CRISPR/Cas9系统介导的棉花GhNAC3基因编辑

为创制棉花耐旱种质资源,解决棉花耐旱资源贫乏以及提高水资源利用率,研究依据CRISPR/Cas9编辑原理,对课题组前期利用RT-PCR技术筛选耐旱相关基因GhNAC3(Gh＿D02G0790)的第一外显子区域设计2个20 bp的编辑靶点,并在陆地棉基因组数据库中比对分析靶点序列,排除非特异性编辑,将2个靶点核苷酸片段分别与gRNA-AtU6载体连接,通过2次PCR扩增,得到含特异性连接接头的AtU6-GhNAC3表达盒,再将表达盒连接到CRISPR/Cas9(pRGEB32-7)载体上,获得CRISPR-GhNAC3重组表达载体,利用农杆菌介导法转化陆地棉受体YZ-1,再生培养得到T₀代转基因幼苗,通过PCR检测Cas9蛋白基因获得阳性株系。对T₀代植株的靶点区域序列进行PCR扩增和测序分析,鉴定GhNAC3编辑类型。结果发现,CRISPR9-GhNAC3表达载体成功转化YZ-1,并获得40株转基因再生植株,经Cas9蛋白基因鉴定得到30株阳性株系,从阳性植株选择10株进行编辑类型测序分析,发现7株在靶点区域发生编辑,编辑类型主要为碱基片段缺...     

“山水林田湖草沙生命共同体”耦合框架、模型与展望

“山水林田湖草沙生命共同体”系统保护与修复是我国生态文明建设的重要内容。明确生命共同体的耦合机制,是科学地进行生态保护和修复工作的关键。针对当前生命共同体耦合机制不清、理论和方法不健全的问题,从耦合的视角出发,在小流域尺度上单一生态系统内部生态要素的耦合、流域尺度上不同生态系统之间的耦合、区域尺度上人与自然的耦合三个方面进行整合,在此基础上探讨了多尺度山水林田湖草沙耦合理论,提出了一般性的山水林田湖草沙耦合理论框架。梳理并比较了当前主要的生态系统模型、景观模型、统计学模型以及复合生态系统的多模型耦合方法,综合提出了一个适用于"山水林田湖草沙生命共同体"耦合研究方法。对进一步完善山水林田湖草沙一体化保护修复提出了建议,包括：一是构建多源信息数据库,推进定量化耦合机制研究;二是开展全生命周期监测与评估,探索适应性治理路径;三是强化多元主体参与,完善协同保护机制。     

组蛋白去甲基化酶LSD1及其生物学功能

赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(Lysine specific demethylase 1, LSD1) 的发现, 表明组蛋白的甲基化修饰是一个动态可调节的过程。结构分析显示, LSD1 是一个黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin adenine dinulcleotide, FAD) 依赖性胺氧化酶, 它能够特异性脱去单甲基化和二甲基化组蛋白H3第4位赖氨酸(H3K4) 和H3K9 位点上的甲基基团。功能研究显示, LSD1 定位于细胞核内, 调控着基因转录的激活和抑制, 被誉为细胞深处的基因“开关”, 在胚胎发育和肿瘤发生过程中起着重要的作用。文章主要综述了LSD1 的结构、作用机制及其调控作用研究的新进展。     

河南不同地区棉蚜种群共生菌Wolbachia的检测及系统发育分析

【目的】本研究旨在揭示河南省不同地区棉蚜Aphis gossypii种群共生菌Wolbachia的感染情况,明确Wolbachia的感染类型及分类地位。【方法】2016-2017年间采集河南省不同地区的13个棉蚜种群,通过扩增COI基因片段对其进行种类鉴定;通过扩增棉蚜种群中Wolbachia的wsp基因片段对其进行Wolbachia感染率的检测,应用neighbor-joining法构建系统进化树进行棉蚜种群中Wolbachia的系统发育分析。【结果】对河南省内不同地区采集的13个棉蚜种群的Wolbachia感染率而言,郑州(ZZ)种群最高(46.67%),信阳2(XY2)种群最低(6.67%),13个种群Wolbachia的感染率范围为6.67%～46.67%,平均感染率为28.35%。基于wsp基因构建的系统发育树表明,安阳和信阳的棉蚜种群感染的Wolbachia株系属于B大组,其余地区棉蚜种群感染的Wolbachia株系属于A大组。【结论】河南省不同地区的棉蚜种群Wolbachia感染率差别较大,且不同种群感染的Wolbachia株系分别属于A大组或B大组。     

小鼠白细胞介素33真核表达质粒的构建及表达

克隆小鼠IL-33基因构建其真核表达质粒,并转染COS-7细胞检测其表达。提取C57BL/6小鼠肺组织总RNA,经反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）扩增小鼠IL-33基因,酶切后插入pcDNA^TM3.1/myc HisA构建其真核表达质粒pcDNA-3.1-IL-33,重组质粒转染COS-7细胞,RT-PCR和免疫印迹法（western blotting）检测目的基因表达。结果显示,pcDNA3.1-IL-33中插入的片段序列测定结果与小鼠IL-33cDNA序列一致,重组质粒转染COS-7细胞后检测到相应mRNA及蛋白表达。成功克隆了小鼠IL-33基因cDNA,并构建其真核表达质粒。     

新生隐球菌感染小鼠肺泡巨噬细胞相关细胞因子与疾病病程相关性研究

目的通过检测新生隐球菌感染小鼠巨噬细胞相关细胞因子的表达水平,探讨其在感染小鼠疾病病程的作用。方法应用单侧小鼠鼻孔接种感染新生隐球菌建立小鼠吸入感染隐球菌模型,在感染后第1、4、7、11、14、18、21天,PAS染色观察小鼠肺组织病理变化,并通过RT-PCR检测相应时间点小鼠巨噬细胞内相关细胞因子(IL-6、IL-8、TGF-β、TNF-α)的表达。结果小鼠吸入感染隐球菌后,PAS染色发现第4天肺内散在分布隐球菌,第7天可见肉芽肿形成,第11天大量炎性细胞浸润,第14天见肉芽肿内大量隐球菌,第18天隐球菌分布至全肺,第21天肺组织大量坏死;RT-PCR结果显示TGF-β和IL-6的表达在感染后14天达到最高值,然后逐渐降低,其中TGF-β升高幅度更为明显。结论在新生隐球菌感染小鼠中,TGF-β参与了机体的抗真菌免疫,在调节炎症反应方面有重要作用。     

黑曲霉(Aspergillus niger)Uγ-2菊粉酶保护剂的研究

研究菊粉酶热稳定性,菊粉酶在60℃具有较好的热稳定性;一些醇类物质和增稠剂可以提高菊粉酶的热稳定性;利用甘油、美原胶和CaCl2设计三因素三水平的正交试验,确定了以6％的甘油,0．6％的黄原胶,100mmol／L的CaCl2组合的保护剂,对提高酶的热稳定性具有显著作用。     

主动脉瓣关闭不全法建立新西兰兔心衰模型

目的用主动脉瓣关闭不全法致新西兰兔心衰模型。方法运用导管术造成新西兰兔主动脉瓣膜关闭不全,制作超容量负荷型心衰模型。观察动物的毛色、精神状态、活动情况、饲料消耗指数、体重增加指数、呼吸频率等指标对该模型进行评价;检测血清SOD活力和MDA含量,判断模型组动物机体抗氧化能力;利用酶联免疫法检测血清中c AMP、c GMP的变化情况;利用基因芯片技术分析该模型基因表达差异。结果模型动物SBP、DBP和LVSP著性下降,LV+dp/dt和LV±dp/dt明显下降,LVDP显著上升。模型组与正常组比较,毛发枯槁,活动减少,进食减少,反应迟钝,精神萎靡,抓起时反抗减轻。模型组呼吸频率加快;模型组血清SOD活性低于正常组,MDA含量高于正常组;模型组血清c AMP明显低于正常组,c GMP明显高于正常组;利用基因芯片共检测出665个差异基因,其中与心功能较密切相关的基因主要与离子通道、肌收缩、信号转导等功能有关。结论采用主动脉瓣关闭不全法建立兔心衰模型方法可靠。主动脉关闭不全,使心脏前负荷增加,造成左心室舒张末期容积增加,导致左心室扩大肥厚及心力衰竭。心肌组织基因芯片检测结果显示,该模型基因表达出现了一定的变化。     

森林动态模型概论

讨论了模拟森林林分动态变化的模型,并把模型分为森林生长模型和演替模型。森林生长模型包括：全林分模型、林分级模型和单木模型;演替模型包括马尔可夫类模型和林窗模型。文中给出了演替模型的基本原理和适用性,在比较早期和最新发展的林窗模型后,叙述了林窗模型的新进展。生长和演替模型的结构和数据要求不同决定了它们的在时间和空间上的适应性,最后指出模型将向综合总体方向发展