中国外来归化植物的编目现状及有关问题

在简要讨论外来植物相关定义的基础上, 对中国外来归化植物的调查和编目现状进行了概述; 并对近年发表的两篇文章中外来归化植物数据进行了订正。     

黑沙蒿光合能量分配组分在生长季的相对变化与调控机制

为了探明典型荒漠灌木优势物种黑沙蒿(俗名油蒿, Artemisia ordosica)光合过程能量中分配对环境波动的相对变化及其长期调节机制, 该研究于2018年4-10月在宁夏盐池毛乌素沙地, 同时使用MONITORING-PAM多通道荧光监测仪和LI-6400XT便携式光合测量仪对黑沙蒿叶片的最小荧光产量(F_o)、最大荧光产量(F_m)、稳态荧光产量(F_s)、光下最大荧光产量(F_m′)、净光合速率(P_n)、暗呼吸速率(R_d)、蒸腾速率(E)和叶片气孔导度(g_s)进行现场测定, 在实验室内计算比叶面积(SLA)、单位面积氮含量(N_area)、叶绿素含量(C_Chl)和叶绿素a/b (Chl a/b), 分析黑沙蒿光合过程能量分配中固碳耗能占比(Φ_A)、光呼吸耗能占比(Φ_PR)、调节性热耗散耗能占比(Φ_NPQ)和非调节性热耗散耗能占比(Φ_NO)与环境参数和叶性状参数之间的关系以及能量分配各组分之间的相对变化。结果表明, 光化学反应组分(Φ_A、Φ_PR)和热耗散组分(Φ_NPQ、Φ_NO)之间呈负相关竞争关系, 两组分内部呈正相关协同关系, E和Φ_A、Φ_PR正相关, 和Φ_NPQ、Φ_NO负相关。在低土壤含水量(SWC)和高饱和水汽压差(VPD)环境条件下, 黑沙蒿Φ_A、Φ_PR和SLA显著降低, Φ_NPQ和Φ_NO显著增加。研究认为, 在长期干旱或高蒸散条件下, 黑沙蒿通过降低SLA等途径避免水分的过度流失, 同时将部分过剩光能由光呼吸代谢途径转移到热耗散组分进行耗散。波动环境下黑沙蒿形态性状的变异和光合过程能量分配的长期调节机制, 反映了其利用形态与生理的协同可塑性对逆境的适应。     

酵母PMT1和TED1基因在细胞壁应激反应中的作用

实验室前期研究表明,蛋白质O-甘露糖转移酶1 (Protein O-mannosyltransferase 1,Pmt1p) 和Ted1p（Traffcking of Emp24p/Erv25p-dependent cargo disrupted）在细胞寿命和内质网应激反应方面存在相互调控关系。进一步研究酵母Pmt1p和Ted1p在细胞壁应激反应中（诱导剂为荧光增白剂或刚果红）的作用。观察PMT1基因缺失（pmt1Δ）酵母菌株和TED1基因缺失（ted1Δ）酵母菌株,以及PMT1和TED1双基因缺失（pmt1Δ ted1Δ）酵母菌株在细胞壁应激反应条件下的克隆形成能力和细胞分裂增殖活性;qRT-PCR检测细胞壁应激反应通路中Slt2p、Ssd1p和Mpt5p等效应蛋白的转录水平。结果表明,在细胞壁应激反应条件下,与对照菌株的生长状态比较,pmt1Δ菌株生长缓慢,ted1Δ菌株生长较快;进一步缺失PMT1基因使得ted1Δ菌株生长缓慢。与对照菌株中效应蛋白的转录水平比较,pmt1Δ菌株和pmt1Δted1Δ菌株中SLT2、SSD1和MPT5基因的转录水平明显上调,ted1Δ菌株中的无明显变化;与pmt1Δ菌株比较,pmt1Δted1Δ菌株中SLT2和MPT5表达明显下调,SSD1表达无明显变化。缺失TED1基因增强酵母细胞对细胞壁应激反应的抵抗性;进一步缺失PMT1基因增强ted1Δ菌株对应激反应的敏感性,上调细胞壁应激反应通路中效应蛋白的转录表达水平。     

基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的本科教学实验体系的创建与实践

CRISPR/Cas9是新兴的基因编辑技术,在生命科学研究中发挥着重要的作用。将它引入本科生的实验教学,使本科生了解这项前沿科研技术很有意义。我们创建了一个基于CRISPR/ Cas9技术的本科教学实验体系。该实验体系侧重CRISPR/Cas9技术在哺乳动物细胞中的应用,选用一株基因组上被插入mCherry基因的小鼠胚胎成纤维细胞为实验材料,命名为STO-82。首先设计靶向mCherry的sgRNA,构建CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒。经测序验证无误后,转染到STO-82细胞。采用流式细胞仪分析检测mCherry阴性和阳性两群细胞,分选出阴性单细胞并扩大培养。最后用测序检验单克隆细胞中靶标DNA序列的编辑情况。结果显示,靶位点有插入或缺失突变,说明体系创建成功。该实验体系将sgRNA设计、CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒的构建、细胞转染、单细胞分选、单克隆细胞培养、测序序列分析等内容融合为一个综合实验,用于高年级本科生的实验教学。根据实际情况,将教学实践内容分解分块教学,也可以做完整性项目教学。本教学实践采用10人左右的小班分块教学,2人一组,经过3个班（共13组）的实践,绝大部分学生都能完成实验,得到预期结果。通过这个实验,学生加深了对CRISPR/Cas9技术的原理和实验流程的理解,锻炼了实验操作能力和严谨的科研思维,也使学生对该技术的医疗应用风险有了一些认识。     

稀土元素铈对花生幼苗生长与抗氧化保护酶系统的影响

采用溶液培养方法,研究不同浓度硝酸铈对花生(Arachis hypogaea)幼苗生长、开花数目及抗氧化酶过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性与丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,与对照相比,铈浓度低于20.0 mg·L–1能促进花生幼苗生长及开花,其中以10.0 mg·L–1铈的效果最为明显,其生物量和开花数分别约为对照的1.3倍和2.8倍;但高于20.0 mg·L–1则抑制花生幼苗生长,降低花朵数目;同时,低于20.0 mg/L铈可抑制花生幼苗过氧化物酶(POD)活性和降低其丙二醛(MDA)含量,其中以10.0 mg·L–1铈的抑制效果最明显,其POD活性和MDA含量约为对照的47.51%和20.76%;而低于20.0 mg·L–1铈能提高花生幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性,其中以5.0 mg·L–1铈的促进效果最明显,其SOD活性约为对照的2.0倍。     

阔叶百里香鲜、干茎叶精油成分及其抑菌效果

采用水蒸气蒸馏法和气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析阔叶百里香(Thymus pulegioides)鲜、干茎叶精油含油率、化学组成及其相对含量的差异,并比较精油对链格孢(Alternaria alternata)、粉红单端孢(Trichothecium roseum)和意大利青霉(Penicillium italicum)的抑制效果。鲜、干茎叶含精油率分别为0.53%、0.37%,分别鉴定出35、40种化合物,其主要化学成分相同,均含有百里香酚(鲜样31.30%,干样26.82%)、麝香草酚甲醚、右旋龙脑和邻伞花烃等,只是相对含量略有差异;在抑菌实验中,百里香精油对链格孢菌的抑制作用最为明显,其次是意大利青霉和粉红单端孢。鲜、干阔叶百里香精油的组分较为接近,相对含量略有差异;阔叶百里香精油对3种真菌具有较好的抑制效果,且鲜样精油的抑菌效果好于干样精油。     

苦丁茶中绿原酸及其异构体的提取变化分析

以富含绿原酸类成分的苦丁茶(Ilex kaushue)为材料,使用溶剂甲醇、乙醇、丙酮和水,结合超声波提取、水浴提取、回流提取等方法对绿原酸及其异构体的提取效率及提取后各异构体的变化进行分析。应用超高效液相色谱法可使苦丁茶的6种绿原酸类成分及咖啡酸在6 min内实现分离。提取结果表明,丙酮作为提取溶剂,在采用超声波和水浴提取时能获得较高的提取效率,易获得较多总量的绿原酸类成分和高含量异绿原酸A。而最常用的溶剂乙醇并未达到理想的提取效果。在不同溶剂的回流提取中,虽然提取的绿原酸类成分总量接近,但异绿原酸A和异绿原酸C含量有较大差异。醇溶液特别是乙醇溶液的回流提取使异绿原酸C的量大幅增加,而相应的异绿原酸A的量大幅减少,表明在醇加热条件下,异绿原酸A转化为异绿原酸C,这为获得抗氧化性更强的异绿原酸C提供了新思路。     

运用《生物化学》歌曲，辅助《生物化学》教学

《生物化学》以生物体为对象,研究其生命的化学本质,是生命科学领域的核心课程。长期以来,由于生物化学课程知识点多、范围广和内容抽象,在一定程度上会影响学生学习的自信心,压抑其学习过程中的兴趣,致使学习的积极性不高。最近10～20年里,国外将科学（science）、技术学（technology）、工程学（engineering）及数学（mathematics）的教育与艺术学（arts）,特别是与艺术学中的音乐结合实施教学,形成一种所谓的STEAM (STEM + Arts) 策略,对STEM教育进行辅助,取得了不错的效果。基于以上情况,结合国内生物化学教学实际,笔者尝试将生物化学歌曲应用于课堂教学过程中,辅助教学。生物化学歌曲可以将抽象难懂的生物化学知识转变成悦耳动听的歌曲,在教学过程中能激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,使学生在学习过程中爱上生物化学;在生物化学歌曲的创作过程中,能促进学生的思考创新,内化重点难点,使深奥的问题形象化;在学习过程中用歌声展现生物化学的魅力,让知识成为有趣的知识,让其成为有趣的学习者。本文介绍了国内生物化学歌曲发展壮大历程,结合具体实例从利用生物化学歌曲引入教学、理解生物化学内容、密切联系生活三方面评论了生物化学歌曲在辅助生物化学教学中的应用,并从歌词的改编、旋律的选择、歌曲的传唱、教学的设计等方面需要注意的问题进行讨论。     

贵州省藜芦科一新记录属——白丝草属

报道贵州省藜芦科一新记录属——白丝草属Chamaelirium Willd.,一新记录种——中国白丝草Chamaelirium chinense (K. Krause) N. Tanaka,并对该种的形态特征、生境、分类变动进行描述及讨论。