环状RNA的生物特征及其在植物中的研究进展

环状RNA(circular RNA,circRNA)是真核细胞中广泛存在的一类由3′末端和5′末端共价结合形成的环状非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。越来越多的研究表明,circRNA具有种类丰富、结构稳定、序列保守以及细胞或组织特异性表达等特点。circRNA具有很多潜在的功能,例如作为天然小RNA(microRNA,miRNA)海绵体吸附并调控miRNA的活性,与转录调控元件结合或与蛋白互作调控基因的转录等。目前关于circRNA的研究多集中在动物和人体中,在植物中的研究还较少,仅在水稻(Oryza sativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、小麦(Triticum aestivum)、猕猴桃(Actinidia chinensis)、番茄(Solanum lycopersicum)和大豆(Glycine max)等中鉴定到了circRNA的存在,并且其作用机理尚不清楚。该文主要针对circRNA的分类、形成机制、分子特征、相关研究方法以及在植物中的主要研究进展进行综述,并对目前植物circRNA研究中存在的问题进行了分析总结。     

有机氯农药在大滨鹬和红腹滨鹬体内的富集程度

为探讨东亚-澳大利西亚迁徙路线上的鸻鹬类体内有机氯农药的含量及来源,本研究以该迁徙路线上的大滨鹬(Calidris tenuirostris)和红腹滨鹬(C.canutus)为研究对象,用索氏提取法对这两种鸟的胸肌和皮下脂肪中的有机污染物进行萃取,并用气相色谱法对19种有机氯农药进行检测。结果表明,HCHs、DDTs、硫丹Ⅱ等14种有机氯农药在大滨鹬和红腹滨鹬的组织中均有不同程度的检出,所有样品中的含量最高值达1 573.5 ng/g脂重;在检出的14种有机氯农药中,α-HCH、β-HCH、γ-HCH、p,p′-DDE、硫丹Ⅱ、硫丹硫酸酯和/或p,p′-DDT的检出率达100%;在大滨鹬的肌肉组织、红腹滨鹬的肌肉和脂肪组织中,p,p′-DDE的残留量最高;而在大滨鹬的脂肪组织中硫丹硫酸酯和/或p,p′-DDT的含量最高;目标物中的艾氏剂、异狄氏剂、七氯、反式氯丹等未达检出限或含量较低。我们对比了不同物种及不同组织样本中有机氯农药的富集程度,红腹滨鹬的肌肉组织中HCHs的沉积量显著高于大滨鹬,而大滨鹬的脂肪组织中硫丹硫酸酯和/或p,p′-DDT的含量显著高于红腹滨鹬。此外,分别对比两个物种的肌肉组织和脂肪组织中有机氯农药沉积量,部分有机氯农药在脂肪组织中的沉积量显著高于肌肉组织,说明相比于肌肉组织,有机氯农药可能更易于在脂肪组织中累积。     

基于BIOMOD的青海湖流域高原鼠兔分布模拟

随着统计模型及空间信息数据的不断发展和完善,物种分布模型已经成为全球变化背景下研究大尺度物种分布情况的重要工具。高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原特有的关键物种,在青藏高原生态系统中占有重要地位。通过采集高原鼠兔的分布点数据及环境变量数据,基于R语言中BIOMOD包中的7个模型对其在青海湖流域的分布进行了模拟。结果表明,高原鼠兔主要分布于青海湖西岸和北岸、天峻县周边及布哈河流域上游,影响高原鼠兔分布的主要环境因子为距道路距离、距居民点距离、最暖月最高气温、NDVI标准差、最冷季和最干季降水量。BIOMOD组合模型中,推进式回归树模型(GBM)和最大熵模型(MAXENT)的模拟效果最好,广义线性回归模型(GLM)结果较差。而优化后的结果显示,模拟结果的集成和筛选能有效提高模型的精度和效果。     

不同干旱胁迫条件下丛枝菌根真菌对 木棉叶绿素荧光参数的影响

为了探明丛枝菌根真菌(AMF)与木棉(Bombax ceiba Linn.)抗旱性的关系,采用盆栽法对不同干旱胁迫条件下接菌组(1 g土壤含100个AMF孢子)和未接菌组木棉叶绿素荧光参数进行了比较分析.结果表明:中度干旱胁迫(土壤相对含水量45%~50%)和重度干旱胁迫(土壤相对含水量30%~35%)条件下接菌组的初始荧光(Fo)均低于未接菌组;与对照(土壤相对含水量65%~70%)相比,重度干旱胁迫5、15和35 d,接菌组的Fo值分别升高了10.39%、20.93%和14.14%,未接菌组的Fo值分别升高了26.95%、48.75%和71.35%.接菌组的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)在中度和重度干旱胁迫5、15和35 d均高于未接菌组.与对照相比,重度干旱胁迫5、15和35 d,接菌组的Fv/Fm值分别降低了9.09%、6.85%和22.06%,未接菌组的Fv/Fm值分别降低了10.67%、16.21%和52.78%;接菌组的Fv/Fo值分别降低了28.14%、22.43%和46.01%,未接菌组的Fv/Fo值分别降低了28.38%、48.20%和75.96%.总体来看,在中度和重度干旱胁迫条件下,接菌组的PSⅡ实际光量子产量〔Y(Ⅱ)〕、PSⅡ非调节性能量耗散的量子产量〔Y(NO)〕、光化学淬灭系数(qP)和光合电子传递速率(ETR)高于对照,而PSⅡ调节性能量耗散的量子产量〔Y(NPQ)〕和非光化学淬灭系数(qN)低于对照;未接菌组的Y(Ⅱ)、qP、qN和ETR值低于对照,而Y(NO)和Y(NPQ)值则高于对照.研究结果显示:AMF能够减轻干旱尤其是重度干旱胁迫条件下木棉受伤害和光抑制的程度,并提高其叶片PSⅡ反应中心的活性,从而增强木棉在干旱胁迫条件下的生存能力.     

交配对广聚萤叶甲成虫耐饥与耐热能力的影响

昆虫交配是一个消耗能量的过程,因此交配后可能对其抗逆能力造成一定的影响。广聚萤叶甲是恶性杂草-豚草的专一性天敌,正常情况下,成虫耐饥饿和耐热能力较强。为明确交配对广聚萤叶甲成虫抗逆能力的影响,本研究观察在一次交配处理后,广聚萤叶甲在饥饿条件下或高温条件下继续存活时间。结果发现,在不提供食物的情况下,交配对雄虫的寿命影响不大,但雌虫的寿命(8.4 d±0.1 d)显著短于对照雌虫(10.8 d±0.1 d)。在高温状态下,无论取食与否,交配都会显著增加广聚萤叶甲雌雄成虫的耐热能力,尤其以雌虫表现更为明显(处理雌虫和对照雌虫存活时间分别为:取食(6.15 d±0.14 d,4.95 d±0.13 d)、不取食(5.55 d±0.13 d,4.81 d±0.11 d)。可见,交配降低广聚叶甲雌虫的饥饿能力,但成虫的耐热能力显著加强。     

代谢组研究的生物信息学方法

代谢组是细胞新陈代谢过程中小分子代谢物的集合。新陈代谢为细胞提供生理活动必需的物质和能量。代谢组直接反映细胞的新陈代谢过程,对代谢组的研究体现细胞的功能。细胞功能的异常会导致代谢组的异常,因此通过代谢组数据即可分析出细胞的健康状况。对代谢组物质的提取鉴定过程和代谢组数据的分析方法,主要是对代谢组数据整理和代谢网络推断过程进行综述。     

长效化融合蛋白药物及其药动学分析技术的研究进展

融合蛋白技术应用于生物制药行业已超过25年,其目的为改善原来天然蛋白的性质,从而具有新的理化特征和生物学功能,其中最为显著的特点是改善了小分子蛋白及多肽半衰期短的缺陷。基于该技术所诞生的融合蛋白类药物已成为当前生物药研发的热点。结合已上市融合蛋白类药物,通过与传统多肽蛋白类药物比较,重点突出融合蛋白类药物自身特点,主要从融合抗体Fc段和人血清白蛋白以延长小分子蛋白及多肽半衰期的角度对融合蛋白药物长效化策略进行评述;对融合蛋白类药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄的显著特征进行概述;综述该类药物在体内的分析技术并指出当前分析技术的优缺点及发展方向,为长效化融合蛋白药物的设计、分析研究与开发提供依据和思路。     

云南菜食花植物资源与食花文化调查

为了摸清云南省菜食花植物资源种类、自然分布与食用地区、食用方法等土著知识,对云南省16个地州102个县(市)农贸市场、地方菜餐馆、民间食花者进行了访问调查,对菜食花植物进行了植物学实地鉴定。调查到云南省菜食花植物140种,隶属52科108属,其中木本植物82种,草本植物58种;人工栽培76种,人工驯化栽培14种,野生资源50种。首次报道苦绳(Dregea sinensis Hemsl.)、云南山楂(Crataegus scabrifolia(Franch.)Rehder)、滇海水仙花(Primula pseudodenticulata Pax)、长毛黄葵(Abelmoschus crinitus Wall.)、尖叶美容杜鹃(Rhododendron caloplytum var.openshawianum(Rehd.et Wils.)Chamb.)、大纽子花(Vallaris indecora(Baill.)Tsiang et P.T.Li)、大花虫豆(Cajanus grandiflorus(Benth.ex Baker)Maesen Vaniot der Maesen)、须弥葛(Pueraria wallichii DC.)、白花灯笼(Clerodendrum fortunatum L.)等9种植物的花可以做菜食用。菜食花植物自然分布区与食用地区并非完全重叠,食用地区一般分布有该植物,而分布有该植物的地区不一定食用;食用种类具有从南向北逐渐减少的特点,与食花植物丰富度和少数民族有一定的关系;食花习俗具有一定的民族性,主要体现食花的种类和烹饪口味上。不同菜食花食用的部位不同,烹饪方式也呈多样化。本文针对食用花传统文化的消失与野生菜食花资源的开发利用提出了相关建议。     

青藏高原东缘禾叶风毛菊的繁殖分配与海拔的相关性

通过采样调查法和烘干称重法,对分布在青藏高原东缘不同海拔高度的禾叶风毛菊的繁殖分配的特征进行研究。结果表明：（1）随着海拔的升高,禾叶风毛菊的个体大小、营养器官生物量、繁殖器官生物量、个体管状小花数目、雄蕊质量均与海拔呈负相关关系（P<0.01）;繁殖分配、管状小花生物量、雌蕊质量均与海拔呈正相关关系（P<0.01）;（2）繁殖分配是依赖个体大小的,个体越大,繁殖分配越小（P<0.01）;（3）禾叶风毛菊个体管状小花的数目及重量（P<0.05）、雌雄蕊重量（P<0.05）之间存在权衡关系。由此推论：（1）海拔作为外界因子对禾叶风毛菊花期各生物量及繁殖分配有显著的影响,但海拔并不是影响禾叶风毛菊繁殖分配唯一生态因子,植株个体大小也与其繁殖分配策略密切相关;（2）禾叶风毛菊的垂直分布的特征很有可能就是海拔通过影响植株个体大小变化来完成的。     

小球藻亲环蛋白A的酶活性及过表达拟南芥抗盐性分析

在前期研究中分离到噬碳酸盐小球藻（Chlorella sp.X1）的亲环蛋白基因CsCyp1A（登录号：KY207381）,编码CsCyp1A蛋白是否具有肽酰脯氨酰顺反异构酶（PPIase）活性功能是进一步研究它参与小球藻耐盐生物学过程的基础。通过His标签的pQE-30-CsCyp1A原核蛋白表达载体,经IPTG诱导它的E.coli M15菌株表达融合蛋白,Nitra-柱纯化后获得纯化的30 kDa左右的His-CsCyp1A融合蛋白质,Western杂交检测到HisCsCyp1A蛋白的杂交信号。酶活性分析显示,HisCsCyp1A融合蛋白中生色基团的产生速度明显快于对照,表明CsCyp1A蛋白可以催化底物N-succinyl-Xaa-Pro-Phe-p-nitroanilide中Xaa-Pro肽键的顺反折叠,说明纯化的CsCyp1A蛋白具有PPIase活性。典型的亲环蛋白家族成员具有肽酰脯氨酰顺反异构酶（PPIase）活性,参与折叠和转运、信号转导、免疫调节、细胞凋亡等生物学过程。真空渗入法侵染转化的拟南芥在35S启动子驱动下超表达CsCyp1A基因,耐盐性研究表明它提高了过表达株系对NaCl胁迫的耐性,揭示小球藻CsCyp1A基因的抗盐性功能,它将成为抗逆育种的基因资源。本研究也为探索小球藻亲环蛋白A的抗盐碱胁迫生物学作用和分子育种奠定了基础。