苹果柠檬酸合酶3基因家族成员鉴定及表达分析

柠檬酸合酶(citrate synthase 3, CS3)是细胞代谢途径中的关键酶之一,其活性调节着生物体的物质和能量代谢过程。本研究旨在从苹果全基因组中鉴定CS3基因家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果CS3基因的潜在功能提供理论基础。利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果CS3家族成员,通过Pfam、SMART、MEGA5.0、clustalx.exe、ExPASy Proteomics Server、MEGAX、SOPMA、MEME和WoLF PSORT等软件分析CS3蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况。利用酸含量的测定和实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术检测苹果6个CS3的组织表达和诱导表达特性。苹果CS3基因家族包含6个成员,这些CS3蛋白包括473−608个不等的氨基酸残基,等电点分布在7.21−8.82。亚细胞定位结果显示CS3蛋白分别定位在线粒体和叶绿体。系统进化分析可将其分为3类,各亚家族基因数量分别为2个。染色体定位结果显示,CS3基因分布在苹果不同的染色体上。蛋白二级结构以a-螺旋为主,其次是无规则卷曲,b-转角所占比例最小。筛选的6个家族成员在不同苹果组织中均有表达,整体表达趋势从高到低依次为MdCS3.4相对表达含量最高,MdCS3.6次之,其他家族成员相对表达量依次为MdCS3.3>MdCS3.2>MdCS3.1>MdCS3.5。qRT-PCR结果显示,MdCS3.1和MdCS3.3基因在酸含量较低的‘成纪1号’果肉中相对表达量最高,酸含量较高的‘艾斯达’果肉中MdCS3.2和MdCS3.3基因相对表达量最高。因此,本研究对不同苹果品种中CS3基因相对表达量进行了检测,并分析了其在苹果果实酸合成过程中的作用。结果表明,CS3基因在不同苹果品种中的相对表达量存在差异,为后续研究苹果品质形成机制提供了参考。     

RUS家族对植物生长发育的调控作用

叶绿体基因组编码许多参与光合作用和其他代谢过程的关键蛋白质,在叶绿体中合成的代谢物对于植物正常的生长发育至关重要。根对紫外线-B辐射敏感[Root-UVB (ultraviolet radiation B)-sensitive, RUS]蛋白属于叶绿体蛋白,由高度保守的DUF647结构域组成,在参与植物形态发生、物质运输和能量代谢等多种生命活动的调控中发挥作用。本文就近年来关于RUS家族在植物的胚胎发育、光形态建成、维生素B6稳态、生长素转运和花药发育等生长发育过程中的相关研究进行回顾和总结,为深入研究其在植物生长发育中的分子调控机制提供了参考。     

夜间变暖提高荫香叶片的光合能力

研究了不同氮供应的条件下夜间变暖对荫香叶片光合能力的影响。当植株生长在相同的日间温度(25℃),而夜间温度从18℃增至20℃时,叶片的光合速率增高(p<0.05)。高氮供应的植株,夜间变暖下其叶片光合速率较低氮供应的高,氮供应增高能促进夜间变暖提高叶片光合速率的效应。在低氮供给和夜间变暖下,植株叶片的光下呼吸和暗呼吸的增高显著(p<0.05)。无论在高氮或低氮供应下,生长在夜间变暖下的植物,其叶片的R ub isco最大羧化速率(Vcm ax)和光合电子传递最大速率(Jm ax)增高(p<0.05),氮供应能增强夜间变暖对Vcm ax和Jm ax的正向效应。夜间变暖降低植株叶片的比叶重,而增加单位叶干重的氮含量(Nm),单位叶面积的氮含量(Na)没发生明显变化。随着全球气候变化,夜间趋暖将有利于树木叶片光合能力的提高,结合高氮供给将会明显地增高植物的碳固定。     

基于NGS的染色质测序在肿瘤研究中的应用

染色质是真核生物细胞核内由核酸和蛋白质组成的复合结构,有着精密且复杂的三维结构。染色质除基本的DNA序列外,内部还存在着不同化学修饰,DNA-蛋白质相互作用,DNA-DNA相互作用和DNA-RNA相互作用,以上这些若发生改变都可能在肿瘤发生发展过程中起到至关重要的作用。通过不同的染色质测序方法,可以解析出这些改变,并进一步加深研究者对肿瘤形成机制的理解,最终应用于肿瘤的治疗。本文对常见的染色质测序技术部分原理和应用进行综述。     

溶解性有机碳在红壤水稻土中的吸附及其影响因素

吸附作用是影响土壤中溶解性有机碳(DOC)迁移转化及生物有效性的重要反应过程,研究DOC在土壤中的吸附行为,对正确阐明土壤有机碳的循环和转化特征以及进行污染风险评估有重要意义.采用平衡法研究了红壤水稻土对DOC的吸附特征,并分析土壤有机质、粘粒含量及pH值与DOC吸附量之间的关系.结果表明,供试土壤对DOC的吸附等温线符合Freundlich和Linear方程.不同土壤对DOC的吸附能力有明显差异.在相同浓度下,DOC吸附量以第四纪红色粘土发育的低肥力水稻土最大,第三纪红砂岩风化物发育的低肥力水稻土次之,两种高肥力水稻土最小.土壤对DOC的吸附过程分为快、慢两个阶段,0-0.25 h内DOC的吸附速率最大,随着时间的推移,吸附速率渐小,2-4 h后基本达到吸附平衡.描述供试土壤对DOC吸附动力学过程的最优模型为一级扩散方程,其次为Elovich方程和抛物扩散方程.粘粒含量和有机质是影响土壤DOC吸附量的重要因素,随着粘粒含量的增加,有机质含量的降低,DOC的吸附量增大.     

广东连州田心省级自然保护区珍稀濒危植物资源现状及优先保护初步研究

掌握保护区珍稀植物本底与受威胁状态,完善保护区珍稀植物的优先保护评价体系,可为保护区制定保护对策、科学管理提供依据。通过资料收集和实地考察,对连州田心省级自然保护区珍稀植物资源开展研究,结果表明,田心省级自然保护区共有珍稀植物35科63属94种,其中国家重点保护野生植物有25科33属46种,广东省重点保护野生植物有7科10属10种,中国植物红皮书稀有濒危植物20科25属25种,CITES公约附录植物5科23属46种。采用优先保护评价体系对41种代表性珍稀濒危植物进行排序,结果属Ⅰ级保护的有2种,占评价总数的4.88%;属Ⅱ级保护的有22种,占评价总数的53.66%;属Ⅲ级保护的有17种,占评价总数的41.46%。田心省级自然保护区生境良好,珍稀濒危植物种类多,数量丰富,具有较高的生态保护价值。该评价体系对41种植物的评价与分级结果更真实地反映了它们在田心保护区受威胁状态和优先保护顺序,对该区珍稀濒危植物的优先保护工作具有一定指导意义。     

不同剂量的LED红光直接照射对人肝癌细胞HepG2生长特性的影响

采用发光二极管(light-emitting diode,LED)对人肝癌细胞株HepG2进行不同时间的照射,研究了LED直接照射对肿瘤细胞牛长特性的影响.实验采用功率密度为7.23 mW/cm2、中心波长为(650±10)nm的红色LED对人肝癌细胞株HepG2进行不同时间的照射,采用MTT法用酶标仪测试了实验处理后肿瘤细胞的吸光值,采用光学显微镜对细胞进行形态学分析,用PI荧光染色法对细胞的生长特性进行了分析.实验结果表明,小于18 min的低强度红色LED照射呵以促进肿瘤细胞的增殖,而大于35 min的低强度红色LED照射可以抑制肿瘤细胞生长.采用合适剂量的低强度红色LED照射肿瘤细胞可以抑制肿瘤细胞的生长,这对LED直接照射治疗肿瘤疾病有一定的指导意义.     

黄河三角洲垦利县夏季土壤水盐空间变异及土壤盐分微域特征

黄河三角洲作为我国重要的后备土地资源区,土壤盐渍化问题突出,切实掌握季节性土壤水盐状况及其微域特征是该区土壤盐渍化防控和土地资源高效利用的重要基础。选择黄河三角洲垦利县,通过野外调查实测与室内化验分析获取土壤水盐含量数据,利用统计分析、GIS空间插值、实地观测与数据分析对比等方法,分析了研究区夏季土壤水盐状况及其微域变异规律。结果显示:研究区夏季土壤水盐含量总体较高,含盐量以中度盐渍化为主,随着土层深度的增加含盐量呈上升趋势,且各层土壤含盐量呈显著正相关性;含盐量较高的地区主要分布在该区东北部和中东部,含盐量较低的地区主要分布在西南部和中部;土壤含盐量从大到小的植被类型依次为光板地→碱蓬→高粱→芦苇→茅草→水稻→棉花→玉米;土壤盐分微域变化特征明显,含盐量受距路边远近、不同耕作措施、地形部位、植被群落等因素影响较大,表现出微域规律性和复杂性。该研究基本摸清了研究区夏季时相的土壤水盐状况及其微域特征,为黄河三角洲农作物栽培管理及土壤资源可持续利用提供了科学依据。     

Ca(NO3)2对NaCl胁迫下木麻黄扦插苗生理特征的调控

用不同浓度 Ca(NO3) 2 · 4 H2 O(0 .7、1.4、2 .1g Ca2 / kg土 )对 1年生的处在两种 Na Cl胁迫 (10和 2 0 g/ kg)处理下的木麻黄扦插苗进行化学调控 ,研究硝酸钙盐加氯化钠处理的木麻黄幼苗的生长量、木麻黄幼苗抗氧化酶系统活性和渗透调节物质的含量的变化 ,研究结果表明 :中度 Na Cl胁迫加硝酸钙处理下的木麻黄扦插苗的可溶性蛋白质含量增加 ,MDA含量降低说明膜脂过氧化作用减轻 ,而且抗氧化酶活性 (SOD、POD)之间协调变化有利于提高清除自由基的速率 ,中度盐胁迫下钙盐可以促进木麻黄体内脯氨酸的积累 ;但重度 Na Cl胁迫下钙盐对木麻黄的调控作用不显著 ,重度盐胁迫下钙盐反而降低木麻黄 SOD、POD活性和脯氨酸的含量 ,减弱了抗氧化酶系统对活性氧的清除作用 ,同时高浓度钙盐还会加重 Na Cl胁迫对木麻黄幼苗的损伤 ,这说明适量的钙盐有利于木麻黄幼苗抵抗盐胁迫能力的提高 ,而高浓度钙盐则可能会加重盐胁迫     

胜利河连续系统中蜉蝣优势种的生产量动态和营养基础

大型底栖动物在河流生态系统中发挥着重要作用, 2009 年3月至2010 年3月间对长江中游支流巴河流域的胜利河大型底栖动物群落优势种类的生产力进行为期1 周年的调查研究, 结果表明, 主要蜉蝣优势种扁蜉、等蜉和红斑蜉的生活史为3代/年、3代/年和 2代/年。现存量呈现出1-3级河流增加,而4级又较3级有所下降的趋势。采用龄期频率法( instar-frequency method) 测算的平均周年生产量分别为扁蜉, 200.13 g/(m².a) , P/B 为23.69; 等蜉, 82.06 g/(m².a), P/B 为18.12;红斑蜉, 12.30 g/(m².a), P/B 为8.78。三种蜉蝣的生产量动态在时间上与现存量动态较一致,但彼此各不相同。扁蜉的日均产量于2009年3月在二级河流中达到最大(363.56 mg/m².d),等蜉于2010年3月在三级河流中到达最大(282.76 mg/m².d),而红斑蜉于2009年3月在一级河流中到达最大(33.36 mg/m².d)。生产量的营养基础分析结果表明,扁蜉前肠内含物中无形态碎屑、动物组织、植物纤维、丝状藻类、硅藻所占平均比例为74.37%,4.19%,17.11%,4.29%,0.04%,对生产量的贡献率分别为77.15%,11.27%,6.57%,4.95% ,0.04%;等蜉前肠内含物中无形态碎屑、动物组织、植物纤维、真菌、丝状藻类和硅藻所占平均比例为65.64%,6.17%,23.04%,0.54%,4.53%,对生产量的贡献率分别为: 68.16%,16.61%,8.86%,1.03%,5.23%,0.09%,0.10%;红斑蜉前肠内含物中,无形态碎屑、动物组织、植物纤维、真菌、丝状藻类和硅藻所占平均比例为41.14%,5.96%,38.04%,1.34%,11.21%,2.31%,对生产量的贡献率分别为46.67%,17.52%,15.98%,2.81%,14.13%,2.91%。这与我们在黑竹冲和叹气沟的研究结果存在一定差异,可能与这些溪流自身环境和地区分布有关。