平贝母传粉生物学及繁育系统的研究

用TTC法测定花粉的活力,用联苯胺-过氧化氢法测定柱头的可授性,通过实地观测访花者、套袋实验、花粉-胚珠比(P/O比)的估算及花粉粒形态的观察研究了平贝母的传粉特性及繁育系统类型.结果表明,平贝母的花粉活力在开花后2～5 d可达90%以上,6 d后有所减弱,10 d后仍有71.3%的花粉保持活力.柱头的可授期约持续8 d,在开花后3～4 d柱头的可授性最强,5 d以后可授性逐渐减弱.平贝母的繁育系统是以自花传粉为主,虫媒异花传粉为辅的兼性自交.研究结果为平贝母的品种选育、杂交育种、引种栽培及物种保育提供了理论和技术依据,为深入研究贝母属植物的演化提供了生殖生态学依据.     

玉米C4光合叶不同部位解剖结构和光抑制特性的比较

以玉米第5位全展叶(C4光合叶)为材料,分别测定基部、中部和顶部的光合速率后,将叶片置于强光(2000μmol·m-2·s-1)下处理3h和暗中恢复3h,再测定这3个部位在处理期间的叶绿素荧光参数变化;然后分别从叶片的基部、中部和顶部取样观察显微结构和超微结构,测定叶绿素含量。结果表明,3个部位光合速率和叶绿素含量的大小依次为:中部>顶部>基部。基部的维管束鞘细胞叶绿体数量少,体积小,排列无规律,类囊体膜有部分垛叠;中部和顶部维管束鞘细胞叶绿体数量多,体积大,大部分围绕维管束呈离心排列,类囊体膜垛叠消失。在强光下,基部、中部和顶部均发生光抑制,但光抑制程度不同,根据严重度依次为:基部>顶部>中部,3个部位在暗中的光抑制恢复能力依次为:中部>顶部>基部。与叶基部相比,叶中部在强光下能维持较高的电子传递效率(φEo)和较低的热耗散比率(φDo)。这表明,C4光合循环是保持较高电子传递效率、减轻光抑制的重要因子。     

转基因抗虫作物对捕食性瓢虫的安全性研究进展

转基因抗虫作物的商业化种植带来了显著的经济、生态和社会效益,对转基因抗虫作物的安全性评价也一直是国内外学者研究的热点。对生物非靶标效应的研究是转基因抗虫作物安全性评价的重要组成部分,农田天敌类生物是其中的重点内容之一。瓢虫是农田生态系统重要的捕食性天敌,评价其在转基因抗虫作物田间是否能通过捕食猎物或取食花粉而接触到杀虫蛋白并富集于体内,进而对自身产生一定的非靶标效应,这对捕食性瓢虫的安全性研究具有重要的意义。本文从捕食性天敌瓢虫的生命表参数、行为功能参数、田间群落参数及体内微环境指标等方面综述了转基因抗虫作物对瓢虫的安全性研究进展,并对后期转基因抗虫作物对田间捕食性天敌的研究方向提出了建议,以期为转基因抗虫作物的环境安全性研究提供理论指导和为进一步完善转基因抗虫作物对瓢虫安全性评价的技术体系提供系统的数据资料。     

白及蔗糖合成酶基因的克隆及表达分析

为揭示白及蔗糖合成酶基因与生长发育的关系,该研究以白及为材料,利用RT-PCR技术同源克隆白及蔗糖合成酶的关键基因SuSy,对SuSy基因的生物学特性及表达特征进行了分析,并利用实时荧光定量PCR检测SuSy基因在不同组织中的表达规律。结果表明:(1)白及SuSy基因长度为2 215 bp,编码737个氨基酸,与铁皮石斛、文心兰和蝴蝶兰的蛋白质氨基酸序列的相似性分别为97%、92%和95%。(2)生物信息学分析表明,SuSy蛋白质序列具有较高的亲水性,与拟南芥SuSy蛋白质氨基酸三级结构一致性为75.2%;系统进化树分析发现,白及SuSy蛋白与铁皮石斛处于同一个分支上。(3) qRT-PCR结果表明,SuSy基因在叶片中的表达量最高,块茎中的表达量最低;成熟叶片的表达量高于未成熟叶片的表达量;数据差异性分析显示,SuSy基因在根、块茎中表达量具有极显著性差异,但在一年生叶和二年生叶中的表达量无显著性差异,幼苗叶和一、二年生叶中表达量具有极显著性差异。由此推测,SuSy基因可能受生长发育的诱导,是调控白及生长发育关键基因。     

CRISPR/Cas技术及其在发酵菌株上的应用

发酵菌株的改良在发酵工业生产上通常是一项非常重要的内容,而传统的驯化模式周期长、效率低、稳定性差且成本高,很难满足工业化快速生产的要求。规律成簇间隔短回文重复Cas(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/Cas,CRISPR/Cas)是细菌及古生菌中的一种适应性免疫系统,在此系统上改进的基因编辑技术能实行RNA导向的DNA精准编辑。因而利用CRISPR/Cas基因编辑技术对菌株的快速构建和优化,是一条快速获得高产菌株的新途径。本文综述了CRISPR/Cas系统组成、工作原理、分类以及该技术在发酵菌株上的应用研究进展,并探索了该技术存在的问题以及目前的解决办法,最后对CRISPR/Cas技术在发酵工程上的潜力进行了展望。     

人乳头瘤病毒特异性T细胞系细胞冻存后细胞的存活率及功能

研究人乳头瘤病毒特异性T细胞系细胞冻存后细胞的存活率及功能。应用包含10%二甲基亚砜、90%小牛血清的冻存液冻存6个T细胞系(5个CD4 T细胞系,1个CD8 T细胞系)细胞,液氮中冻存32~54个月后复苏,台盼蓝染色法检测复苏后T细胞系细胞的存活率,用酶联免疫斑点法(enzyme-linked immunospot assay,ELISPOT)检测复苏后T细胞系细胞的功能。结果显示,6个T细胞系细胞液氮冻存解冻后细胞的存活率为24.7%~93.5%,过夜培养后细胞的存活率为2.5%~72.2%。CD8 T细胞系细胞的存活率高于CD4 T细胞系细胞。6个复苏后的T细胞系细胞在PHA诱导后均能分泌IFN-γ。人乳头瘤病毒特异性T细胞系细胞冻存复苏后能够保持较好的存活率和功能。     

基于光谱指数的植物叶片叶绿素含量的估算模型

叶绿素是光合作用能力和植被发育阶段的指示器,是监测湿地植被生长健康状况的重要指标之一;高光谱遥感技术可以为植物叶绿素含量的定量化诊断提供简便有效、非破坏性的数据采集和处理方法。为保证被探测叶片面积相同,消除背景反射、叶片表面弯曲造成的光谱波动及叶片内部变异造成的影响,研究采用Field Spec 3光谱仪加载手持叶夹式叶片光谱探测器,测定野鸭湖湿地典型植物的叶片高光谱反射率数据,同时通过分光光度计室内测定相应叶片的叶绿素含量。采用相关性及单变量线性拟合分析技术,建立二者的关系模型,包括叶绿素含量与"三边"参数的相关模型以及比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型,并采用交叉检验中的3K-CV方法对估算模型进行模型精度检验。结果表明:植物叶片叶绿素含量与"三边"参数大多都呈极显著相关,相关系数最大达到0.867;计算光谱反射率组成的比值(SR)和归一化(ND)光谱指数与叶绿素含量的决定系数,总体相关性比较高,较好的波段组合均为550—700nm与700—1400nm以及550—700nm与1600—1900nm,与叶绿素含量相关性最好的指数分别是SR(565nm,740nm)和ND(565nm,735nm)。并通过选取相关性最佳的光谱特征参数,分别基于"三边"参数和ND模型指数构建了植物叶片叶绿素含量的估算模型。其中,基于红边位置(WP_r)光谱特征参数和ND(565nm,735nm)光谱指数建立的叶绿素含量估算模型,取得了较好的测试效果,检验拟合方程的决定系数(R2)都达到0.8以上,估算模型分别为y=0.113x-78.74,y=5.5762x+4.4828。通过3K-CV方法进行测试和检验,植物叶绿素含量估算模型均取得了较为理想的预测精度,预测精度的分别为93.9%及90.7%。高光谱遥感技术对植被进行微弱光谱差异的定量分析,在植被遥感研究与应用中表现出强大优势,为植物叶绿素含量诊断中的实际应用提供了重要的理论依据和技术支持。     

北京山地植物多样性优先保护地区评价

为促进北京市植物多样性的保护及自然保护区的合理建设与布局,以2001～2006年间在北京市13个自然保护区、森林公园或者风景名胜区内实地调查的1168个样地数据为基础,根据在北京市分布的25种珍稀濒危植物种,以及丰富度高的群落类型、面积较大的天然森林群落类型和具有重要生态功能的森林群落的评定结果,采用等级赋值的方法,利用地理信息系统软件从植物物种和植物群落方面综合评定了北京市山地植物多样性的优先保护地区.评定出综合优先保护地区总面积为184474.64hm2,约占市国土面积的11.25%,其中一级优先保护地区总面积24850.50hm2,二级优先保护地区总面积78606 60hm2,三级优先保护地区总面积81017.54hm2.优先保护地区主要分布于怀柔区、延庆县、房山区和密云县等远郊区县,结合北京市自然保护区分布现状,提出了北京市自然保护区建设优化方案.     

运动蛋白介导的病毒在植物体中的传播

综述了病毒在植物寄主内扩散中的运动蛋白的作用。由病毒基因组编码的运动蛋白与病毒核酸形成运动蛋白核酸复合物,介导病毒扩散。在病毒复制与扩散过程中,运动蛋白与宿主细胞内质网、高尔基体、细胞骨架、胞间连丝发生作用,并受细胞果胶甲基脂酶、包含体、β-1,3-葡聚糖酶、磷酸化等因素的影响,形成了植物体内遗传物质系统性运输的一个模式。     

高职生物制药技术专业教学改革的探索

探讨了高职生物制药技术专业在当前高职教育理念和产业背景下进行的教学改革。通过分析高职生物制药技术专业进行教改的必要性、依据、理念和特点, 探讨高职生物制药技术专业教学改革中依托行业确立校企合作、工学结合的培养模式、改革课程体系和内容选择、建立独立的以校内外实习实训基地为核心的实践教学平台, 以及改革效果及其展望。