野生哺乳动物肠道微生物组研究进展与展望

动物肠道菌群与宿主在营养代谢、免疫、疾病等方面有密切的关系。鉴于肠道菌群的这种重要性,野生动物肠道菌群宏基因组学日益成为保护生物学的研究热点。本文主要综述了近年来野生哺乳动物肠道微生物组的若干最新研究进展,着眼于宿主食性适应、健康、宿主与微生物组的协同进化等若干重要问题,对食肉类、灵长类、有蹄类、有袋类、鲸类、啮齿类等几大比较受关注的动物类群分别进行了总结,以期为今后我国哺乳动物肠道微生物组的研究提供一些视角和方向,并为野生动物的保护提供新的理论基础及研究手段。     

晶帽石斛的化学成分研究

该研究利用硅胶、凝胶、MCI、中压制备色谱(MPLC)和高效液相半制备色谱(semi-HPLC)等方法,对晶帽石斛(Dendrobium crystallinum)进行了化学成分研究。结果表明:提纯、分离共得到10个化合物,经波谱数据分析及与文献数据对照,分别鉴定为石斛酚(1),3,4'-二羟基-5-甲氧基联苄(2),3,4',5-三羟基-3-甲氧基联苄(3),二氢藜芦醇(4),安告佛醇(5),3',5,7-三羟基-4'-甲氧基黄烷酮(6),4',5,7-三羟基-6-甲氧基黄烷酮(7),丁香树脂醇(8),β-谷甾醇(9),β-胡萝卜苷(10)。其中,除化合物2和化合物10以外,其余8个化合物均在该种植物中首次发现。     

HDA19调控拟南芥对真菌Botrytis cineara的抗性反应

HDACs(Histone deacetylase)家族蛋白质负责组蛋白H3K4和H4K19脱乙酰化,并参与植物生长和应激反应的信号转导过程。茉莉酮酸酯Jasmonates(JA)是一种重要的天然植物激素,不仅调节植物生长和发育而且还参与植物对多种逆境胁迫响应的信号转导和调控过程。但是,HDACs在植物中参与JA信号转导的具体机制目前还不是很清楚。该研究以HDA19(Histone deacetylase 19)为对象,探讨了HDACs在植物JA信号转导中的功能和作用。结果表明:HDA19的T-DNA插入纯合突变体在JA处理条件下没有出现明显的JA根长反应。在相同处理条件下,hda19的不同突变体株系与相同生态型背景的野生型植株(WT)花色素苷含量无显著差异,但下游JAZ1、VSP1等JA信号通路的标记基因都显著上调表达。同时,hda19相比于WT对真菌Botrytis cineara的抗性显著增强,且hda19中下游基础防御标记基因PDF1.2、Thi2.1、ERF1等的表达水平显著高于WT。基于上述研究结果,该研究认为HAD19通过JA信号通路负调控拟南芥对真菌B.cineara的防御反应。     

浴仙湖沉积物记录的云南极端干旱事件与生态响应评价

为评价湖库生态环境对极端气候的响应特征, 以经历水位明显降低的云南浴仙湖为研究对象, 通过沉积物多指标分析并结合多变量统计方法, 识别了2009—2013年极端干旱事件驱动湖泊生态环境变化的模式。其中沉积物粒度显示近百年来湖泊水文条件总体稳定, 但在2011年左右粗颗粒物质和中值粒径增大, 同期沉积物元素、同位素记录表明水体营养水平没有明显变化。硅藻群落近百年来以湖泊底栖物种占绝对优势, 约2011年开始优势种属Fragilaria被Nitzschia、Navicula等河流水体中常见的物种所替代, 且硅藻多样性指标总体增加, 而指示水位变化的PCA主轴一解释了硅藻群落结构的主要变化(约55.8%)。总之, 极端干旱事件的发生与持续明显改变了湖泊生物群落结构与多样性特征, 已成为影响该气候敏感区水资源安全与生态环境功能的重要挑战之一。     

基于mtDNA Cyt b序列分析齐口裂腹鱼群体遗传多样性

研究测定了长江上游4个齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)野生群体(重庆巫溪、重庆城口、四川雅安、四川阿坝)共104个个体的线粒体Cyt b基因部分序列, 以探讨齐口裂腹鱼野生群体的遗传多样性和遗传结构。结果表明: 在104个个体Cyt b序列中共检测到43个多态性位点, 25个单倍型。4个齐口裂腹鱼群体的单倍型多样性介于0.704—0.884, 核苷酸多样性介于0.007—0.012。群体间Kimura双参数遗传距离介于0.008—0.017, 其中四川雅安群体与四川阿坝群体间遗传距离最近, 基因交流频繁。重庆城口群体与四川雅安群体间遗传距离最远, 基因交流受阻。AMOVA分析表明, 齐口裂腹鱼的遗传分化主要来自群体内部, 且组群间、组群内群体间和群体内存在显著的遗传分化。中性检验得到Tajima’s D和 Fu’s F_s的值不显著, 且歧点分布图呈多峰, 表明长江上游4个齐口裂腹鱼野生群体未经历过种群扩张。研究旨为齐口裂腹鱼野生资源保护提供必要参考意见, 同时为齐口裂腹鱼种质资源合理开发和利用提供理论依据。     

硅钾肥配施对水稻茎秆理化性状及抗倒伏能力的影响

该研究以易倒伏品种‘B优827’为试验材料,通过分析硅钾肥配合施用对水稻茎秆的弯曲力矩、抗折力以及倒伏指数的影响,探索通过肥料调控提高水稻抗倒伏能力的方法与技术措施。结果显示:(1)硅钾肥配施能显著增加水稻基部节间茎秆直径和壁厚,缩短节间长度,并在低硅中钾处理(T2,硅肥300kg/hm2、钾肥400kg/hm2)下基部各节间长度缩短幅度最大(12.44%~20.80%),直径和壁厚增加幅度分别为2.82%~5.76%、22.95%~28.57%。(2)硅钾肥配施处理后,水稻基部各节间纤维素、木质素及灰分含量显著变化,并以低硅中钾处理(T2)差异较显著,且基部节间木质素含量分别比对照显著提高14.55%、8.67%、7.73%。(3)硅钾肥配施处理能显著增加水稻基部节间抗折力,降低倒伏指数,同时仍以低硅中钾处理(T2)的抗折力最大、倒伏指数最小,对提高‘B优827’植株抗倒伏能力效果最好。研究表明,合理的硅钾肥配比(硅肥300kg/hm2、钾肥400kg/hm2)能显著增加易倒伏水稻品种‘B优827’的茎秆壁厚和直径,缩短基部节间长度,提高抗折力,同时还能增加其基部节间木质化程度,最终增强植株抗倒伏能力;硅钾肥配合施用可通过改善茎秆物理化学特性有效增强易倒伏水稻植株的抗倒伏能力。     

中国看麦娘属植物颖片与外稃微形态研究

通过扫描电子显微镜对中国看麦娘属7种植物的颖片和外稃微形态进行观察,以明确颖片和外稃微形态特征的系统分类学意义。结果显示:(1)看麦娘属颖片的长细胞为长筒状,细胞壁多为波状弯曲;短细胞为近圆形或肾形;气孔器常见或缺如或稀少;冠细胞密布或者稀少;刺细胞常见或少见;硅细胞的形状多为椭圆形或者近圆形。颖片的不同主要体现在冠细胞和气孔器的有、无及刺细胞的分布。(2)看麦娘属外稃的长细胞长筒状或短筒状,细胞壁波状弯曲;短细胞椭圆形或近圆形或近长方形;气孔器常见或无;刺细胞均常见;硅细胞多椭圆形或近圆形或长方形;冠细胞偶见或密布。外稃的不同主要体现在短细胞和气孔器的分布或缺如及硅细胞的不同形状。(3)对看麦娘属的颖片和外稃微形态特征进行聚类分析,看麦娘属植物分成了2个分支,分支Ⅰ由看麦娘、长芒看麦娘和日本看麦娘组成,分支Ⅱ包括苇状看麦娘、大看麦娘、短穗看麦娘和大穗看麦娘;7种植物的颖片和外稃微形态分类检索表依次列出。研究表明,颖片和外稃微形态特征都可以作为看麦娘属植物种间的分类依据,除短穗看麦娘外,颖片和外稃聚类分析的结果与看麦娘属内划分的组一致,颖片和外稃微形态支持短穗看麦娘划入sect.Alopecurus。     

沙棘PEPCK基因的克隆及表达研究

以沙棘为研究对象,通过RACE、基因克隆和定量PCR技术,克隆并分析沙棘磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因(PEPCK)的序列信息,以及进化树构建和氨基酸的二级结构分析,比较NaCl胁迫后PEPCK基因的表达变化,为揭示PEPCK基因在沙棘抗性方面的功能研究奠定基础。结果显示:(1)成功克隆了沙棘PEPCK基因,该基因开放阅读框(ORF)为2 001bp,编码666个氨基酸。(2)序列分析表明,沙棘PEPCK与蓖麻、黄顶菊、核桃等序列一致性高达85%以上;进化上沙棘PEPCK基因与蓖麻和狭叶羽扇豆较近,与烟草、拟南芥进化关系较远。(3)在300mmol·L~(-1) NaCl盐胁迫下,沙棘PEPCK基因表达在胁迫组中显著上升,胁迫后7d时为未处理的2.5倍,15d时达到未处理的3.2倍。研究表明,沙棘PEPCK基因在沙棘适应外源盐胁迫的过程中可能发挥了重要作用。     

硫化氢减轻同型半胱氨酸诱导大鼠海马CA1区神经元损伤

目的探讨硫化氢(H2S)对同型半胱氨酸(Hcy)诱导大鼠海马CA1区神经元损伤的改善作用。方法以侧脑室注射同型半胱氨酸的SD大鼠为同型半胱氨酸神经毒性动物模型,采用Tunel染色法分析大鼠海马CA1区神经元的凋亡情况,采用Elisa法分析大鼠海马组织MDA含量。结果 0.6μmol和2.0μmol的同型半胱氨酸使大鼠海马CA1区神经元发生大量的凋亡(P0.01),而NaHS(100μmol/kg)显著抑制同型半胱氨酸(0.6μmol)诱导大鼠海马CA1区神经元的凋亡(P0.05);同型半胱氨酸(0.2,0.6μmol)可增加大鼠海马CA1区丙二醛含量(P0.001),而NaHS(100μmol/kg)可抑制同型半胱氨酸(0.6μmol/L)诱导大鼠海马CA1区丙二醛水平的增加(P0.001)。结论硫化氢可减轻同型半胱氨酸诱导大鼠海马CA1区神经元的损伤。     

落羽杉与墨西哥落羽杉3个杂交后代品系的生长和杂种优势分析

以落羽杉〔Taxodium distichum(Linn.)Rich.〕和墨西哥落羽杉(T.mucronatum Tenore)及其3个杂交后代品系'中山杉405'('Zhongshansha 405')、'中山杉406'('Zhongshansha 406')和'中山杉407'('Zhongshansha 407')2年生盆栽扦插苗为研究对象,对株高和地径的年增长量、总叶面积、株高和地径的增长量动态变化、株高和地径的生长期进行了比较分析,并根据地径增长量分析了3个杂交后代品系的杂种优势.结果表明:3个杂交后代品系的年株高增长量介于父本与母本之间但无显著差异,而三者的年地径增长量和总叶面积则明显高于父本和母本.墨西哥落羽杉与3个杂交后代品系的株高和地径生长期均一致,分别为5月11日至10月5日和6月1日至11月9日;而落羽杉的株高和地径生长期分别为5月11日至8月10日和6月8日至11月16日.5月份至10月份,墨西哥落羽杉的株高持续增长,而3个杂交后代品系的株高不连续增长,落羽杉的株高则在8月10日之后停止生长;生长初期和生长末期,3个杂交后代品系的地径增长量均高于父本和母本;秋季3个杂交后代品系均能快速进行地径生长,而此时父本和母本的地径增长量均下降.除夏季的少数时间段外,'中山杉405'在整个生长季都表现出明显的杂种优势,而'中山杉406'和'中山杉407'在整个生长季总体上表现出杂种优势,且它们的杂种优势最大值均出现在生长后期,说明供试的3个杂交后代品系在秋季也能快速生长.研究结果显示:供试的3个杂交后代品系均遗传了落羽杉地径生长迅速和墨西哥落羽杉株高生长期长的特性,秋季3个杂交后代品系的地径和株高增长量总体上均高于父本和母本,表现出明显的杂种优势.