荫蔽处理对不同耐荫性大豆GmPIF4s编码基因表达的影响

光敏色素互作因子(PIFs)是光信号响应的关键负调控因子,其中PIF4作为该家族核心成员在响应外界光温变化,整合多种激素合成和信号转导中起着关键性作用。为了明确大豆GmPIF4s ［phytochrome interaction factor 4s of Glycine max (L.) Merr.］ 的功能和编码基因对荫蔽诱导的表达响应,该研究以耐荫性大豆‘南豆25’(ND25)和不耐荫性大豆‘荣县冬豆’(RD)为材料,通过生物信息学和分子生物学等方法,比较分析了豆科植物PIF4s的生物信息学特点,并采用qRT PCR方法分析大豆不同组织(根、茎、叶、茎尖分生组织)、全光照和12 h/12 h光周期下不同荫蔽时间诱导叶片GmPIF4s及其不同耐荫性大豆材料间GmPIF4s的表达特征,为培育高产、耐荫的大豆品种提供理论依据。 结果表明：(1)在豆科植物中鉴定到53个同源PIF4s,其中大豆包含7个同源GmPIF4s,长度介于296~562氨基酸之间,分子量范围为41 491.9~62 228.39 Da,所有GmPIF4s均包含有bHLH结构域,无跨膜结构,为亲水性蛋白且定位于细胞核中;蛋白二级及三级结构预测显示,GmPIF4a、GmPIF4b与拟南芥AtPIF4结构最为相似。(2)qRT PCR分析表明,GmPIF4s基因表达具有组织特异性;在耐荫性大豆品种ND25中,GmPIF4a、GmPIF4b、GmPIF4d相对表达量在根、叶、茎和茎尖分生组织中表达最高,除GmPIF4a、GmPIF4e、GmPIF4f外,其余GmPIF4s在地上部各组织中表达量均相对较高;不耐荫性大豆品种RD中, GmPIF4a、GmPIF4b、GmPIF4c、GmPIF4d在叶中相对表量较高,除GmPIF4f和GmPIF4g外,其余GmPIF4s在地上部各组织中表达量均相对较高。(3)全光照下荫蔽处理时间延长,大豆GmPIF4a、GmPIF4b、GmPIF4c、GmPIF4d基因均受荫蔽的强烈诱导,表达量显著上调;12 h/12 h光周期条件下无论是正常光还是荫蔽条件下,随着处理时间的延长,白天GmPIF4s表达量呈现下调趋势,夜晚却呈现上调表达趋势,推测GmPIF4s受昼夜节律调控。(4)荫蔽条件下GmPIF4s在不同耐荫性大豆的表达显示,随着荫蔽时间的延长,耐荫性大豆品种ND25与不耐荫性大豆品种RD的GmPIF4a、GmPIF4b、GmPIF4c、GmPIF4d均上调表达,但在不耐荫性大豆品种RD中表达量相对更高,并于荫蔽处理8 h后两材料的GmPIF4s表达差异达到极显著水平。     

陆地棉枯萎病抗性基因的等位性测定及连锁分析

1995-1996年,对我国育成的有代表性的5个抗病品种进行抗枯萎病基因的等位性测定。结果表明:在所选用的5个抗病品种中至少存在两个不同的抗病基因(暂定名为Fwl和Fw2)。连锁分析显示:Fwl与T586的8个标志性状间、Fw2与T582、T586的13个标志性状间无连锁关系。 Abstract:Allelism in vestigation of genes resistante to Fusarium wilt in cotton suggested that there were 2 genes(assigned symbols Fw1 and Fw2)in 5 cultivars used.No linkage was found between Fw1 and the marker genes in T586 and between Fw2 and those marker genes in T582 and T586.     

神经行为学实验Narrow-Alley Test及Corner Test改良: Narrow-Alley Corner Test

目的改良传统的Narrow-alley Test及Corner Test,增强实验的可操作性和结果的可靠性。方法用Narrow-alley Test、Corner Test及改良后的Narrow-alley Corner Test检测三组SD大鼠:脑出血 GCSF治疗组;脑出血 生理盐水安慰治疗组;正常对照组。结果(1)与Narrow-alley Test及Corner Test结果一致,正常大鼠在Narrow-alleyCorner Test实验装置中向左、向右"站立转身"的几率接近,而脑损伤大鼠则趋向沿损伤同侧作"站立转身"。(2)Narrow-alley Corner Test不须反复刺激大鼠,减少了人在实验现场对动物活动的影响,增强了实验的可操作性和结果的可信度。结论Narrow-alley Corner Test是一种可操作性强、结果可靠的神经行为学检测方法。     

动物基因组编辑中提升CRISPR/Cas9介导的同源重组效率研究进展*

基因组编辑技术可以对DNA或RNA进行精准改造,极大地促进了生命科学的发展。CRISPR/Cas9系统在靶位点诱导DNA发生双链或单链损伤,细胞对损伤部位采用无供体模板的非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)或有供体模板的同源重组(homologous recombination,HR)修复。基于HR的基因组编辑策略通常被用于获得DNA的精准改造,而NHEJ在动物DNA损伤修复中起主导作用。为了提升HR效率,研究人员设计了多种方案,包括CRISPR/Cas9系统优化和DNA修复通路调控等。从DNA损伤修复途径、Cas9变体选择、sgRNA设计、供体模板设计、DNA修复途径相关蛋白功能调控、供体模板募集效率提升、细胞周期调控及编辑细胞生存效率提升等方面详细综述了相关研究成果,发现尚未开发出放之四海而皆准的HR提升策略,基于HR的基因组编辑需要针对具体案例制定个体化策略。旨在为动物基因组编辑中提升CRISPR/Cas9介导的HR效率研究提供理论参考,为动物基因功能分析、基因治疗和经济动物基因编辑育种提供帮助。     

春季和秋季东海陆架区浮游纤毛虫的丰度和生物量

于2011年春季(5月)和秋季(11月)在东海陆架区进行浮游纤毛虫丰度和生物量的调查.春季和秋季纤毛虫的平均丰度分别为(614±861)和(934±809) ind·L^-1,平均生物量分别为(1.70±3.91)和(0.93±0.99) μg C·L^-1.表层纤毛虫丰度和生物量的高值区春季主要分布在近岸及远岸海区,秋季主要分布在远岸海区.春季纤毛虫的丰度和生物量在水体上层较高;秋季纤毛虫主要分布在水体上层,有时在水体底层也会出现丰度和生物量的高值.春季无壳纤毛虫群落的粒级较大,秋季较小.砂壳纤毛虫占纤毛虫丰度的平均比例春季和秋季分别为(26.9±34.3)%和(44.9±25.2)%.两个季节共鉴定出砂壳纤毛虫27属52种,春季丰度较大的种为原始筒壳虫、橄榄领细壳虫及筒状拟铃虫,秋季丰度较大的种为原始筒壳虫、小领细壳虫及矮小拟铃虫.纤毛虫丰度与温度、叶绿素a(Chl a)浓度呈显著正相关.砂壳纤毛虫丰度与盐度呈显著负相关,群落结构变化与温度显著相关.     

农田冬小麦生长和产量对臭氧动态暴露的响应

 评估臭氧(O₃)污染对农田冬小麦生长和产量的影响是污染生态学和生理生态学研究的重要内容之一。该研究运用开顶式气室(OTC),对冬小麦‘ 嘉403’(Triticum aestivum cv. Jia 403)进行了O₃动态暴露的田间原位试验。实验设置过滤空气组(CF)、自然大气组(NF)和两个不同浓度的 O₃动态暴露组(DO100和DO150)。结果表明：1) O₃浓度增加,一方面可以改变灌浆期冬小麦叶片气体交换参数的日变化规律;另一方面引起表观 光量子产额、光饱和点和光补偿点等光响应参数的显著降低。这表明灌浆期叶片光合能力的下降是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果。2) O₃暴露可以改变小麦形态特征,如植株变矮、叶片衰老加速、 叶面积变小,并最终导致产量大幅下降。     

FSH通过SATB1调控上皮性卵巢癌ES-2细胞的增殖和侵袭活性

目的：探讨特异AT序列结合蛋白1（special AT-rich sequence-bindingprotein,SATB1）在卵泡刺激素（Follicle stimulating hor-mone,FSH）诱导的上皮性卵巢癌ES-2细胞增殖和侵袭中的作用。方法：以Real-timePCR检测不同浓度FSH（0、10、20、40、80mlU／ml）处理后sATB1基因mRNA表达水平的变化。实验分4组：①siCon组,转染si-阴性对照（si-Negativecontrol）序列的实验组,对SATBl无干扰作用;②siSATB1组：转染特异性干扰下调SATB1的siSATB1序列;（3）FSH＋siCon组：以FSH处理的siCon组;（4）FSH＋siSATBl组：以FSH处理的sisATB1组。MTT法检测4组细胞的增殖情况,Westernblotting技术检测4组细胞细胞周期蛋白（CyclinDl）,基质金属蛋白酶2（MMP．2）的蛋白表达情况,Transwell侵袭实验检测4组细胞侵袭能力的变化。结果：1．FSH＋siCon组的细胞增殖能力明显高于siCon组的细胞增殖能力,FSH＋siCon组的CyclinD1蛋白相对表达量0．90＋0．08明显高于siCon组的0．37＋0．01（P均〈0．01）,提示FSH具有促进ES．2细胞增殖的作用。2．FSH＋siCon组的穿膜细胞数（30212）个明显高于siCon组（13919）个,FSH＋siCon组的MMP．2蛋白相对表达量0．40＋0．01明显高于siCon组的0．28＋0．02,提示FSH具有促进ES．2细胞侵袭能力的作用。3．随着FsH浓度的增高,SATBlmRNA的表达量逐渐增加,分别为1,1．66±0．04,1．79±0．21,2.31±0．03,以FsH浓度为80mlU／m1时最显著（P〈0．05）。4．FSH＋siSATBl组的细胞增殖能力明显低于FSH＋siCon组的细胞增殖能力,FSH＋siSATBl组的CyclinD1蛋白相对表达量0．22±0．02明显低于FSH＋siCon组的0．90±0．08（P均〈0．01）;FSH＋siSATB1组的穿膜细胞数（5216）个低于FSH＋siCon组的（30212）个,FSH＋siSATB1组的MMP-2蛋白相对表达量0．15±0．00明显低于FSH＋siCon组的0．40±0．01（P均〈0．01）,FSH促进ES-2细胞增殖和侵袭的能力由于SATB1基因表达的下降而被阻断。结论：SATBl是FSH作用的重要靶分子,介导FSH对上皮性卵巢癌ES-2细胞系增殖、侵袭活性的调控。     

催化元件和途径的人工设计与组装

催化元件以及由多个催化元件组成的合成途径的设计与组装为人工合成体系的建立奠定了基础,是合成生物学的重要研究内容。除从自然生物中挖掘大量的天然酶和途径可供人工合成体系使用外,将计算生物学、蛋白质工程以及组合生物合成等技术相结合,理性地、有目的地进行催化元件和途径的人工设计与组装,将提供新功能酶以及新物质合成途径。介绍了催化元件和合成途径人工设计与组装的研究策略和最新进展。     

解磷菌对设施土壤金属元素有效含量及黄瓜秧苗金属元素吸收量的影响

通过向设施土壤中添加解磷菌和秸秆,达到活化土壤中作物所需金属元素的含量,促进作物对中微量元素吸收的目的。试验设置对照、秸秆、解磷菌、解磷菌+秸秆4个处理,在不同时间测试土壤及秧苗中钙、镁、铜、铁、锌等的含量,确定解磷菌及秸秆对设施土壤金属元素含量及黄瓜秧苗吸收量的影响。试验结果表明,秸秆、解磷菌、秸秆+解磷菌处理能明显增加黄瓜秧苗吸收钙、镁、铁、铜的能力,对锌的吸收没有影响,其中秸秆+解磷菌处理对黄瓜秧苗吸收钙、镁、铜影响最大,促进作用分别达到6.26%、8.25%和11.57%,3种处理对设施土壤中有效钙、镁、铁的含量没有影响,但是能明显提高土壤中有效铜、锌的含量,盛果后期有效铜含量分别比对照提高12.19%、15.41%、16.49%,盛果后期有效锌含量分别比对照区提高38.8%、33.26%、56.81%。     

小菜蛾成虫下唇须感器的超微结构及其神经元中枢投射

【目的】明确小菜蛾Plutella xylostella成虫下唇须感器的形态结构及感器神经元的投射。【方法】利用光学显微镜观察和扫描电子显微镜观察下唇须结构和感器类型,利用神经回填技术和激光共聚焦显微镜观察下唇须感器神经元在脑部的投射。【结果】小菜蛾成虫下唇须共3节,其上存在Böhm氏鬃毛、钟形感器、鳞形感器、锥形感器、微毛形感器5种不同类型的感器和一个陷窝器结构。Böhm氏鬃毛短小尖细,钟形感器形如顶部凹陷的圆帽,两种感器均分布于下唇须第1节,且大小上均无雌雄二型差异;鳞形感器形同柳叶,锥形感器粗而直,均散生于下唇须的第2和3节,两种感器在大小上均存在雌雄二型差异,其中雌性的鳞形感器显著大于雄性的,根据其雌雄二型差异现象推测雌蛾的鳞形感器可能与感受寄主植物挥发物有关;下唇须第3节中上部具有一个圆形陷窝器结构,雄虫的陷窝器内径为5.68±0.33μm,雌虫的为6.03±0.23μm,雌雄间无显著性差异;凹坑内长有表面光滑的微毛形感器。小菜蛾下唇须感器神经元主要投射于脑部咽下神经节、每个触角叶的下唇须陷窝器神经纤维球和腹神经索3条通路。【结论】阐明了小菜蛾下唇须感器的类型、分布和形态特征及其感器神经元在脑部的投射形态,为深入了解小菜蛾下唇须感器的生理和功能奠定了基础。