巨桉与5种木本植物幼树的耗水特性及水分利用效率的比较

巨桉因生长迅速且经济效益高,在我国南方被广泛用于营造短周期工业原料林,但其蒸腾耗水状况与其他常见或乡土树种存在怎样的差异,大面积种植是否会改变栽培区原有的水分平衡,是一个尚未明确的问题。利用LI-6400光合作用仪测定了巨桉与其他5种木本植物在不同光强、温度、湿度下的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE),用称重法测定了参试植物载叶量、生物量和耗水量,并对这些树种的蒸腾耗水特性进行了评价。结果表明:(1)相同环境条件下,巨桉的Tr最大,WUE最低,单位质量耗水量最多,单株蒸腾耗水量远高于其他树种,其明显较大的叶面积可能是重要原因之一,虽然其Pn仅次于杨树,生物量积累最大,因此为高光合、高蒸腾、低水分利用效率植物。(2)阔叶树种的Pn和Tr明显高于针叶树种,而WUE低于针叶树种。(3)环境因子(光照强度、温度和湿度)对植物Pn、Tr和WUE的影响较大,其中Pn主要受光照强度影响,Tr对湿度最为敏感,一般情况下WUE随湿度的增大而升高。在试验设置的温度范围(24—32℃)内,光合作用变化幅度不大。光照强度800μmol.m-.2s-1和温度28℃最有利于参试植物的光合作用。(4)巨桉等速生树种较强的光合作用使其生长迅速,固碳潜力大,但其高蒸腾和低水分利用效率的特点意味着在栽培区替代原有植被进行大规模造林时,可能会消耗更多的水资源而对生态环境造成一定的不利影响,因此在发展巨桉人工林时应选择水分条件好的区域(尤其是年降雨量充沛且季节间分配相对均匀的地区),并进行科学的经营管理。     

NdhM Subunit Is Required for the Stability and the Function of NAD(P)H Dehydrogenase Complexes Involved in CO2 Uptake in Synechocystis sp. Strain PCC 6803

The cyanobacterial type I NAD(P)H dehydrogenase (NDH-1) complexes play a crucial role in a variety of bioenergetic reactions such as respiration, CO₂ uptake, and cyclic electron transport around photosystem I. Two types of NDH-1 complexes, NDH-1MS and NDH-1MS′, are involved in the CO₂ uptake system. However, the composition and function of the complexes still remain largely unknown. Here, we found that deletion of ndhM caused inactivation of NDH-1-dependent cyclic electron transport around photosystem I and abolishment of CO₂ uptake, resulting in a lethal phenotype under air CO₂ condition. The mutation of NdhM abolished the accumulation of the hydrophilic subunits of the NDH-1, such as NdhH, NdhI, NdhJ, and NdhK, in the thylakoid membrane, resulting in disassembly of NDH-1MS and NDH-1MS′ as well as NDH-1L. In contrast, the accumulation of the hydrophobic subunits was not affected in the absence of NdhM. In the cytoplasm, the NDH-1 subcomplex assembly intermediates including NdhH and NdhK were seriously affected in the ΔndhM mutant but not in the NdhI-deleted mutant ΔndhI. In vitro protein interaction analysis demonstrated that NdhM interacts with NdhK, NdhH, NdhI, and NdhJ but not with other hydrophilic subunits of the NDH-1 complex. These results suggest that NdhM localizes in the hydrophilic subcomplex of NDH-1 complexes as a core subunit and is essential for the function of NDH-1MS and NDH-1MS′ involved in CO₂ uptake in Synechocystis sp. strain PCC 6803.     

苦苣苔科植物远缘杂交亲和性初探

该研究对苦苣苔科的蛛毛苣苔属[Paraboea(C.B.Clarke)Ridley]、马铃苣苔属(Oreocharis Bentham)、报春苣苔属(Primulina Hance)、吊石苣苔属(Lysionotus D.Don)、台闽苣苔属(Titanotrichum Solereder)、半蒴苣苔属(Hemiboea C.B.Clarke)、长蒴苣苔属(Didymocarpus Wallich)、光叶苣苔属(Glabrella Mich.MollerW.H.Chen)进行属间远缘杂交,对马铃苣苔属的马铃苣苔组、川滇马铃苣苔组、大叶石上莲组进行组间远缘杂交,统计不同杂交组合的结实情况及播种后的种子萌发情况,以明确不同属(组)间远缘杂交亲和性,为通过远缘杂交进行苦苣苔科种质资源的创新奠定基础。结果表明:(1)不同属作为父本,与同一母本进行杂交,以及同一属内不同种作为父本,与同一母本进行杂交,结实情况差异显著。(2)不同属作为母本,与同一父本进行杂交,以及同一属内不同种作为母本,与同一父本进行杂交,结实情况同样存在显著差异。(3)相同两个种正反交杂交成功率也并不一致。(4)马铃苣苔属与半蒴苣苔属,报春苣苔属与吊石苣苔属,吊石苣苔属与报春苣苔属和半蒴苣苔属,光叶苣苔属与报春苣苔属和吊石苣苔属之间部分种进行远缘杂交能够正常结实,且杂交种子能够正常萌发。(5)马铃苣苔属内组间杂交无明显生殖隔离的现象。     

长链非编码RNA LINC01126异常高表达促进前列腺癌发生发展

长链非编码RNA(lncRNA)在疾病的发生发展过程中发挥着重要的作用.LncRNA的异常表达与许多肿瘤的发生发展密切相关.本研究通过分析肿瘤基因图集(TCGA)数据库首次鉴定出了在前列腺癌中高表达的长链非编码RNA LINC01126,并在前列腺癌样本和前列腺癌细胞系中得到了验证.通过进一步分析发现,LINC01126的表达量在肿瘤中显著上调(419例前列腺癌组织样本和52例癌旁组织样本,P0.001),LINC01126表达与临床病理分级的相关性分析中,相比于癌旁组织,Gleason 8样本和Gleason 9样本中的LINC01126表达水平显著增加(52例癌旁组织样本;Gleason 8,n=44,P0.001;Gleason 9,n=71,P0.001).进一步的分析结果表明,LINC01126能够较好地指示前列腺癌的Gleason分级.相比于Gleason 6样本,Gleason 8样本和Gleason 9样本中的LINC01126表达水平上调(Gleason 6,n=30;Gleason 8,n=44,P0.01;Gleason 9,n=71,P0.05).同样,相比于Gleason 7样本,Gleason 8样本和Gleason 9样本中的LINC01126表达水平也显著增加(Gleason 7,n=193;Gleason 8,n=44,P0.001;Gleason 9,n=71,P0.001).LINC01126的表达水平与前列腺癌病理分期的相关性结果提示,LINC01126在发生转移的前列腺癌中的表达量更高,差异显著(T2a,T2b,T2c样本共144例,T3a,T3b,T4样本共194例,P0.01).另外,还分析了与LINC01126共表达或相反表达的mRNA,作为其可能的调控基因,及其这些基因的生物学进程和相关的信号通路,表明LINC01126与前列腺癌发生发展具有潜在的生物学关联,有望成为前列腺癌的生物标志物.     

我国转基因植物研发形势及发展战略

当前,发达国家及跨国种业集团在功能基因组学、转基因技术和转基因产品研发方面进展显著,转基因产业发展势头强劲,已成为近年来持续保持高速增长的新兴产业。我国高度重视转基因植物研发及产业化,整体水平领先于发展中国家,但与国际转基因生物产业快速发展和我国衣业发展对转基因产品的需求相比,在转基因技术和产品创新、产业化机制以及支撑条件等方面尚存在较多制约因素。基于系统比较分析,建议我国进一步加强转基因植物研发能力建设,夯实转基因育种基础,突破转基因核心技术,培育转基因植物新品种,加强产学研紧密结合,培育具有自主创新能力和市场竞争力的大型企业,与此同时加强科普宣传,营造良好的社会氛围,推进我国生物育种战略性新兴产业的快速发展。     

不同作物布局方式对转基因抗虫棉田节肢动物群落结构的影响

比较了不同作物布局下转基因抗虫棉田节肢动物的群落结构.结果表明,与单作棉田相比,蔬菜-棉花、果树-棉花及花生-棉花布局的棉田节肢动物群落、植食性害虫亚群落和天敌亚群落的物种数均增加,中性节肢动物的数量均有增加;蔬菜-棉花和花生-棉花布局的棉田植食性害虫个体数量增加;蔬菜-棉花和果树-棉花布局的棉田天敌个体数量增加.花生-棉花和果树-棉花布局棉田的节肢动物群落相似性最大;而单作棉田与蔬菜-棉花布局棉田的节肢动物群落相似性最小.R啨nyi多样性指数表明,与单作棉田相比,蔬菜-棉花布局棉田节肢动物群落多样性较低,害虫亚群落多样性较低;果树-棉花布局棉田节肢动物群落多样性较高,天敌亚群落多样性较高;花生-棉花布局棉田节肢动物群落多样性较高,害虫亚群落多样性较高.果树-棉花布局是值得推广的转基因抗虫棉田布局方式.     

果实特异性RNAi介导的Lcy基因沉默来增加番茄中番茄红素的含量

根据GenBank中番茄的番茄红素β-环化酶（Lcy）基因序列和八氢番茄红素去饱和酶基因（Pds）启动子序列设计特异引物从番茄基因组DNA中分别扩增出了Lcy基因的高度保守的长302bp的DNA片段和长1790的Pds启动子片段。根据RNAi的原理,将Lcy基因的DNA片段以正反两个方向通过一段内含子序列连接在一起形成RNAi片段,将该片段与Pds启动子一起插入到pVCT2020的表达载体中,通过农杆菌介导的方法转化番茄,获得转基因植株5棵,PCR检测证实外源片段已成功导入番茄基因组中。收获转色期后20d左右的完全成熟的番茄果实提取番茄红素进行含量分析,结果显示：转基因番茄果实中番茄红素的含量极大的增加了。上述结果表明：通过RNAi果实特异性的抑制类胡萝卜素代谢途径中生物合成酶基因的表达能够极大的增加番茄果实中番茄红素的含量。这为通过基因工程手段提高番茄果实中的营养价值提供了参考     

Integrated analysis of metabolic phenotypes in Saccharomyces cerevisiae

Background  

The yeast Saccharomyces cerevisiae is an important microorganism for both industrial processes and scientific research. Consequently, there have been extensive efforts to characterize its cellular processes. In order to fully understand the relationship between yeast's genome and its physiology, the stockpiles of diverse biological data sets that describe its cellular components and phenotypic behavior must be integrated at the genome-scale. Genome-scale metabolic networks have been reconstructed for several microorganisms, including S. cerevisiae, and the properties of these networks have been successfully analyzed using a variety of constraint-based methods. Phenotypic phase plane analysis is a constraint-based method which provides a global view of how optimal growth rates are affected by changes in two environmental variables such as a carbon and an oxygen uptake rate. Some applications of phenotypic phase plane analysis include the study of optimal growth rates and of network capaCity and function.     

施氮对桉树人工林生长季土壤温室气体通量的影响

施肥是维持短期轮伐人工林生产量的重要手段,为了提高肥料利用效率,缓释氮肥逐渐成为广泛采用的氮肥种类。评估缓释肥施用对人工林生长季土壤温室气体通量的影响对于全面评估人工林施肥的环境效应具有重要意义。以我国南方广泛种植的桉树林为对象,采用野外控制实验研究了4种施氮处理(对照CK:0 kg/hm2;低氮L:84.2 kg/hm2;中氮M:166.8 kg/hm2;高氮H:333.7 kg/hm2)对土壤-大气界面3种温室气体(CO2、N2O和CH4)通量的影响,结果表明:(1)4种施氮水平下CO2排放通量、N2O排放通量和CH4吸收通量分别为276.84—342.84 mg m-2h-1、17.64—375.34μg m-2h-1和29.65—39.70μg m-2h-1;施氮显著促进了N2O的排放(P0.01),高氮处理显著增加CO2排放和显著减少CH4吸收(P0.05),且CO2排放通量与CH4吸收通量随着施氮量的增加分别呈现增加和减少的趋势;(2)生长季CO2和N2O排放呈现显著正相关(P0.01),CO2排放和CH4吸收呈现显著负相关(P0.05),N2O排放和CH4吸收呈现显著负相关(P0.01);(3)土壤温度和土壤水分是影响CO2、N2O排放通量和CH4吸收通量的主要环境因素。结果表明:施用缓释肥显著增加了桉树林生长季土壤N2O排放量,且高氮处理还显著促进CO2排放和显著抑制CH4吸收,上述研究结果可为人工林缓释肥对土壤温室气体通量评估提供参数。     

紫茎泽兰根际土壤中优势细菌的筛选鉴定及拮抗性能评价

采用分离培养的方法,从紫茎泽兰根际土壤中筛选鉴定了优势细菌25株,并测定了其中8株优势细菌及其代谢产物对病原菌的拮抗性能．结果表明：紫茎泽兰根际土壤中存在着丰富的芽孢杆菌和假单胞菌,其中枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌数量最多,占鉴定细菌总数的55．6％;这些优势细菌类群对番茄枯萎病菌和青枯病菌有不同程度的拮抗作用,以枯草芽孢杆菌BS-5和苏云金芽孢杆BT-1对番茄枯萎病菌的拮抗效果最为明显,其代谢产物的抑菌率分别为85．5％和83．8％;优势细菌代谢液比菌体对病原菌的拮抗作用更强．紫茎泽兰根际丰富的具有强拮抗性能的细菌类群可能是紫茎泽兰不受土传病害侵扰的原因,也是其逃避天敌的重要手段;通过这种根际有益微生物的反馈作用,紫茎泽兰在与当地植物竞争中直接或间接地处于有利地位,从而有利于其排挤当地植物,迅速扩张蔓延．