植物抗性基因研究新趋势

多种生物基因组的大规模测序结果表明,抗性基因在基因组上成簇存在,从结构基因组、比较基因组、功能基因组与生物信息学等方面论述了植物抗性基因研究的新趋势。     

龟纹瓢虫卵黄蛋白的分子特性及发生动态

研究了龟纹瓢虫Propylea japonica (Thunberg) 卵黄蛋白的基本特性以及卵黄发生过程中卵黄蛋白的动态变化。PAGE和SDS-PAGE实验表明,龟纹瓢虫卵黄蛋白分子量为294.81±40.70 kD,并由分子量分别为144.68±0.03 kD和51.23±0.27 kD的两种亚基组成。对卵黄蛋白的氨基酸组成和含量分析发现,其必需氨基酸总量占57.48％,略高于非必需氨基酸,其中谷氨酸（Glu）含量最高,为15.26％;色氨酸（Trp）和蛋氨酸（Met）含量较低,分别为0.50％和0.11％。采用间接竞争ELISA法,系统测定了龟纹瓢虫成虫期脂肪体、血淋巴和卵巢中卵黄蛋白的动态变化,结果表明：脂肪体是卵黄原蛋白合成的场所,卵黄原蛋白的合成始于羽化后第2天;脂肪体、血淋巴和卵巢中卵黄原蛋白的滴度在羽化后第4天开始迅速上升,至成虫期的第8天左右达到高峰期。     

Single Domain Antibody Multimers Confer Protection against Rabies Infection

Post-exposure prophylactic (PEP) neutralizing antibodies against Rabies are the most effective way to prevent infection-related fatality. The outer envelope glycoprotein of the Rabies virus (RABV) is the most significant surface antigen for generating virus-neutralizing antibodies. The small size and uncompromised functional specificity of single domain antibodies (sdAbs) can be exploited in the fields of experimental therapeutic applications for infectious diseases through formatting flexibilities to increase their avidity towards target antigens. In this study, we used phage display technique to select and identify sdAbs that were specific for the RABV glycoprotein from a naïve llama-derived antibody library. To increase their neutralizing potencies, the sdAbs were fused with a coiled-coil peptide derived from the human cartilage oligomeric matrix protein (COMP48) to form homogenous pentavalent multimers, known as combodies. Compared to monovalent sdAbs, the combodies, namely 26424 and 26434, exhibited high avidity and were able to neutralize 85-fold higher input of RABV (CVS-11 strain) pseudotypes in vitro, as a result of multimerization, while retaining their specificities for target antigen. 26424 and 26434 were capable of neutralizing CVS-11 pseudotypes in vitro by 90–95% as compared to human rabies immunoglobulin (HRIG), currently used for PEP in Rabies. The multimeric sdAbs were also demonstrated to be partially protective for mice that were infected with lethal doses of rabies virus in vivo. The results demonstrate that the combodies could be valuable tools in understanding viral mechanisms, diagnosis and possible anti-viral candidate for RABV infection.     

副产物途径的缺失对大肠杆菌合成D-1,2,4-丁三醇的影响

【目的】敲除副产物途径,提高重组大肠杆菌D-1,2,4-丁三醇(D-1,2,4-Butanetriol,BT)产量。【方法】利用Red重组技术敲除木糖途径xyl AB基因及2-酮-3-脱氧木糖酸代谢途径的yag E及yjh H基因,考察其对重组菌生长、BT生产及副产物积累的影响。【结果】敲除xyl AB基因后,重组菌生物量降低57%,BT产量降低20%,单位菌体产量提高84%,木糖酸积累量提高52%。yag E或yjh H基因单独缺失重组菌生物量分别提高10%和5%,BT产量提高36%和14%。基因共同缺失后重组菌生物量降低了21%,BT产量提高184%,达到2.44 g/L,单位菌体产量提高258%。而共同敲除两途径,生物量降低了72%,虽然单位菌体产量提高了约4倍,但BT产量仅提高43%。p H调控下,重组菌木糖酸积累量下降,BT产量进一步提高,最高达3.11 g/L。【结论】xyl AB基因缺失后,虽有利于提高BT途径的效率,但由于木糖无法进入PPP途径及木糖酸积累,造成生物量降低,不利于BT合成。单独敲除yag E或yjh H后BT产量略有提高,而共同敲除这两基因更为有效地调整碳流向BT合成偏转。两途径共同敲除利于BT的合成,但由于菌体量的减少,无法大量获得BT。     

岱海水质咸化过程中若干生态因子的变化

在1996年夏季对岱海的综合调查基础上,结合自50年代以来关于岱海的地理学、水文学和水生生物学资料,对岱海水质咸化中的若干生态因子进行了比较分析,结果表明:目前岱海pH值为933,这已经接近生物适应范围的最上限;总碱度也逐年增长,而且增长极为明显;氯离子的含量也已经远远超过了1000mg/L的极限指标。上述变化清晰地说明,岱海的水质咸化过程正在加强。同时,钙镁比率越来越失调,水的硬度也不断增加,这些变化对渔业生产十分不利。       

高光谱技术——生态学领域研究的新方法

高光谱技术是一种新的地物探测技术,该技术以其敏锐的地物光谱特征探测能力为精准识别地物属性提供了强有力的手段,在生态系统过程与属性研究中具有广阔的应用前景。该文以可见光-近红外光谱分析技术为例概述了高光谱技术的原理、特点与优势,以及高光谱技术分析的流程;总结并归纳了其在土壤、植物生理、农产品品质检测、凋落物分解方面的研究应用,指出高光谱技术与遥感成像技术结合在生态监测研究中的优势;归纳了高光谱技术应用中面临的问题,并希望高光谱技术在生态学领域研究中得到更广泛的应用。     

岷江干旱河谷-山地森林交错带震后生态恢复的关键科学技术问题

作为典型的生态过渡区,岷江干旱河谷-山地森林交错带不仅是藏羌居民生活的重要区域,而且在抑制干旱河谷上延和延伸亚高山森林生态系统的功能等方面具有十分重要的作用。但这种脆弱生态系统极易受到人类活动干扰和自然灾害的损害,使其成为“5．12”汶川大地震中受损程度较高、灾后生态恢复与重建的重点区域之一。基于岷江干旱河谷-山地森林交错带受汶川大地震破坏的特点以及该区的生态重要性和本身的脆弱性,损毁生态系统的快速评估与生态重建规划、生产与生态双赢共建关键技术、震后残存植被保育、水源涵养地植被保护与恢复、震毁植被恢复与重建、耕地生产恢复与重建、边坡综合治理、低效薪炭林改良以及居民聚居点风景林营造等被认为是震后生态恢复的关键科学技术问题。震毁生态系统的生态恢复过程监测与评估、干旱河谷-山地森林交错带生态系统的脆弱性机制及生态学过程、震后生态系统对变化环境的响应与适应机制等可能是未来的重点研究领域。     

一种新杨树菇(Agrocybe aegerita)凝集素的纯化及生化特性

用硫酸铵分级沉淀、离子交换和分子筛等方法 ,从食用菌杨树菇子实体中分离纯化了一种凝集素 ,称作为AAVP(Agrocybeaegeritaantiviralprotein) .经SDS PAGE测定其亚基的相对分子质量为15 8kD ,凝胶过滤分析分子量为 32kD .IEF PAGE计算其等电点为 3 8.AAVP不含糖 ,是一种N端焦谷氨酰环化封闭的蛋白质 ,经N端去封闭后测得N端氨基酸序列为QGVNIYNIVAGA ,用胰蛋白酶消化后得到一大片段 ,测定的氨基酸序列为PDGPWLVEK .AAVP可以凝集供试的 12种动物血和3种血型人血的血红细胞 ,但对各种血红细胞凝集滴度不同 .糖抑制实验表明 ,在供试的 18种单糖和 3种糖蛋白中 ,只有猪胃粘蛋白强烈抑制AAVP的凝血活性 .AAVP具有较好的热稳定性 ,能够忍受极端的酸碱条件 .AAVP的凝血活性不受Ca2 + 、Mg2 + 、Zn2 + 等二价阳离子的影响 .抗肿瘤活性检测表明 ,AAVP对胃癌细胞株SGC 790 1,MGC 80 3,BGC82 3及人急性白血病细胞株HL 6 0有明显的抑制作用 .AAVP对小鼠腹腔注射的半致死剂量为 15 85mg kg .     

涡度相关观测的能量闭合状况及其对农田蒸散测定的影响

涡度相关法被认为是测定农田蒸散量的标准方法。然而,能量不闭合现象在涡度相关测量中普遍存在。分析能量不闭合对涡度相关观测的影响,对于提高涡度相关观测精度具有重要意义。以蒸渗仪法为参照,探讨涡度相关观测的能量闭合状况对农田蒸散测定的影响,在导致涡度相关观测能量不闭合的诸多因素中,寻找对蒸散测定有影响的因素。结果表明:涡度相关观测的白天能量平衡比率(EBR)呈秋冬高、春夏低的变化特征,麦季日均EBR范围在0.26—2.84之间,平均1.15;玉米季日均EBR范围在0.19—2.59之间,平均0.78。无论麦季或玉米季,涡度相关法测定的平均蒸散量(ETec)均明显低于蒸渗仪法观测值(ETL),但两者显著相关(P<0.01),并有相似的季节变化。平均蒸散比(ETec/ETL)麦季约为0.61,玉米季约为0.50。在冬小麦田和夏玉米田,ETec/ETL均与EBR显著相关(P<0.01)。麦田种植密度大,下垫面较均匀,蒸散比与EBR成正比(P<0.01),且不受叶面积指数(LAI)大小影响;反之,玉米田种植密度小,只有当LAI>1,下垫面变得较均匀后,蒸散比与EBR的关系才变得显著(P<0.01)。风速小时ETec/ETL与EBR显著相关,风速增加时二者相关性减弱。尤其在玉米田,当摩擦风速(u*)大于0.3 m/s时,ETec/ETL与EBR的相关性不再显著。风速小时,大气湍流微弱,湍流的涡旋较大。在有限的观测时段(0.5h)内,涡度相关仪的传感器难以捕捉足够的湍涡能量,所测湍流能量偏低,导致能量不闭合。以上结果为应用能量平衡比率校正农田蒸散提供了可能途径。