Nitroreductase-mediated Gonadal Dysgenesis for Infertility Control of Genetically Modified Zebrafish

Genetically modified (GM) fish with desirable features such as rapid growth, disease resistance, and cold tolerance, among other traits, have been established in aquaculture. However, commercially available GM fish are restricted because of global concerns over the incomplete assessments of food safety and ecological impact. The ecological impact concerns include gene flow and escape of the GM fish, which may cause extinction of wild natural fish stocks. Infertility control is a core technology for overcoming this obstacle. Although polyploidy technology, GnRH-specific antisense RNA, and RNAi against GnRH gene expression have been used to cause infertility in fish, these approaches are not 100% reliable and are not heritable. In the present study, zebrafish was used as a model to establish an inducible platform of infertility control in GM fish. Nitroreductase, which converts metronidazole substrate into cytotoxin, was fused with EGFP and expressed specifically by oocytes in the Tg(ZP:NTR-EGFP) by a zona pellucida promoter. Through consecutive immersion of metronidazole from 28 to 42 days posthatching, oocyte-specific EGFP expression was eliminated, and atrophy of the gonads was detected by anatomical analysis. These findings reveal that oocyte-specific nitroreductase-mediated catalysis of metronidazole blocks oogenesis and leads to an undeveloped oocyte. Furthermore, oocyte cell death via apoptosis was detected by a TUNEL assay. We found that the gonadal dysgenesis induced by metronidazole resulted in activation of the ovarian killer gene bok, which is a proapoptotic gene member of the Bcl-2 family and led to infertility. These results show that oocyte-specific nitroreductase-mediated catalysis of metronidazole can cause reliable infertility in zebrafish and could potentially be used as a model for other aquaculture fish species.     

三峡水库香溪河库湾沉积物对磷的吸附特征研究

通过三峡水库香溪河库湾的3个采样点沉积物中磷的自然吸附实验和不同粒径下沉积物的胁迫吸附试验,研究了沉积物对磷的吸附特征。结果表明:上覆水中的磷浓度与沉积物中的总磷含量有很好的相关性,沉积物中的总磷含量对上覆水的水质有很大的影响;三点的临界平衡浓度为C1:0.188mg/L,C2:0.147mg/L,C3:0.188mg/L;各点增加的量即饱和吸附量不同(ΔQ1:268.16mg/kg,ΔQ2:57.96mg/kg,ΔQ3:267.27mg/kg),恰恰与三点的临界平衡浓度之间的关系一致;粒径对沉积物对磷的吸附量影响程度与沉积物理化参数也存在很大的关系;三个样点的吸附量,分别接近于1.5mg/g,0.8mg/g及1.4mg/g。结果还表明:最大吸附量大的地方,饱和吸附量不一定就大,二者之间不存在必然的关系;香溪河沉积物中的磷在现有条件下表现为“源”,不排除外在条件改变时转化为“汇”。如果最大吸附容量、饱和吸附容量及平衡浓度能够很好的与数学相结合,可为当地的环保部门管理香溪附近工厂提供科学依据。     

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)

文章就核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)的分布、结构、性质、分类与功能的研究进展作了介绍。     

三峡水库蓄水前后香溪河氮磷污染状况研究

分别于三峡水库蓄水前的上世纪1996—1997年及蓄水后的2004年采集了香溪河水样及沉积物样,研究了蓄水前后香溪河氮磷的污染状况。结果表明,蓄水前上游总磷浓度低于0.05mg/L,下游在0.22—0.34mg/L之间,其浓度与生活污水及工业废水排放有关;总氮浓度变化不大,在0.7—1.1mg/L之间。蓄水后磷、氮浓度明显升高,但总磷在回水区由于沉降作用反而低于蓄水前。蓄水后下游氮磷比普遍高于10,加之水流变缓,使香溪河库湾发生“水华”的可能性增加。香溪河沉积物磷污染严重,总磷含量高达1221mg/kg,主要以无机磷污染为主。三峡水库蓄水后,对上游库湾水环境的不利影响已开始显现出来,必须采取有效措施,防止水环境的恶化。     

温州湾灵昆岛东滩潮间带大型底栖动物群落的季节动态

潮间带是滩涂湿地生态系统的重要类型,由于处于海陆过渡地带,海陆环境因子的交替作用,物质交换过程复杂多变,因此潮间带底栖动物生态学的研究一直备受关注。国外的研究开展较为深入,如大型底栖动物在空白栖息地上定植过程及机制的研究,指出幼体成活率对定植存在决定性影响,探讨物种运动对滩涂大型底栖动物分布、多样性、密度和生物量在小尺度上的影响机制,     

灵昆东滩围垦区内外大型底栖动物季节变化和功能群的比较

2006年2月至2006年11月在浙江的灵昆岛东滩湿地选择1997年围垦区以及围垦区外的自然滩涂作为样地,开展围垦区内、外大型底栖动物季节变化和功能群组成的研究,并探讨造成差异的原因.本次调查共发现大型底栖动物36种,隶属7门8纲22科,在围垦区外的中潮带发现的物种数最多,为26种.在这些物种中,绝大多数属于软体动物(12种)、节肢动物甲壳类(13种)以及环节动物门的沙蚕类(5种),分别为总物种数的33.3%、36.1%、13 .9%.定量调查共发现大型底栖动物24种,根据其食性类型划分为5个功能群.同时利用取样得到的数据,分别对围垦区内、外的密度、物种数以及各站点不同季节的物种多样性指数 Margalef S、Shannon-Weiner H′、Pielou J、Simpson D进行站点-季节间无重复双因素方差分析,并对大型底栖动物进行了功能群划分及多元统计分析.结果表明:围垦区内、外滩涂湿地大型底栖动物群落结构和功能群组成存在一定的差别;生境与大型底栖动物功能群的组成结构有一定的关系;围垦区内大型底栖动物的群落结构和功能群组成的季节变化大于围垦区外的自然滩涂[动物学报 54(3):416-427,2008].     

植物水孔蛋白的功能

水孔蛋白是由多基因编码的介导水分快速跨膜转运的膜内在蛋白。植物水孔蛋白分为4类,具有多功能性,包括介导水分的快速跨膜转运,参与气孔运动,参与叶肉内CO_2的运输,调节植物对中性分子(甘油、NH_3、尿素)和营养元素(硼、硅)的吸收,参与植物体内的氧化应激及信号的跨膜转导等。     

基于受激发射损耗显微术的活细胞和活体超分辨成像

细胞作为生命体基本的结构和功能单元，在生物、医学等领域有着非常重要的研究意义。随着现代科学和技术的发展，科学家们借助电镜对细胞以及细胞器的空间结构已经有非常清晰的认识，但是对它们的功能以及细胞之间的相互作用却了解得非常少，而这恰恰又是疾病治疗和药物开发亟需了解的信息，因此对离体活细胞（简称活细胞）和活体生物组织细胞（简称活体细胞）中亚细胞器的研究变得非常重要。然而细胞中许多细胞器的结构在纳米量级，传统的光学成像技术由于受到光学衍射极限的限制是无法观察到纳米量级的生物结构，因此光学超分辨成像技术是目前研究亚细胞器结构和功能的有效工具。在所有光学超分辨显微技术中，受激发射损耗显微术（stimulated emission depletionmicroscopy,STED）由于具有实时成像、三维超分辨和断层成像的能力，非常适合用于纳米尺度的活细胞和活体细胞成像研究，而且STED超分辨成像技术经过近几十年的发展，已经广泛用于活细胞甚至活体小鼠细胞的超分辨动态观测。本文总结了近年来活细胞和活体小鼠神经元细胞等领域STED超分辨成像的研究进展，介绍了用于活细胞和活体细胞STED超分辨成像的荧光染料...     

Complete mitogenomic and phylogenetic characteristics of the speckled wood-pigeon (Columba hodgsonii)

Molecular Biology Reports - The speckled wood-pigeon, Columba hodgsonii, is mainly distributed in Bhutan, China, India, Laos, Myanmar, Nepal, Pakistan, and Thailand. Although there are several...