葡萄蔗糖转化酶基因家族的生物信息学及响应逆境胁迫分析

蔗糖转化酶(invertase, INV)在植物生长发育和抵御胁迫中发挥着重要作用。研究从葡萄基因组数据库中鉴定出19个蔗糖转化酶基因,对基因结构和编码蛋白质的理化性质进行生物信息学分析,并利用qRT-PCR技术分析基因在不同激素和非生物胁迫条件下的表达特征,为进一步探索葡萄INV基因家族参与葡萄逆境响应提供了一定的理论依据。结果表明,(1)该基因家族编码蛋白的氨基酸长度在150～766 aa之间,理论等电点介于4.43～9.1之间,亚细胞定位预测发现其主要在细胞质中表达,此外液泡和细胞壁也存在部分基因表达;(2)共线性结果显示VvCINV与其他5个物种复制频率较高;(3)保守基序分析表明VvCwINV包含了所有的保守基序,且Glyco＿32和Glyco＿hydro＿100是VvINV基因主要结构域;(4)组织特异性表达分析发现多数基因在葡萄生长发育进程中都有表达;(5)qRT-PCR分析结果显示,VvINV基因家族在叶片中对激素处理和非生物胁迫的响应出现上调,VvCINV1在50 mg/L GA₃和10%PEG处理后上调表达极显著,VvCINV4在盐胁迫、ABA...     

大叶杨干旱和水淹胁迫的转录组分析

大叶杨（Populus lasiocarpa）是中国特有的杨属物种,干旱和水淹是影响大叶杨生长和分布范围的两个关键因子。AP2/ERF转录因子家族在植物响应非生物胁迫中发挥重要作用。本研究采用转录组测序、生物信息学分析手段并结合分子实验验证初步鉴定了参与大叶杨干旱和水淹胁迫响应的关键基因。研究结果显示：（1）在大叶杨中分别鉴定到3,986/385个响应干旱/水淹胁迫的差异表达基因,其中包括237个同时响应干旱和水淹胁迫的差异表达基因。（2）在大叶杨中共鉴定到205个AP2/ERF家族成员,系统发育分析表明其在大叶杨中主要分为5个亚家族,并显著富集于差异表达基因中。（3）筛选部分胁迫前后差异表达的PlAP2/ERF基因进行qRT-PCR实验,经证实这些基因在大叶杨受到干旱/水淹胁迫时均可被诱导表达。综上,大叶杨在水淹胁迫下的差异表达基因数量明显少于干旱胁迫,AP2/ERF基因家族的部分基因参与到大叶杨干旱/水淹胁迫的应激表达过程。     

国家公园类型划分与空间识别——以云南省为例

国家公园是我国推进生态文明建设的重大制度创新,如何科学地对国家公园进行类型划分及空间识别,是国家公园布局和建设中的基础性工作,既有必要性也有紧迫性。本研究以中国国情为基础,参考国际经验,将国家公园划分为荒野导向型、生态优先型、游憩导向型与遗产导向型,构建了一个比较完整的国家公园分类体系。并以自然和人文多样化程度较高的云南为案例,以“双评价”为基础建立了一套指标体系和区划规则,利用人工神经网络建立土地利用演化学习算法,利用融入自适应惯性机制的元胞自动机展开时空模拟,对云南全域进行高分辨率不同类型国家公园的空间辨识,并通过收缩-膨胀原理对识别区域进行比较、修正和优化,进而提出未来云南国家公园布局的综合方案。结果表明: 云南省国家公园主要集中在三江地区与横断山区、滇西以及西南部地区,这3类地区可作为未来国家公园区划与分类保护的重点。本研究所建立的国家公园类型划分和空间识别的一般性可推广的研究范式和工作流程可作为全国应用的参考。     

相关遗传力抽样方差的估计

本文给出了单因子组和系统模型下有关相关传力及相关环境力抽样方差的估计方法。有关该参数在育种中的潜在应用其它与遗传相关之产间的相互关系也给予了一定的讨论。概括地来讲,相关遗传力具有遗传力和遗传相关的双重特征。遗传力是相关遗传力的一个特例而相关遗传力则是遗传力概念本身的扩展。用相关遗传力来表达性状间的相关遗传变异要比通常所用的遗传相关更准确一些。     

pH对灵芝液态发酵代谢物及抗氧化活性的影响

已有研究报道灵芝栽培生长的最适pH在中性偏酸环境,在碱性范围的生长及代谢情况鲜见报道。本研究主要探究广泛pH对灵芝液态发酵代谢物及其抗氧化活性的影响。采用摇瓶液态培养后分析代谢物中灵芝三萜、胞内外多糖、菌丝体蛋白及抗氧化活性等指标,系统比较灵芝菌丝体在pH值2-11的生长和代谢情况。研究结果表明,灵芝菌丝体生长、合成灵芝三萜、胞内多糖、30E胞外多糖、菌丝体蛋白和菌丝体水解氨基酸的最适pH值分别为10、3、2、7、2和2。对应结果分别为17.13 g/L、33.86 mg/g、72.73 mg/g、7.86 g/L、71.42 mg/g和107.10 mg/g。比对照分别提高28.5%、77.3%、22.4%、96.5%、97.1%和70.8%。胞内多糖组分1和组分2最高分子量均在初始pH 4,分别为1.016×10⁸ g/mol和9.280×10⁴ g/mol,胞外多糖组分1最高分子量在初始pH 10,为4.946×10⁶ g/mol;对菌丝体的总抗氧化能力、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力、羟自由基清除能力分析结果表明最佳的初始pH分别为3、7、9。本研究为液态发酵方式下灵芝生长及其代谢物定向调控发酵的工艺优化提供参考依据,同时发现灵芝菌丝体中优质蛋白及抗氧化活性可在功能性食品和化妆品领域推广应用。     

THE ROLE OF BACTERIAL SYMBIONTS IN AMINO ACID COMPOSITION OF BLACK BEAN APHIDS

To evaluate the role of bacterial symbionts (Buchnera spp.) in the black bean aphids (Aphis craccivora Koch), the aphids were treated with the antibiotic, rifampicin, to eliminate their intracellular symbiotic bacteria. Analysis of protein and amino acid concentration in 7‐day‐old of aposymbiotic aphids showed that the total protein content per mg fresh weight was significantly reduced by 29%, but free amino acid titers were increased by 17%. The ratio of the essential amino acids was in general only around 20% essential amino acids in phloem sap of broad bean, whereas it was 44% and 37% in symbiotic and aposymbiotic aphids, respectively, suggesting that the composition of the free amino acids was unbalanced. For example, the essential amino acid, threonine represented 21.6% of essential amino acids in symbiotic aphids, but it was only 16.7% in aposymbiotic aphids. Likewise, two nonessential amino acids, tyrosine and serine, represented 8.9% and 5.6% of total amino acids in symbiontic aphids, respectively, but they enhanced to 21.1% and 13.6% in aposymbiotic aphids. It seems likely that the elevated free amino acid concentration in aposymbiotic aphids was caused by the limited protein anabolism as the result of the unbalanced amino acid composition.     

两种药用黄芪比较生物学研究

通过栽培实验,本文对两种药用黄芪的个体发育节律,根,茎,叶,花及种子的生物学特性进行了较系统的比较研究,为确定蒙古黄芪（ＡｓｔｒａｇａｌｕｓｍｏｎｇｈｏｌｉｃｕｓＢｕｎｇｅ）为独立的种,提供了更为全面的依据。     

Bone morphogenetic protein-4

Bone morphogenetic protein-4 (BMP-4) is one of nine structurally related BMPs belonging to the transforming growth factor-β (TGF-β) superfamily of secreted proteins. Mature BMP-4 is a dimer that binds to a multimeric transmembrane receptor with serine/threonine kinase activity. Although discovered because it stimulates bone formation in adult mammals, BMP-4 has important roles as a signalling molecule in embryonic tissues, including the developing central and peripheral nervous system, musculature and skeleton. It participates in an ancient signalling pathway also found in insects and worms. Nevertheless, the main practical application of BMPs is for stimulating repair of bone, and their use in humans is currently being assessed.     

猪精子中与卵透明带糖蛋白ZP3结合的蛋白质

依次经ＰＳＬ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ亲和层析柱和纤维素ＣＭ－５２离子交换层析柱,从猪精子的ＣＨＡＰＳ抽提液分离得４个蛋白质组分。用固相透明带精蛋白结合试验（ＩＺＰＧＢＡ）检测;表明精子蛋白ＳＰ１和ＳＰ２具有结合透明带糖蛋白ＺＰ３的活性,ＳＰ２并显示凝集血球的活性。精子蛋白ＳＰ１与卵预温育明显抑制精卵结合,抑制活性与加入的精子蛋白的浓度呈正相关。用生物素标记的ＺＰ３和蛋白质印迹技术,证明ＳＰ１中的６８ｋＤ精子蛋白与ＺＰ３结合,提示６８ｋＤ精子蛋白参与精卵结合。