Bacillus halodurans菌株xynM基因的克隆、表达和序列分析

目的:用2株新分离鉴定的细菌克隆与最近源种(Bacillus halodurans C-125)木聚糖酶基因的同源序列,并对其进行序列分析。方法:根据已发表的近源种(C-125)的保守区序列设计引物,扩增出与其同源的木聚糖酶基因,进而用pQE31载体对该基因进行表达。同时对表达蛋白的三维空间结构进行网络模拟分析,对蛋白同源性进行比对分析。结果:克隆的木聚糖酶基因片段分别为1284bp和1236bp,而且该基因也成功表达;该蛋白是(α/α)6折叠构象,与C-125三者同属于一个分支上。结论:通过分析、表达蛋白编码外切-1,4-β-木聚糖酶,属于M家族。这该新分离菌株木聚糖酶的研究和应用提供了重要线索。     

阻断子宫动脉建立FGR大鼠模型的研究

目的通过暂时阻断妊娠期大鼠子宫血供的方法建立子宫缺血引起胎儿生长受限的动物模型。方法根据大鼠子宫动脉是卵巢动脉的一个分支的解剖特点,于孕鼠妊娠第15天时施行手术暂时阻断卵巢动脉并于第21天行剖宫产术,术后称量新生胎仔体重及胎盘、脑、心、肝、肺、肾等重要脏器重量,对比各组间新生胎仔的预后的不同,并对照研究阻断血供10、20、30及40 min对胎仔的不同影响。结果妊娠晚期阻断孕鼠卵巢动脉20min可成功构建胎儿生长受限模型,这种方法与阻断动脉血流30或40 min相比,手术时间短,技术要求不高,胎仔死亡率与对照组差异无显著性(P>0.05)。各实验组较对照组新生胎仔体重及胎盘、各重要脏器重量均明显降低(P<0.05)。结论通过阻断卵巢动脉从而阻断子宫动脉血流,成功建立缺血缺氧性FGR孕鼠模型。该模型重复性好,操作简便,并可成功设立同体对照,为进行FGR相关的产科理论研究提供了一个有利的技术平台。     

一种改良的二甲基亚硝胺肝纤维化模型诱导方法及其病理特点

目的探讨旨在降低死亡率的二甲基亚硝胺(DMN)肝纤维化改良造模方法及其病理特点。方法大鼠分为常规方法造模组(常规组)与改良方法造模组(改良组),每组再分为模型组与正常对照组,均设染毒后4周和8周共2个时间观察点。常规组造模以DMN10μL/kg大鼠体重的剂量,腹腔注射,每周连续3d,连续4周,共12次;改良组同上剂量的DMN腹腔注射,每2d一次,连续4周,共14次。观察大鼠体重、肝体比与脾体比,试剂盒测定血清肝功能,HE染色与天狼猩红染色分别观察肝组织炎症与胶原沉积,盐酸水解法测定肝组织羟脯氨酸含量。结果2种造模方法均在造模4周时形成典型的肝纤维化,模型大鼠的体重、肝体比、脾体比、血清肝功能等均有相应的变化趋势。与常规组比较,改良组模型大鼠造模8周后死亡率显著降低,肝细胞炎症坏死稍轻,而肝窦毛细血管化明显。结论隔日1次腹腔注射较之连续3d腹腔注射DMN是一种较为稳定的肝纤维化改良造模方法,具有肝窦毛细血管化与小叶内纤维化的肝纤维化病理特征。     

牛磺酸对乳鼠心肌细胞内钙浓度的影响

研究低氧、复氧对乳鼠心肌细胞内钙离子浓度的影响,以及牛磺酸在模拟心肌缺血/再灌注(I/R)过程中对细胞内钙的调节作用。采用SD大鼠乳鼠进行心肌细胞培养,建立模拟I/R模型。以Fluo-4/AM荧光指示剂负载,应用激光共聚焦显微镜技术(confocal laser scanning microscope,CLSM)检测心肌细胞钙离子浓度的变化。对照组心肌细胞内钙离子荧光强度(23.71±2.37U)较低;低氧180 min后复氧即刻,钙离子荧光强度开始增加(57.52±8.31U),复氧180 min后钙离子荧光强度(71.13±4.74U)显著增高(P<0.01vs对照组)。而牛磺酸组细胞内钙离子荧光强度较模拟I/R组显著降低[(42.42±4.17U)vs(71.13±4.74U),P<0.01]。心肌细胞缺血/缺氧导致Ca2+超载;模拟I/R Ca2+超载加剧,而牛磺酸有明显减轻心肌细胞模拟I/R时Ca2+超载的作用。     

Improvement of dibenzothiophene desulfurization activity by removing the gene overlap in the dsz operon

Dibenzothiophene (DBT) and its derivatives can be microbially desulfurized by Dsz enzymes. We investigated the expressional characteristics of the dsz operon. The result revealed that the ratio of mRNA quantity of dszA, dszB, and dszC was 11:3.3:1; however, western blot analysis indicated that the expression level of dszB is far lower than that of dszC. Gene analysis revealed that the termination codon of dszA and the initiation codon of dszB overlapped, whereas there was a 13-bp gap between dszB and dszC. In order to get a better, steady expression of DszB, we removed this structure by overlap polymerase chain reaction (PCR) and expressed the redesigned dsz operon in Rhodococcus erythropolis. The desulfurization activity of resting cells prepared from R. erythropolis DR-2, which held the redesigned dsz operon, was about five-fold higher than that of R. erythropolis DR-1, which held the original dsz operon.     

Comparative transcriptome analysis of developmental stages of the Limonium bicolor leaf generates insights into salt gland differentiation

With the expansion of saline land worldwide, it is essential to establish a model halophyte to study the salt‐tolerance mechanism. The salt glands in the epidermis of Limonium bicolor (a recretohalophyte) play a pivotal role in salt tolerance by secreting excess salts from tissues. Despite the importance of salt secretion, nothing is known about the molecular mechanisms of salt gland development. In this study, we applied RNA sequencing to profile early leaf development using five distinct developmental stages, which were quantified by successive collections of the first true leaves of L. bicolor with precise spatial and temporal resolution. Specific gene expression patterns were identified for each developmental stage. In particular, we found that genes controlling salt gland differentiation in L. bicolor may evolve in a trichome formation, which was also confirmed by mutants with increased salt gland densities. Genes involved in the special ultrastructure of salt glands were also elucidated. Twenty‐six genes were proposed to participate in salt gland differentiation. Our dataset sheds light on the molecular processes underpinning salt gland development and thus represents a first step towards the bioengineering of active salt‐secretion capacity in crops.     

西南三江(金沙江、澜沧江和怒江)流域化学风化过程

选择中国西南三江流域作为研究对象,结合水化学及溶解性无机碳碳同位素,借助正演模型,分析河水溶解性组分来源及混入比例,说明硫酸参与区域碳酸盐矿物风化过程及CO2净释放量。结果表明:(1)西南三江流域河水受复杂岩性控制,金沙江河水以Na-Ca-Cl-HCO3为主,与流域上游蒸发盐矿物溶解有关,澜沧江和怒江则以Ca-HCO3为主,显示碳酸盐和硅酸盐矿物溶解的影响;(2)蒸发盐矿物溶解是金沙江干流河水阳离子主要来源,其贡献均值为52%,对澜沧江和怒江河水贡献较小,平均值分别为11%和2%。碳酸盐矿物溶解是澜沧江和怒江干流河水阳离子主要来源,其贡献均值分别为70%和78%,对金沙江干流河水的贡献较小,平均为38%,但对金沙江支流河水的贡献较大,平均为74%。硅酸盐风化产物对金沙江、澜沧江和怒江干流的平均贡献分别为8%、16%和15%,对金沙江支流河水的贡献为15%;(3)金沙江、澜沧江和怒江流域硅酸盐矿物风化速率分别为1.39、3.27和4.27 t·km-2·a-1,CO2消耗速率分别为0.34×105、1.18×105和1.40×105mol·km-2·a-1,碳酸盐矿物风化速率分别为16.93、33.13和33.54 t·km-2·a-1,CO2消耗速率分别为1.40×105、2.47×105和2.22×105mol·km-2·a-1;(4)西南三江流域河水硫酸盐主要来源于硫化物矿物氧化,硫酸参与碳酸盐矿物风化净释放CO2量分别为0.73×105、3.01×105和4.27×105mol·km-2·a-1,高于中国贵州地区,应当在研究区域碳循环以及全球气候变化过程中引起重视。     

葡萄半不育花粉粒形态和细胞学观察及相关基因表达分析

以葡萄品种‘魏可’(可育)及其自交后代单株‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’以及品种‘钟山红’(雄性不育)为材料,对花器官特征、花粉萌发率、花粉粒形态以及小孢子发育过程的细胞学特征进行观察,并对绒毡层发育相关基因(DYT1、TDF1和MYB4)的表达进行分析,以初步鉴定葡萄半不育单株的不育特征,揭示花粉败育与基因调控的关系。结果显示:(1)‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的花粉萌发率均在10%左右,属于半不育花粉;其雄蕊主要特征为花丝卷曲,花丝短于花柱,花药内花粉量少,花药中既有正常长球形花粉粒也有异常近球形花粉粒。(2)‘魏可实生-3’、‘魏可实生-12’没有明显的药室壁结构,小孢子母细胞稀少、疏松;‘魏可实生-3’双核期绒毡层未完全降解,绒毡层细胞中的营养物质滞留没有及时供应小孢子的发育,致后期部分小孢子败育;‘魏可实生-12’绒毡层细胞在单核早期就大部分降解而导致营养供应异常,使部分小孢子败育。(3)在减数分裂期,‘魏可’的绒毡层发育相关基因DYT1和TDF1的表达均最高,MYB4最低,‘钟山红’的3个基因的表达与‘魏可’相反,‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的表达水平均在‘魏可’与‘钟山红’之间;单核早期以后,3个基因在‘魏可’的表达一直均较低,钟山红’的DYT1基因表达一直最高,其余2个基因均在最低水平,而‘魏可实生-3’的TDF1、MYB4基因在单核早期表达量最高,‘魏可实生-12’的TDF1在双核期表达量最高。研究表明,‘魏可实生-3’的花粉败育发生在单核晚期至双核期,‘魏可实生-12’的花粉败育发生在单核早期;部分药室绒毡层的异常降解,小孢子发育营养供应不均衡可能是导致其花粉半不育发生的原因;‘魏可实生-3’的绒毡层延迟降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足、单核期TDF1基因的过量表达以及MYB4基因在单核期的异常表达有关,而‘魏可实生-12’的绒毡层提前降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足而MYB4基因过量表达,以及双核期TDF1基因过量表达有关。     

盐胁迫对低温预处理石榴种子萌发及幼苗生理生化的影响

以催芽‘峄城大青皮甜’石榴种子为材料,经2~4℃低温预处理5、10和15d,置于不同盐分梯度下进行种子萌发试验,并测定分析幼苗生长、细胞保护酶活性、可溶性糖和脯氨酸含量及电导率变化,以阐明盐胁迫下低温预处理对石榴种子萌发和幼苗生长及生理生化的影响。结果显示:(1)适当的低温预处理和低盐胁迫能提高石榴种子的发芽率和发芽势,低温处理5d和0.1%低盐环境下有利于壮苗生长。(2)适当时间的低温预处理(5d)可显著提高石榴幼苗的保护酶(SOD、POD、CAT)活性,长时间的低温预处理(15d)却降低了幼苗的保护酶活性;随着盐浓度的升高石榴幼苗的保护酶活性也逐渐升高,并在盐浓度为0.3%时均达到最大值,说明当盐浓度高于0.3%时超出了石榴幼苗保护酶系统的调节范围,从而发生盐害。(3)低温预处理5d和10d降低了幼苗可溶性蛋白和脯氨酸的含量;随着盐浓度的升高幼苗可溶性蛋白和脯氨酸的含量也逐渐升高。(4)5d和10d的低温预处理可以提高石榴幼苗细胞膜透性,随着盐浓度的升高相对电导率也显著升高。研究表明,在低盐环境下,适当时间的低温预处理能显著促进石榴种子萌发生长,其幼苗能通过调整自身渗透调节物质可溶性蛋白和脯氨酸含量以及体内保护酶活性,降低细胞膜脂过氧化程度,保证细胞膜的完整性,维持正常的细胞代谢活性,从而有效减轻盐胁迫对植株的伤害,表现出较强的抗盐性。     

森林演替对都江堰鼠类多样性的影响

为深入了解森林演替对野生动物群落结构和多样性格局的影响,于2012—2013年在四川省都江堰般若寺林场选择5种森林演替阶段(0~5、6~10、11~20、21~30 a和天然次生林(100 a),共计21个样地)对鼠类多样性进行调查。本次调查累计捕获鼠类9种,其中仓鼠科1种,鼠科8种。5种森林演替阶段共有物种有针毛鼠(Niviventer fulvescens)、中华姬鼠(Apodemus draco)、社鼠(N.confucianus)、高山姬鼠(A.chevrieri)和大耳姬鼠(A.latronum)。不同森林演替阶段之间的鼠类物种数、个体数和多样性特征差异不显著,但天然次生林中的鼠类个体数略高于其他演替阶段。多元统计分析(NMDS和CCA排序)表明,不同森林演替阶段的鼠类群落组成相似性较高,但灌木层和草本层盖度等生境因子可影响鼠种的分布。除高山姬鼠、针毛鼠和中华姬鼠等分布较广的种类外,其他种类对微生境有一定的选择倾向。小泡巨鼠(Leopoldamys edwardsi)主要生活于演替期长的天然次生林中,社鼠和大耳姬鼠主要分布在灌木层盖度较高的生境,巢鼠(Micromys minutus)和黑腹绒鼠(Eothenomys melanogaster)主要生活在草本层盖度较高的生境,大足鼠(Rattus nitidus)适于生活在草本层和灌木层盖度均适中的生境。综上所述,不同森林演替阶段之间的鼠类多样性差异较小,但森林演替所造成的微生境变化可能影响鼠类物种的分布和多样性格局。