阔叶树木或林块,可能有少许杜鹃科小乔木混杂其中,属于地带性植被。而在盆地内则是以禾本科、蔷薇科等为主,杂以大戟科、豆科、忍冬科、杨梅科等灌木或草本植物以及榆科、桦木科等树木组成的稀树灌丛草原型植被。盆地内的植被所反映的气候和周边地区相比,显得明显干旱。因此推测元谋盆地在2-3百万年前的中晚上新世已经发育成为金沙江流域的干热河谷盆地之一。     

基因体外诱变

综述了基因体外诱变的一般方法和技术,并将其分为不依赖于PCR体外诱变和依赖于PCR体外诱变两大类。着重介绍了基因体外诱变最新突破即DNA Shuffling技术。