玉米根分布模拟方法比较

根分布是陆面过程模型中模拟根系吸水过程的重要参数,对其准确表达将可改善水热通量的模拟。利用已有研究中玉米不同发育期根生物量实测资料,对常用于现有主流陆面过程模型中分别由Schenk、Zeng和Jackson建立的3种根分布参数化方案(被定义为M1、M2、M3)的模拟精度进行比较。结果表明:M2和M3模拟精度基本一致,仅在玉米吐丝期以后模拟精度较高,而M1能够对玉米不同发育期根分布进行较高精度的模拟,是3方案中的最优方案;通过对M1方案中玉米不同发育期d50和d95(累积根比例分别为50%和95%的土层深度)2个参数拟合值分析发现,d95值随玉米生育进程逐渐增大,变异性在拔节和成熟期最大,在吐丝期最小;d50值在大喇叭口期以前随生育进程增大,在吐丝期以后趋于稳定;d50和d95值在大喇叭口期以前与现有模型设定值差异最大,可引起陆面过程模拟的误差。     

5种沙地灌木对地下水埋深变化的响应

研究干旱、半干旱区植物功能性状对地形地貌分异引起的地下水埋深变化的响应,对于揭示我国西北地区植物应对地下水埋深增加的维持机制和开展植被生态恢复建设具有重要意义。以海流兔河流域典型草原生境的5种建群灌木沙柳（Salix psammophila）、乌柳（Salix cheilophila）、柠条（Caragana korshinskii）、油蒿（Artemisia ordosica）和杨柴（Hedysarum laeve）为研究对象,认识其在滩地、丘间-丘顶典型分布和地势抬升条件下,沙地灌木生物量分配、根系分布及其对地下水埋深变化的生理响应特征。研究结果表明：（1）沙柳为深根系植物,生理功能的维持不仅依赖浅层土壤水,而且吸取地下水;乌柳、柠条、油蒿和杨柴为浅根系植物,主要水源是浅层土壤水。（2）在滩地共生条件下,沙柳和乌柳黎明前小枝水势（ψ_pd）、正午小枝水势（ψ_m）、气孔导度（g_s）、最大光化学量子产量（F_v/F_m）、表观量子效率（Φ）、光饱和点净光合速率（P_s）及光补偿点光量子通量密度（I_c）无显著差异;油蒿和杨柴ψ_m、g_s与F_v/F_m存在显著差异。（3）由丘间-丘顶分布引起地下水埋深不同的条件下,丘间和丘顶沙柳ψ_pd、ψ_m、P_s和I_c差异显著,乌柳ψ_pd和g_s差异显著,柠条和油蒿仅ψ_m差异显著,这几种灌木其它生理性状在丘间和丘顶无显著差异。（4）沙柳生理性状与地下水埋深的相关性分析表明,随着地下水埋深的增加,g_s和P_s呈降低趋势,Φ呈升高趋势,I_c没有明显变化。综上所述,不同根系分布的灌木,对地下水埋深变化的响应存在明显差异。研究结果可以为干旱生态系统原生植被恢复的地下水资源管理提供参考。     

利用移码突变和终止密码子提高下游目的基因的表达水平

目的:在基因结构复杂的慢病毒载体插入报告基因并提高目的基因表达量。方法:慢病毒载体上有复杂的基因排列,为了不影响慢病毒载体的活性,必须尽量保留原有的基因,替换不必要的基因。首先将报告基因萤光素酶插入慢病毒载体替换基因Env后,结果检测不到报告基因的表达。为了提高报告基因的表达水平,将报告基因的读码框向后移动一个碱基,同时在其上游增加一个终止密码子,然后检测报告基因的表达水平。结果:通过移动报告基因的读码框同时在上游增加终止密码子,使报告基因的表达水平大大提高。结论:在构建基因表达载体时,通过改变目的基因与上游起始密码子ATG之间的相对位置以及增加终止密码子,可以大幅提高目的基因的表达水平。     

地下水埋深和季节性干旱对古尔班通古特沙漠南缘梭梭生理和生长的影响

干旱区因降水稀少,地下水成为荒漠植被重要且稳定的水源。选取古尔班通古特沙漠南缘建群种植物梭梭（Haloxylon ammodendron）为研究对象,通过测量不同地下水埋深（3.45、9.08、10.47、13.27 m和15.91 m）下生长季前期和后期同化枝生理生化指标（黎明水势、正午水势、含水量、氯离子、钠离子、脯氨酸和非结构性碳水化合物）和生长与形态特征（生长速率和胡伯尔值）,旨在认识荒漠植物对地下水埋深增加和季节性干旱的响应特征和调节适应机制。结果表明：（1）梭梭应对地下水埋深变化的生理调节对策,是采取先降低后升高黎明前同化枝水势、降低新枝形成期同化枝生长速率、增大胡伯尔值和积累非结构性碳水化合物的策略;（2）梭梭应对生长季大气干旱的生理调节对策,是通过降低黎明前同化枝水势、维持较高胡伯尔值、积累钠离子和消耗淀粉抵御季节性干旱;（3）在大气干旱与地下水水文干旱交互作用下,梭梭是采取降低正午同化枝水势、维持较高的同化枝含水量和积累可溶性糖的生态策略。综上所述,梭梭在响应地下水水文干旱和季节性大气干旱的生理特征间存在差异。研究结果丰富了水文和大气干旱对梭梭生理和生长影响的认知,可以为基于地下水资源管理的干旱区荒漠植被保育提供参考。     

高丹草杂种和亲本叶片基因差异表达研究

以4份高粱不育系和5种类型苏丹草为亲本,按照NCⅡ设计配制成20个杂交组合,分析各组合及亲本的表型值和中亲及超亲优势并筛选出8个优势强的组合为试材,利用cDNA-AFLP技术,分析杂种与亲本苗期叶片基因差异表达类型与主要产量性状的杂种表现及杂种优势的关系。研究表明:(1)12对引物共扩增出315条TDFs,杂种与亲本间基因表达类型有:单亲表达一致一型(P1F1型)和二型(P2F1型)、杂种特异表达类型(F1型)、单亲表达沉默一型(P1型)和二型(P2型)、双亲共沉默类型(P1P2型)和杂种亲本表达一致型(P1F1P2型)7种。(2)在差异展示类型与产量构成因素的相关分析中,有效分蘖数与P1F1型(0.726**)呈极显著正相关,单株鲜重与P1P2型(0.659*)、叶长与P2型(0.647*)呈显著正相关,成株期叶片数与F1型(-0.81**)呈极显著负相关。在与中亲优势相关分析中发现,单株鲜重与P1(0.695*)、P2(0.637*)呈显著正相关,单株鲜重与P1F1P2型(0.743**)呈极显著正相关,叶宽与P1P2型(-0.619*)呈显著负相关。在与超亲优势进行相关分析后发现,穗长与P2F1型(0.732**)呈极显著正相关,叶宽与P2F1型(-0.731**)以及P1P2型(-0.731**)呈极显著负相关。(3)差异展示类型P1F1、P2F1、P1和P2是显性效应类型,共占总检测的91.4%。差异展示类型F1和P1P2表现超显性,共占总检测的4.8%,说明各个性状的杂种表现主要受到的是(超)显性效应影响。(4)对8个与高丹草杂种优势相关的TDFs进行回收及BLAST分析均得到同源核苷酸,并且找到7个同源蛋白,这些蛋白质在控制植物生长发育方面具有重要作用。(5)将克隆测序获得差异片段的核苷酸序列,采用半定量RT-PCR进行了验证。本研究为进一步揭示高丹草杂种优势的分子机制和提高高丹草强优势组合的筛选效率以及种质资源的创建提供依据。     

基于新一代高通量测序技术开发巨人半边莲Lobelia deckenii的SSR标记

为了开发东非半边莲属特有植物的微卫星分子标记(SSR),本研究基于Illumina-HiSeq 2000测序平台对巨人半边莲Lobelia deckenii的基因组进行高通量测序。利用MISA软件对获得的基因组数据库进行搜索与分析,共鉴别出58 966个SSR位点,并利用Primer软件成功设计出3558对特异性的SSR引物。利用L.deckenii 3个居群的6个样品对随机挑选的40对SSR引物进行扩增效率检验,发现有32对重复性好且可扩增出清晰条带。利用筛选出的32对SSR引物对来自肯尼亚山居群的24株个体进行PCR扩增并采用荧光分型技术检测多态性,结果显示有14对可扩增出稳定的多态性条带,共有86个等位基因,各SSR位点的等位基因数(NA)为4~9个,观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.000~1.000和0.625~0.854。本研究结果表明,通过高通量测序技术开发东非特有植物巨人半边莲的SSR标记是一种简单而高效的途径,这些新的SSR分子标记为巨人半边莲的居群遗传多样性、遗传结构以及对其开展保护生物学研究提供了工具。     

Phenotyping of Left and Right Ventricular Function in Mouse Models of Compensated Hypertrophy and Heart Failure with Cardiac MRI

Background

Left ventricular (LV) and right ventricular (RV) function have an important impact on symptom occurrence, disease progression and exercise tolerance in pressure overload-induced heart failure, but particularly RV functional changes are not well described in the relevant aortic banding mouse model. Therefore, we quantified time-dependent alterations in the ventricular morphology and function in two models of hypertrophy and heart failure and we studied the relationship between RV and LV function during the transition from hypertrophy to heart failure.

Methods

MRI was used to quantify RV and LV function and morphology in healthy (n = 4) and sham operated (n = 3) C57BL/6 mice, and animals with a mild (n = 5) and a severe aortic constriction (n = 10).

Results

Mice subjected to a mild constriction showed increased LV mass (P<0.01) and depressed LV ejection fraction (EF) (P<0.05) as compared to controls, but had similar RVEF (P>0.05). Animals with a severe constriction progressively developed LV hypertrophy (P<0.001), depressed LVEF (P<0.001), followed by a declining RVEF (P<0.001) and the development of pulmonary remodeling, as compared to controls during a 10-week follow-up. Myocardial strain, as a measure for local cardiac function, decreased in mice with a severe constriction compared to controls (P<0.05).

Conclusions

Relevant changes in mouse RV and LV function following an aortic constriction could be quantified using MRI. The well-controlled models described here open opportunities to assess the added value of new MRI techniques for the diagnosis of heart failure and to study the impact of new therapeutic strategies on disease progression and symptom occurrence.     

携带反义凝血酶受体和p21双基因共表达腺病毒伴随病毒载体的构建与包装

为探讨双基因共表达对再狭窄的防治作用,分别构建了含反义凝血酶受体(ATR)或/和p21单、双基因及报告基因绿色荧光蛋白(GFP)的腺病毒伴随病毒(AAV)载体.上述载体经脂质体介导转染BHK-21细胞, G418筛选获得整合有外源基因的细胞株.克隆形成过程中显示单、双基因转染后细胞增殖受到了不同程度的抑制,克隆形成速度减慢,细胞形态改变,且双基因的作用明显大于单基因.以绿色荧光出现说明报告基因得到表达后,又以DNA印迹证实ATR和p21单、双基因已整合于细胞基因组中,并维持了凝血酶受体(TR)基因的反义位置.半定量RT-PCR证实TR基因表达降低,p21基因表达升高,ATR和p21(AP)双基因得到了共表达.以具有可提供复制和包装功能的重组单纯疱疹病毒rHSV-rc/ΔU12分别感染载有不同基因的BHK细胞株,包装产生重组AAV(rAAV)病毒, 并经点杂交法测定其滴度(每毫升病毒液中所含病毒颗粒数).rAAV/AP中ATR与p21的病毒颗粒数分别为1.02×10¹³/ml和1.08×10¹³/ml, 单基因rAAV/ATR的滴度为6.54×10¹²/ml,rAAV/P21为1.06×10¹³/ml,为进一步的体内外实验奠定了物质基础.     

土壤盐碱胁迫对春小麦K^＋、Na^＋选择性吸收的影响

通过对2种浓度土壤盐分胁迫下春小麦各品种不同时期各器官K^ 、Na^ 含量以及K^ /Na^ 的变化及其与抗盐性的关系研究,结果表明,随土壤盐浓度的升高,各品种的产量及各农艺性状值均有所下降,但不同品种的下降程度不同。随土壤盐浓度的升高,植株中K^ 、Na^ 含量均有所增加,但K^ 增加的幅度小于Na^ 的增加幅度,因而K^ /Na^ 呈明显下降趋势;在不同土壤盐分胁迫下,小麦品种K^ 、Na^ 随生育进程在体内各器官的分配发生动态变化,在分蘖期地上部K^ /Na^ ＞根部,孕穗期各器官K^ /Na^ 依次为：幼穗＞旗叶＞茎＞倒4叶,而灌浆期则依次为：籽粒＞旗叶＞茎＞倒4叶,说明生长旺盛的器官拒Na^ 能力强于其它器官;不同品种的K^ 、Na^ 含量及K^ /Na^ 不同,一般抗盐性强的品种在各时期均具有较高的K^ /Na^ ,反之则K^ /Na^ 较低;小麦的籽粒产量在一定范围内与其植株地上部各器官的K^ /Na^ 中一定的正相关,其中与分蘖期植株地上部的K^ /Na^ 及叶（K^ /Na^ ）／根（K^ /Na^ ）呈极显著正相关,而与此时期的SNa^ K^ 相关性最强,γ为－0．9670。因而,以分蘖期的K^ /Na^ 尤其是SNa^ K^ 作为小麦田间抗盐性的指标,具有一定的可靠性。     

乙醇诱导杂交瘤细胞凋亡的检测

为建立杂交瘤细胞凋亡检测模型,在乙醇诱导下,采用荧光染色、MTT等方法检测H18杂交瘤细胞凋亡时的形态学及增殖活性变化,并用流式细胞仪对其进行定量分析,夹心ELISA检测IgG抗体分泌的变化情况。结果发现5lOmmol／L乙醇作用5～6h的凋亡诱导效果最为明显,在诱导条件下,杂交瘤细胞的活细胞数显著下降,凋亡细胞比例较高。抗体浓度明显下降,与乙醇浓度呈负相关,但与细胞增殖活性无明显的线性关系。故以此为凋亡检测模型,可为后续抗凋亡细胞株的建立与筛选研究提供初步的实验基础,并为乙醇对IgG型抗体分泌的影响研究提供了可能的实验模型。