瘤胃微生物对纤维素的降解及其应用

瘤胃微生物主要包括细菌、真菌和原生动物。其中,瘤胃细菌和瘤胃真菌能分泌纤维素酶,对纤维素有较强的降解能力,主要介绍了瘤胃微生物对纤维素的降解作用及其广阔的应用前景。     

水稻细胞质1，6—二磷酸果糖酶基因1195bp的上游调控序列的克隆及其在转基因水稻中的表达研究

1,6－二磷酸果糖酶（EC3．13．11）催化1,6－二磷酸果糖分解为6－磷酸葡萄糖和无机磷酸。在高等植物的光合作用细胞中,存在两种1,6－二磷酸果糖酶：即叶绿体型1,6－二磷酸果糖酶和细胞质型1,6－二磷酸果糖酶。由于细胞质型1,6－二磷酸果糖酶在植物碳水化合物代谢中起重要作用,且具有表达特异性,本试验通过Genome Walking分离了水解细胞质型1,6－二磷酸果糖酶基因的上游序列,并将其与β－葡糖醛酸酶（GUS）报告基因建成嵌合表达载体。采用基因枪法转化水稻,在转基因水稻中分析了GUS的表达活性和特异性。组织化学检测表明,在转基因水稻的成熟叶片中,GUS基因只在叶肉细胞中表达,在表皮细胞,泡状细胞,维管组织中均无表达,在叶鞘中的表达与叶片中相似,仅仅在叶肉细胞中表达,在根,茎所有细胞中均没有蓝色反应,为进一步研究1,6－二磷酸果糖酶基因启动子在水稻中的表达量,对12株独立来源的转基因水稻的GUS活性进行了荧光定量分析。结果显示,水稻成熟叶片中的GUS活性平均值为7031．5pmol4-MU^-1.min^-1.mg蛋白。在不同器官及组织中表达活性有差异,在转基因水稻的叶片,叶鞘中GUS均有较强的表达,在根、茎中未检测到GUS活性,实验结果表明,ATG上游1195bp调控区足以导致GUS基因在水稻中的特异性表达,因此该片段包含有使报告基因在叶肉细胞中特异性表达的所有顺式调控元件。     

阿拉善雅布赖风沙区荒漠植物群落结构和物种多样性研究

根据阿拉善雅布赖风沙区30个样地的调查资料,对该区荒漠植物群落物种多样性进行分析.结果表明:雅布赖风沙区天然植被物种组成简单,以旱生、盐生或超旱生的小灌木和多年生草本植物占主导地位,体现出荒漠半荒漠和草原化荒漠植物群落的特点.群落优势层片为灌木层,其物种组成以矮化的半灌木和小灌木为主(占41%～90%),受环境变化的影响较小,结构比较稳定;草本层片组成中以多年生草本为主,但一年生草本的数量却占到81.5%～98.8%,为不稳定层片.雅布赖风沙区荒漠植物群落多样性数量特征值差异较大,在植被生态建设时应关注不同生活型植被的防护效应与当地大风和沙尘暴在发生时间上的匹配性,针对半灌木、小灌木和多年生草本覆盖特有的防风性能,重视灌木和多年生草本的恢复与建设,以取得抵抗风沙、稳定当地生态环境的效果.     

人清道夫受体AII胞外部分在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的分泌表达

清道夫受体A(SR-A)介导巨噬细胞无限制摄取修饰的低密度脂蛋白(mLDL)形成泡沫细胞,继而形成动脉粥样硬化病灶,在动脉粥样硬化的发生、发展过程中具有重要作用,被认为是治疗动脉粥样硬化的潜在靶点。本文应用RT-PCR方法扩增得到编码人Ⅱ型SR-A胞外部分(shSR-AII)的cDNA,将其克隆至毕赤酵母(Pichia pastoris)分泌表达载体pPIC9K构建重组表达质粒p9K-shSR-AII。将重组表达质粒线性化后,电转化毕赤酵母GS115,用原位双膜法筛选获得高表达shSR-AII的重组菌株GS115／p9K-shSR-AII。重组菌株经1％甲醇诱导,SDS-PAGE、Western blot分析表明shSR-AII获得了分泌表达。Ligand binding blot结果表明表达的shSR-AII具有与配基oxLDL结合的生物活性。U937泡沫细胞模型进一步表明shSR-AII可通过竞争性结合oxLDL来抑制泡沫细胞的形成,为以shSR-AII为靶点建立抗动脉粥样硬化药物筛选模型奠定了基础。     

不同生境和季节社鼠与大林姬鼠的微生境选择比较

微生境选择分化是生境相似的物种间共存的重要原因。社鼠和大林姬鼠为北京东灵山地区常见鼠种,生境需求、活动节律及食物组成等相似,但二者共存的原因尚不清楚。2016—2017年,我们对北京东灵山地区社鼠和大林姬鼠的微生境选择进行了研究。不同季节和生境类型中,社鼠和大林姬鼠微生境选择存在明显分化。灌丛生境中,春季社鼠偏好于乔木密度、草本盖度更高和落叶盖度相对偏低的微生境,而大林姬鼠选择郁闭度、落叶盖度较高而草本盖度较低的微生境;主成分分析表明,地表覆盖物是影响二者微生境选择的主要因素;秋季社鼠喜好乔木种类多、灌木密度和草本盖度更高的微生境,而大林姬鼠选择乔木胸径、灌木距离、落叶盖度和空地比例更高的微生境,食物丰富度是影响社鼠和大林姬鼠微生境选择的主要因素。弃耕地生境中,春季社鼠倾向于灌木密度和草本盖度较高的微生境,而大林姬鼠首选郁闭度、乔木胸径、落叶盖度较大而草本盖度较低的微生境,地表覆盖物是影响二者微生境选择的主要因素;秋季社鼠偏好郁闭度和落叶盖度都相对较低的微生境,大林姬鼠则相反,食物多度是影响二者微生境选择的主要因素。次生林生境中,春季因样本量太少,未作分析;秋季社鼠优先选择灌木密度、灌木基径和草本盖度更高的微生境,大林姬鼠更倾向乔木胸径、落叶盖度较高,而灌木密度、草本盖度较低的微生境,地表覆盖物是影响二者微生境选择的主要因素。结果表明,不同生境和季节,两种鼠的微生境选择具有明显分化,这可能是二者共存的重要原因之一。     

气候变化情景下裸冠菊在中国的潜在适生区分布预测

外来入侵植物裸冠菊(Gymnocoronis spilanthoides)具有较强的入侵适应性能快速繁殖扩散,会对本土物种的生长繁殖及本地生态安全、景观格局等产生不良影响。基于265个有效分布点和7个环境变量,调整优化预测模型的调控倍频和特征组合参数,应用MaxEnt、ArcGIS、R软件预测当前和未来(2050s, 2070s)不同气候情景(SSP126, SSP245,SSP370, SSP585)下裸冠菊在中国的潜在地理分布,定量分析其适生区的空间变化及质心移动轨迹,最后采用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)和测试遗漏率评估模型的精确性。未来气候模式选择中国国家气候中心开发的CMIP6中BCC-CSM2-MR。结果表明：(1)模型预测结果极准确,各组模型的AUC值均高于0.97;(2)最干季降水量(bio17)、最冷季度平均温(bio11)、温度季节性变化(bio4)和最暖季度平均降雨量(bio18)是影响裸冠菊地理分布的主导气候因子;(3)当前气候条件下,裸冠菊的总适生区面积达到191.18×10⁴km²,约占国土总面积的1...     

黄河流域植被光合动态时空演变及归因分析——基于日光诱导叶绿素荧光数据

植被光合作用是维持区域生态平衡和气候稳定的关键过程之一,对了解区域生态系统的健康状况和应对气候变化具有重要意义。基于GOSIF数据,对2001-2021年黄河流域植被光合的时空变化规律及原因进行了分析。结果表明:(1)黄河流域植被光合总体呈上升趋势,在空间上表现为西部和东南部高、北部低的分布格局。其中关中平原、阿尼玛卿山、宁夏平原以及黄河三角洲地区的植被光合呈现出显著退化的趋势。(2)归因分析结果表明,不同气候要素对植被光合动态的影响具有显著差异,总体上降水和太阳辐射与黄河流域的植被光合动态呈现出正相关,而温度与植被光合动态呈现出负相关。气候变化和人类活动对黄河流域植被光合动态具有不同程度的影响。人类活动(76.24%)对植被改善区域的贡献远大于气候变化(23.76%)。在退化区域中,稀树草原和农田中的气候变化贡献大于人类活动,灌木、草地和湿地中的人类活动贡献大于气候变化,林地中的气候变化贡献与人类活动相当。研究结果有助于更好理解黄河流域植被光合作用的变化机制,为黄河流域生态保护和高质量发展以及气候变化研究提供了重要的参考依据。     

不同温度下PEG-6000模拟干旱对柠条锦鸡儿种子萌发的胁迫效应

在人工气候箱控制的不同温度(10、15、20、25℃和30℃)下,设置聚乙二醇(PEG-6000)质量百分比浓度分别为0%、5%、10%、15%、20%、25%和30%的7个模拟干旱胁迫处理,研究了柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)种子的萌发特性。结果表明:(1)温度和PEG模拟干旱胁迫及二者的交互作用对柠条锦鸡儿种子的萌发率、萌发速率系数、萌发值、萌发指数和活力指数均具有极显著影响(P0.01)。(2)种子萌发率在15℃下最大,显著大于10℃下的(P0.01),随着温度的继续升高逐渐减小;萌发速率系数随着温度的升高有减小的趋势,30℃下又显著增大;萌发值和萌发指数分别在25℃和20℃下最大,但均随温度的继续升高而显著减小(P0.05);活力指数随着温度的升高而减小,除在10℃和20℃间无显著差异外,其他温度间均差异显著(P0.05)。(3)种子萌发率、萌发值和萌发指数在15℃下与PEG浓度呈不显著的负相关关系,而在其他温度下均与PEG胁迫浓度显著负相关(P0.05),且相关系数均在25℃或30℃下最大;萌发速率系数在各温度下均与PEG胁迫浓度显著正相关;活力指数与PEG胁迫浓度呈显著负相关,相关系数随着温度的升高逐渐增大。(4)萌发参数与PEG胁迫浓度间的回归模型表现为三次曲线、二次曲线和直线模型3种类型,其中以三次曲线模型为主,全部回归模型均达到显著性水平(P0.05);在20℃以下的温度条件下,较低浓度PEG处理对柠条锦鸡儿种子萌发具有一定的促进作用,在15℃下种子萌发对PEG模拟干旱胁迫的耐受性最强;柠条锦鸡儿种子在不同温度和干旱胁迫下的萌发模式是对其分布区生境长期适应和进化的结果。     

Toll样受体及其信号转导

Toll样受体(TLR)介导着绝大部分哺乳动物、昆虫及植物的宿主防御. TLR4与配体结合涉及膜抗原CD14和分泌蛋白MD-2的调节并一起形成受体复合物, 然后与接头分子MyD88结合, 使IRAK磷酸化, 再使TRAF6寡聚化, 随后激活控制着各种效应基因表达的转录因子NF-κB.     

转Cry1Ac活性杀虫蛋白及慈菇蛋白酶抑制剂B基因的棉花

根据植物基因的结构特征,合成了CrylAc活性杀虫蛋白的编码序列并与内质网定位肽编码序列组成嵌合杀虫蛋白基因Bt29K.构建了含Bt29K基因及慈菇蛋白酶抑制剂B(API-B)基因表达框的双抗虫基因植物表达载体.通过根癌土壤杆菌(Agrobacteriumtumefaciens(Smith et Townsend)Conn LBA4404)介导转化了棉花(Gossypium hirsu-tun L.)的两个生产品种(系).根据抗棉铃虫(Heliothis armigera)试验及农艺性状的观察调查结果,经6代筛选,获得了抗棉铃虫90.0%～99.7%且农艺性状优良的9个双价抗虫棉纯合品系.分子生物学分析结果表明,两个抗虫基因在棉花基因组中的插入拷贝数为1个或2个.活性Cry1Ac和API-B蛋白在转基因抗虫棉株系中的表达量分别约占总可溶性蛋白的0.17%和0.09%.对双抗纯合系植株及仅转Bt基因的棉花纯合系抗虫性检测结果表明前者的抗虫性明显高于后者,因此推断本研究采用的双抗虫基因表达载体构建策略是合理的.