小鼠阴道菌群紊乱模型的建立

目的建立小鼠阴道菌群紊乱模型,为调整阴道菌群紊乱的药物研发提供模型参考。方法采用雌激素化的C57BL/6小鼠经阴道以不同处理方式(链霉素50μg/只,加德纳菌50μL/只,链霉素50μg/只+抗链霉素加德纳菌50μL/只,每种处理方式各70只/组)诱导小鼠阴道菌群紊乱模型,采用细菌16S rDNA高通量测序考察造模后第1、第2、第3、第5、第7、第9、第11天内加德纳菌在阴道内的定植情况,以及阴道细菌结构和细菌生物多样性,并通过显微镜观察阴道组织的病理改变,比较3种造模方法的差异。另采用阳性药物(定君生,成分为德氏乳杆菌)对模型进行验证。结果采用链霉素联合抗链霉素加德纳菌能诱导形成典型的阴道菌群紊乱模型,造模后可见加德纳菌在阴道内的定植增多,优势菌以铜绿假单胞菌为主,且阴道细菌生物多样性增加,阴道组织可见明显的炎症浸润和上皮细胞坏死等病理改变。定君生能显著减少加德纳菌在阴道内的定植,减少阴道内的细菌生物多样性,并能显著改善阴道组织病理变化。结论采用链霉素联合抗链霉素加德纳菌诱导的小鼠阴道菌群紊乱模型方法更佳,模型的细菌学和组织病理学改变,以及对药物的反应性与临床有一定相似,具有临床应用价值。     

大连地区分泌型与非分泌型母亲母乳菌群结构的差异

目的探讨大连地区分泌型和非分泌型母亲哺乳期间母乳菌群的主要差异。方法于大连市妇幼保健院纳入42名志愿者产妇,收集其产后第6天的母乳样本。提取母乳样本DNA,并对包含rs601338和rs1047781单核酸位点多态性(SNP)的片段用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测并加以测序,以检测受试母亲岩藻糖基转移酶2基因(FUT2)的类型。采用16S rRNA高通量测序法对不同母乳样本中微生物的多样性进行分析,并且对不同母乳样本中的微生物丰度及类型展开探讨。结果母亲分泌型分布情况分析:42名志愿者中,36名母亲是分泌型,6名母亲是非分泌型。母乳菌群多样性分析:分泌型与非分泌型组母亲母乳菌群比较,发现反映组内差异的Alpha多样性指数(包括Ace、Chao1以及Shannon等)在2组间差异无统计学意义;通过使用主坐标分析,发现分泌型组和非分泌型组的距离相对较远,母乳菌群组内菌群结构类似,组间差异性较显著,说明母乳中的蛋白核心岩藻糖基化水平可明显改变母乳中菌群结构。乳汁菌群物种构成分析:从门水平分析,变形菌门与厚壁菌门为主要优势菌;从属水平分析,2组母乳菌群中的双歧杆菌属丰度差异较显著。相关性分析:分泌型母乳的菌群中相关基因的表达更强,说明分泌型母乳对菌群基因的表达有促进作用。结论母乳菌群构成在一定程度上受到母体FUT2基因类型,即母亲分泌型和非分泌型的影响。     

IgA肾病患者与健康人肠道菌群的比较

目的通过16S rRNA高通量基因测序方法对IgA肾病患者与健康人的肠道菌群进行比较。方法纳入生活于同一地区的40例IgA肾病患者与10例健康人,收集研究对象的新鲜粪便样本,提取粪便细菌总DNA,通过PCR扩增后上机测序,然后进行可操作分类单元聚类、物种分类分析及Alpha多样性分析、Beta多样性分析,最后比较两组之间的肠道菌群差异。结果与健康人相比,IgA肾病患者肠道菌群丰富度指数(Ace、Chao1)下降(u=2.308,P=0.033;u=2.259,P=0.039),多样性指数(Shannon、Simpson)升高(u=5.370,P0.001;u=4.601,P=0.007);相对丰度方面,IgA肾病患者的厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门细菌数量增加(t=2.301,P=0.037;t=6.729,P=0.005;t=5.285,P=0.006),而变形菌门细菌数量减少(t=4.138,P=0.009);拟杆菌属、链球菌属细菌数量增加(t=9.037,P=0.003;t=6.001,P=0.008),而unidentified_Enterobacteriaceae数量减少(t=2.198,P=0.033)。PCoA图提示两组肠道菌群有显著差异。LDA差异贡献分析发现两组之间共有15个物种存在显著差异,其中造成显著差异影响力最大的5个物种依次是γ-变形菌纲、unidentified_Enterobacteriaceae、肠杆菌科、肠杆菌目、变形菌门(t=9.930,P=0.002;t=2.198,P=0.033;t=2.604,P=0.015;t=2.393,P=0.021;t=4.138,P=0.009),它们刚好落在同一个进化树上,在IgA肾病组的相对丰度显著降低。结论 IgA肾病患者存在肠道菌群失调,显著减少的肠杆菌科的未知属可能是IgA肾病的特征菌,其对机体免疫的影响及在IgA肾病发生发展中的作用尚不清楚,进一步研究可能为IgA肾病的防治提供新的靶点。     

黄河首曲玛曲县高寒湿地景观格局演变

高寒湿地是青藏高原地区最重要的生态水源涵养区之一, 也是局部气候的有效调节者, 其动态变化与成因亟待深入研究。该研究基于遥感图像分析、地理信息系统空间分析和景观生态指数分析结合的方法, 以黄河首曲玛曲县高寒湿地为研究对象, 对1995-2018年6期湿地的动态变化进行研究。结果表明, 研究区湿地在1995-2010年间不断退化, 1995-2010年湿地面积总共减少了18 680.31 hm²。在2010-2018年间黄河首曲高寒湿地面积有所增加, 但与20世纪90年代相比, 21世纪初开始湿地的面积普遍呈现下降趋势; 1995-2010年湿地斑块数不断增加, 斑块密度不断增大, 平均斑块面积下降, 景观的破碎度升高; 2010-2015年湿地斑块数和斑块密度减少, 2015-2018年湿地斑块数和斑块密度增加, 平均斑块面积先增大后减小, 景观的破碎度先降低后升高。1995-2010年研究区高寒湿地景观Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数均呈现下降的趋势, 湿地的景观结构趋于简单, 景观类型分布更加集中。2010-2018年湿地景观Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数均呈现上升趋势, 湿地的景观结构趋于复杂, 景观类型增加且分布更加分散。进一步的驱动力分析表明, 引起黄河首曲高寒湿地景观格局演变的主要因素是蒸发量和降水量, 其次是人口数量和大牲畜数量等人类活动影响。气候因子是影响黄河首曲高寒湿地面积变化的主要原因, 过度的人类经济活动在一定程度上加剧了湿地的变化。     

非结构性碳水化合物与氮分配对美洲黑杨和青杨耐盐能力的影响

土壤盐渍化是阻碍林业发展的重要原因, 杨树(Populus spp.)是中国主要的人工林树种, 探究盐胁迫下植物的碳氮代谢特征与抗盐胁迫能力, 将有助于杨树人工林的可持续发展。该研究利用美洲黑杨(P. deltoides)和青杨(P. cathayana)两个物种, 采用去叶与不去叶处理, 在盐胁迫下研究两种杨树的抗逆性差异。研究发现, 盐胁迫下美洲黑杨的总生物量和光合能力均显著高于青杨。盐胁迫与去叶处理导致美洲黑杨叶绿素浓度和光系统II最大光量子效率显著高于青杨, 表明去叶对美洲黑杨影响较小, 但是加重了盐对青杨的毒害作用。美洲黑杨茎叶Na⁺浓度显著低于青杨, 表明美洲黑杨能够有效地限制Na⁺向地上部分运输。在盐胁迫条件下, 美洲黑杨茎和根比青杨能够维持更高浓度的淀粉、可溶性糖以及蔗糖, 前者较高的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性促进了光合产物向淀粉转换, 保证植物有充足的非结构性碳水化合物来参与渗透调节和维持其他生命活动, 而去叶使得青杨非结构性碳水化合物严重不足, 受盐胁迫影响更严重。盐胁迫下, 青杨分布在脂溶性蛋白(膜系统相关蛋白质)的氮浓度显著下降, 而NH₄⁺、谷氨酸脱氢酶活性与脯氨酸浓度显著升高。研究结果证明, 非结构性碳水化合物的积累、转化和分配是植物抗逆性的重要特征。     

中国外来归化植物的编目现状及有关问题

在简要讨论外来植物相关定义的基础上, 对中国外来归化植物的调查和编目现状进行了概述; 并对近年发表的两篇文章中外来归化植物数据进行了订正。     

黑沙蒿光合能量分配组分在生长季的相对变化与调控机制

为了探明典型荒漠灌木优势物种黑沙蒿(俗名油蒿, Artemisia ordosica)光合过程能量中分配对环境波动的相对变化及其长期调节机制, 该研究于2018年4-10月在宁夏盐池毛乌素沙地, 同时使用MONITORING-PAM多通道荧光监测仪和LI-6400XT便携式光合测量仪对黑沙蒿叶片的最小荧光产量(F_o)、最大荧光产量(F_m)、稳态荧光产量(F_s)、光下最大荧光产量(F_m′)、净光合速率(P_n)、暗呼吸速率(R_d)、蒸腾速率(E)和叶片气孔导度(g_s)进行现场测定, 在实验室内计算比叶面积(SLA)、单位面积氮含量(N_area)、叶绿素含量(C_Chl)和叶绿素a/b (Chl a/b), 分析黑沙蒿光合过程能量分配中固碳耗能占比(Φ_A)、光呼吸耗能占比(Φ_PR)、调节性热耗散耗能占比(Φ_NPQ)和非调节性热耗散耗能占比(Φ_NO)与环境参数和叶性状参数之间的关系以及能量分配各组分之间的相对变化。结果表明, 光化学反应组分(Φ_A、Φ_PR)和热耗散组分(Φ_NPQ、Φ_NO)之间呈负相关竞争关系, 两组分内部呈正相关协同关系, E和Φ_A、Φ_PR正相关, 和Φ_NPQ、Φ_NO负相关。在低土壤含水量(SWC)和高饱和水汽压差(VPD)环境条件下, 黑沙蒿Φ_A、Φ_PR和SLA显著降低, Φ_NPQ和Φ_NO显著增加。研究认为, 在长期干旱或高蒸散条件下, 黑沙蒿通过降低SLA等途径避免水分的过度流失, 同时将部分过剩光能由光呼吸代谢途径转移到热耗散组分进行耗散。波动环境下黑沙蒿形态性状的变异和光合过程能量分配的长期调节机制, 反映了其利用形态与生理的协同可塑性对逆境的适应。     

酵母PMT1和TED1基因在细胞壁应激反应中的作用

实验室前期研究表明,蛋白质O-甘露糖转移酶1 (Protein O-mannosyltransferase 1,Pmt1p) 和Ted1p（Traffcking of Emp24p/Erv25p-dependent cargo disrupted）在细胞寿命和内质网应激反应方面存在相互调控关系。进一步研究酵母Pmt1p和Ted1p在细胞壁应激反应中（诱导剂为荧光增白剂或刚果红）的作用。观察PMT1基因缺失（pmt1Δ）酵母菌株和TED1基因缺失（ted1Δ）酵母菌株,以及PMT1和TED1双基因缺失（pmt1Δ ted1Δ）酵母菌株在细胞壁应激反应条件下的克隆形成能力和细胞分裂增殖活性;qRT-PCR检测细胞壁应激反应通路中Slt2p、Ssd1p和Mpt5p等效应蛋白的转录水平。结果表明,在细胞壁应激反应条件下,与对照菌株的生长状态比较,pmt1Δ菌株生长缓慢,ted1Δ菌株生长较快;进一步缺失PMT1基因使得ted1Δ菌株生长缓慢。与对照菌株中效应蛋白的转录水平比较,pmt1Δ菌株和pmt1Δted1Δ菌株中SLT2、SSD1和MPT5基因的转录水平明显上调,ted1Δ菌株中的无明显变化;与pmt1Δ菌株比较,pmt1Δted1Δ菌株中SLT2和MPT5表达明显下调,SSD1表达无明显变化。缺失TED1基因增强酵母细胞对细胞壁应激反应的抵抗性;进一步缺失PMT1基因增强ted1Δ菌株对应激反应的敏感性,上调细胞壁应激反应通路中效应蛋白的转录表达水平。     

基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的本科教学实验体系的创建与实践

CRISPR/Cas9是新兴的基因编辑技术,在生命科学研究中发挥着重要的作用。将它引入本科生的实验教学,使本科生了解这项前沿科研技术很有意义。我们创建了一个基于CRISPR/ Cas9技术的本科教学实验体系。该实验体系侧重CRISPR/Cas9技术在哺乳动物细胞中的应用,选用一株基因组上被插入mCherry基因的小鼠胚胎成纤维细胞为实验材料,命名为STO-82。首先设计靶向mCherry的sgRNA,构建CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒。经测序验证无误后,转染到STO-82细胞。采用流式细胞仪分析检测mCherry阴性和阳性两群细胞,分选出阴性单细胞并扩大培养。最后用测序检验单克隆细胞中靶标DNA序列的编辑情况。结果显示,靶位点有插入或缺失突变,说明体系创建成功。该实验体系将sgRNA设计、CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒的构建、细胞转染、单细胞分选、单克隆细胞培养、测序序列分析等内容融合为一个综合实验,用于高年级本科生的实验教学。根据实际情况,将教学实践内容分解分块教学,也可以做完整性项目教学。本教学实践采用10人左右的小班分块教学,2人一组,经过3个班（共13组）的实践,绝大部分学生都能完成实验,得到预期结果。通过这个实验,学生加深了对CRISPR/Cas9技术的原理和实验流程的理解,锻炼了实验操作能力和严谨的科研思维,也使学生对该技术的医疗应用风险有了一些认识。     

稀土元素铈对花生幼苗生长与抗氧化保护酶系统的影响

采用溶液培养方法,研究不同浓度硝酸铈对花生(Arachis hypogaea)幼苗生长、开花数目及抗氧化酶过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性与丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,与对照相比,铈浓度低于20.0 mg·L–1能促进花生幼苗生长及开花,其中以10.0 mg·L–1铈的效果最为明显,其生物量和开花数分别约为对照的1.3倍和2.8倍;但高于20.0 mg·L–1则抑制花生幼苗生长,降低花朵数目;同时,低于20.0 mg/L铈可抑制花生幼苗过氧化物酶(POD)活性和降低其丙二醛(MDA)含量,其中以10.0 mg·L–1铈的抑制效果最明显,其POD活性和MDA含量约为对照的47.51%和20.76%;而低于20.0 mg·L–1铈能提高花生幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性,其中以5.0 mg·L–1铈的促进效果最明显,其SOD活性约为对照的2.0倍。