Microsatellite Variations of Elite Setaria Varieties Released during Last Six Decades in China

Crop improvement is a multifaceted micro-evolutionary process, involving changes in breeding approaches, planting configurations and consumption preferences of human beings. Recent research has started to identify the specific genes or genomic regions correlate to improved agronomic traits, however, an apparent blank between the genetic structure of crop elite varieties and their improving histories in diverse modern breeding programs is still in existence. Foxtail millet (Setaria italica) was one of the earliest cereal crops to be domesticated and served as a staple crop for early civilizations in China, where it is still widely grown today. In the present trial, a panel of foxtail millet elite varieties, which were released in the last sixty years in different geographical regions of China, was characterized using microsatellite markers (SSRs). A clear separation of two subpopulations corresponding to the two eco-geographical regions of foxtail millet production in China was identified by the dataset, which also indicated that in more recently released elite varieties, large quantities of accessions have been transferred from spring-sowing to summer-sowing ecotypes, likely as a result of breeding response to planting configurations. An association mapping study was conducted to identify loci controlling traits of major agronomic interest. Furthermore, selective sweeps involved in improvement of foxtail millet were identified as multi-diverse minor effect loci controlling different agronomic traits during the long-term improvement of elite varieties. Our results highlight the effect of transition of planting configuration and breeding preference on genetic evolvement of crop species.     

铜藻中β-丙氨酸的分离及结构鉴定

非蛋白质氨基酸在抗癌、抗菌、抗结核、抗坏血病等方面有着重要的作用。本文主要对铜藻中的游离氨基酸进行检测分析和部分分离纯化及结构鉴定方面的研究,为更好的开发利用这些天然产物提供技术支持。采用离子交换树脂层析法分离铜藻粗提液中的游离氨基酸,收集3 mol/L的氨水洗脱液,用PITC-HPLC柱前衍生反相高效液相色谱法对其进行检测分析,结果显示粗提液中除含有多种组成蛋白质的氨基酸外还有3种未知组分,且含量较高的常见蛋白质氨基酸为丙氨酸、脯氨酸、缬氨酸。采用半制备高效液相色谱系统制备分离了其中一种未知组分的衍生物MWZ2,经真空冷冻干燥后为略黄固体粉末,结合核磁共振波谱、高分辨质谱、红外光谱数据,最终鉴定MWZ2去掉已知取代基团PITC后的成分为β-丙氨酸,分子式为C3H7NO2,分子量为89.09。     

基于 DArT 标记的三疣梭子蟹地理种群遗传多样性分析

三疣梭子蟹是中国重要的水产养殖动物。目前,其养殖业的蟹苗主要还是依靠野生资源,但种质（生长速度、肌肉品质和抗病性）退化现象严重,因此迫切需要了解个体、种群和物种遗传多样性。报道了一种检测三疣梭子蟹多样性芯片技术（diversityarraystechnology,DART）。DArT技术采用芯片可同时检测数百个基因座,即使没有基因组DNA序列信息也可以分析遗传多态性。采用了风tL／TaqI复杂性降低方法,多态性效率为12．5％。利用多样性芯片杂交获得313个DArT标记。这些DArT标记用于点制多态性富集芯片,DArT标记具有较高的多态性信息含量（polymorphisminformationcontent,PIC）。最后根据0／1矩阵获得UPGMA系统进化树,结果表明样品间的遗传多样性与文献报道一致。芯片质量检测中包括赋值重复性为99．1％,同一样品不同个体间的差异不显著,其差异介于0．7％～1．6％。研究表明,DArT技术具有高通量和低成本的显著特点,该技术可为三疣梭子蟹资源保护和良种选育提供支持。     

Microsatellite variability reveals the necessity for genetic input from wild giant pandas (Ailuropoda melanoleuca) into the captive population

Recent success in breeding giant pandas in captivity has encouraged panda conservationists to believe that the ex situ population is ready to serve as a source for supporting the wild population. In this study, we used 11 microsatellite DNA markers to assess the amount and distribution of genetic variability present in the two largest captive populations (Chengdu Research Base of Giant Panda Breeding, Sichuan Province and the China Research and Conservation Center for the Giant Panda at Wolong, Sichuan Province). The data were compared with those samples from wild pandas living in two key giant panda nature reserves (Baoxing Nature Reserve and Wanglang Nature Reserve). The results show that the captive populations have retained lower levels of allelic diversity and heterozygosity compared to isolated wild populations. However, low inbreeding coefficients indicate that captive populations are under careful genetic management. Excessive heterozygosity suggests that the two captive populations have experienced a genetic bottleneck, presumably caused by founder effects. Moreover, evidence of increased genetic divergence demonstrates restricted breeding options within facilities. Based on these results, we conclude that the genetic diversity in the captive populations is not optimal. Introduction of genetic materials from wild pandas and improved exchange of genetic materials among institutions will be necessary for the captive pandas to be representative of the wild populations.     

太空飞行后秀丽隐杆线虫肌相关基因和蛋白质变化

太空飞行所致的肌萎缩和重力感知的分子机制至今尚不清楚．研究太空飞行对秀丽隐杆线虫（C.elegans）体壁肌细胞结构和功能的影响．经过近15天太空飞行后对其生存率和运动能力进行了观察,并检测了5个重要的肌相关基因的表达和3种蛋白质含量．太空研究是在动物的整体水平进行的,而不是就单个细胞的研究．经历太空飞行后线虫生存率没有明显变化,但运动频率变慢,爬行轨迹也发生了改变,提示线虫运动功能出现障碍,这些数据揭示：微重力下秀丽线虫肌肉发育发生了变化．肌球蛋白A（myosin A）免疫荧光染色观察发现,太空飞行组肌纤维面积缩小,肌细胞致密体（dense－body）荧光亮度下降．这些形态学观察直接提示太空组线虫出现了肌萎缩．但是,肌动蛋白（F-actin）荧光染色显示两组并无明显差别．基因表达水平的分析结果显示,在太空飞行组动物中dys－1表达明显上调,同时hlh－1,myo－3,unc－54和egl—19基因表达下调．抗肌萎缩蛋白（dystrophin,由dys—1编码）是抗肌萎缩蛋白－糖蛋白复合物（DGC）的主要组成成分,而该复合物在微重力下增多,提示肌细胞是为了接受更多的力学刺激以维持细胞内外的力学平衡,所以该复合物在肌细胞的重力感知中起关键作用．基因hlh－1,myo－3,unc－54和egl－19表达下调,说明它们分别从结构和功能两个途径促进了微重力性肌萎缩的发生．最后,Western blot结果提示,太空组线虫体壁肌内肌球蛋白A减少,进一步确证了太空飞行中线虫有肌萎缩发生．     

玉米核雄性不育材料的研究及其分子育种中的利用

玉米核雄性不育材料是宝贵的种质资源。本文概述了玉米核雄性不育材料的发现、研究和利用的最新进展情况,重点针对核不育基因在染色体上的定位、细胞学研究和标记性状的利用进行了简要综述,并对这一宝贵的种质资源在生物技术迅速发展条件下的利用提出了新构想。     

九州虫草-半枝莲发酵产物不同极性部位与其抗A549细胞增殖活性的相关性分析

建立九州虫草-半枝莲双向固体发酵产物不同极性部位的HPLC特征图谱,并考察与其抑制肺腺癌A549细胞增殖活性的相关性。采用双向固体发酵技术制备九州虫草-半枝莲发酵产物;溶剂萃取法获得发酵产物的不同极性部位,并运用HPLC法建立不同极性部位的特征图谱;MTT法考察不同极性部位对A549细胞的增殖抑制作用;偏最小二乘回归法分析不同极性部位HPLC色谱峰与其抗增殖作用的相关性。抗增殖试验结果表明,不同极性部位对A549细胞均具有增殖抑制作用并且呈浓度依赖性;标示的9个共有色谱峰与抗增殖活性均呈正相关,其中色谱峰8、4、1、2、9分别为木犀草素、黄芩苷、对香豆酸、野黄芩苷、黄芩素。本研究建立了不同极性部位的HPLC特征图谱,极性部位中以二氯甲烷部位对A549细胞的体外抗增殖作用最佳,并借助谱效相关初步探究了发酵产物抗A549细胞增殖的药效物质基础,为双向固体发酵技术应用于菌种与传统中药提供了参考。     

苦草属植物雄花果实种子显微结构的研究

苦草属植物体外部形态相似,叶线行或带形,野外难以直接鉴定到种,而雄花雄蕊数目、果实和种子的显微结构是苦草属(Vallisneria)植物物种的鉴别性特征之一。苦草属物种的雄花小,仅有1.5 mm,人工解剖雄花观察方法难以实现雄花雄蕊数目的识别;本研究采用雄株雄佛焰苞水培预培养技术获取自然开放的雄花并利用解剖学显微镜对3种苦草属植物雄花、果实和种子进行了解剖观察和研究。显微结构观察表明,苦草(V. natans)雄蕊1枚,果实圆柱形,表面光滑,种子无翅,具纵条纹;刺苦草(V. spinulosa)雄蕊2枚,果实三棱形,棱上具刺,种子具翅;密刺苦草(V. denseserrulata)雄蕊2枚,果实三棱圆柱形,表面光滑,种子无翅。依据文献,密刺苦草、刺苦草、长梗苦草(V. longipedunculata)和安徽苦草(V. anhuiensis)是安徽苦草属新分布记录种,其中长梗苦草和安徽苦草是分布于安徽的新种。     

全球啄木鸟濒危格局及研究现状

啄木鸟科物种作为初级洞巢者与蛀干害虫控制者,对森林高度依赖,是森林生态系统重要的伞护种和环境指示物种。自20世纪以来,由于全球范围的栖息地丧失和片段化,啄木鸟科物种的森林生境急剧萎缩,威胁着该类群物种的生存和繁衍。为探究啄木鸟科动物濒危情况和研究现状,本研究利用世界自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN Red List)和国际鸟盟(BirdLife International)在线数据库,检索并整理出1988年到2023年以下内容：(1)全球啄木鸟的物种数、濒危等级及其变化情况;(2)各大洲的啄木鸟物种数及其受威胁物种的比例;(3)啄木鸟的主要威胁因素;(4)通过Google学术搜索等方式检索并统计啄木鸟相关文章的研究内容。结果显示：(1)目前现存254种啄木鸟,33年间全球受威胁啄木鸟由7种增加至18种,受威胁物种数占当年已命名啄木鸟物种数的比例由3.4%上升至7.0%。(2)亚洲、南美洲和北美洲各分布了83种、93种和56种啄木鸟,受威胁物种占比分别为12.0%、6.4%、5.3%。非洲和欧洲分别分布了36种和11种啄木鸟,当前没有受威胁物种。(3)农业和生物资源利用以及放牧是啄木鸟的主要威胁因素。(4)共检索到研究啄木鸟的有关文章1 024篇,研究覆盖了140种啄木鸟,其中,文章数最多的物种是红顶啄木鸟(Leuconotopicus borealis)(162篇)。研究主要集中在巢相关特征(129篇)、生境选择特征(122篇)、取食行为(112篇)、繁殖行为(99篇)和种群状况(66篇)等基础生态学内容。这些研究为啄木鸟生物学、生态学积累了一定的基础,但物种覆盖程度还远远不够。在生物多样性急剧丧失的大背景下,亟需开展更为广泛和深入的研究。本研究对全球啄木鸟的濒危格局与研究现状进行了全面的分析,以期为后续啄木鸟的研究与保护工作提供参考。