人工合成甘蓝型油菜早期世代及其亲本对盐胁迫的生理响应

以白菜‘矮抗青’(基因组AA)和‘中花芥蓝’(基因组CC)及其人工合成异源四倍体甘蓝型油菜(AACC)的早期世代(F1~F4)为实验材料,采用水培方法分别比较它们在100、200mmol/L NaCl处理下的生理指标差异。结果表明:(1)在盐胁迫条件下,‘中花芥蓝’植株的生物量、脯氨酸和叶绿素含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性均最低,而相对电导率、MDA含量则最高。在100mmol/L NaCl处理下,F2代植株的生物量、叶绿素含量、SOD活性最大,MDA含量最低;在200mmol/L NaCl处理下,F4代的生物量、叶绿素含量、POD活性最大,MDA含量最低。研究发现,亲本‘矮抗青’的耐盐特性高于亲本‘中花芥蓝’,它们的杂种后代(异源四倍体)遗传了AA基因组的耐盐特性,从而比二倍体亲本具有更强的抵御盐胁迫的能力。     

设施菜田不同碳氮管理对反硝化菌结构和功能的影响

【目的】通过6年长期定位试验,比较设施菜田不同碳氮管理下反硝化菌结构和功能的差异。【方法】采用末端限制性片段多态性(T-RFLP)和变性梯度凝胶电泳(DGGE)方法分别分析nir K/nir S和nos Z型反硝化菌群结构特征,利用自动连续在线培养监测体系(Robot系统)测定分析NO/(NO3-+NO2-)和N2O/(N2O+N2)产物比,并通过乙炔抑制法测定反硝化酶活性。【结果】传统施肥处理(CN)显著改变了nir K和nos Z型反硝化菌的结构,增加了NO/(NO3-+NO2-)和N2O/(N2O+N2)产物比。nir S型菌受碳氮管理影响较小。减氮(RN)和添加秸秆处理(RN+S)的nir K和nos Z型反硝化菌结构与CN处理的差异性显著,且会显著降低NO/(NO3-+NO2-)和N2O/(N2O+N2)产物比;与CN和RN相比,RN+S显著增加反硝化酶活性。【结论】设施菜田长期传统施肥措施改变了反硝化菌的结构和功能,增加土壤自身的NO产生能力并减弱了N2O还原N2的能力。减氮和添加秸秆管理能形成自身的反硝化菌群结构,并降低NO和N2O排放风险;秸秆的添加会促进反硝化潜在速率,降低菜田NO3-淋洗风险。     

温泉微生物多样性与酶类分析

温泉微生物多样性包括物种多样性、遗传多样性、生理多样性和生态多样性。温泉微生物多样性受地理位置、温度和酸碱度、水化学成分(硫、硼、铁、砷等离子和化合物)及氧气和光照等生态因子的影响。目前已经从温泉微生物中筛选出了许多具有热稳定性的酶。本文分析了温泉微生物多样性及其影响因素,并讨论了具有广泛应用价值的温泉微生物酶,为拓展我国温泉微生物多样性研究、深入认识和开发温泉微生物资源提供基础。     

外源CO及NO对干旱胁迫下水稻糊粉层细胞死亡的影响

采用荧光显微技术结合药理学方法,以水稻(Oryza sativa L.)种子及其糊粉层为实验材料,研究外源CO、NO对干旱胁迫下水稻种子萌发过程中糊粉层细胞DNA降解及死亡的影响。结果表明:(1)干旱胁迫促进糊粉层细胞的死亡,且近胚端糊粉层细胞的死亡进程早于远胚端的细胞。(2)外源CO及NO供体处理能缓解干旱胁迫下水稻糊粉层细胞DNA的降解,延迟细胞死亡进程;CO专一性抑制剂及NO清除剂能逆转CO及NO的效应,缩短细胞死亡进程。(3)外源CO及NO供体促进干旱胁迫下水稻种子的萌发,CO专一性抑制剂及NO清除剂能抑制干旱胁迫下水稻种子的萌发。(4)CO合成酶抑制剂并不能抑制外源NO对干旱胁迫伤害的缓解效应,即CO能通过NO介导调节干旱胁迫下水稻种子糊粉层细胞的死亡及种子萌发。     

棕色田鼠幼仔对父鼠的早期识别及条件位置偏爱

群居性动物的幼仔对亲本的识别有利于获得最大化的亲本抚育。雄性棕色田鼠对幼仔具有较高水平的父本投资,那么幼仔在断乳前是否能够识别父鼠并形成条件位置偏爱(Conditioned place preference,CPP)呢?本研究通过双向选择测试、社会互作测试以及CPP 测试探讨了这一问题。双向选择结果显示,与陌生雄鼠相比,出生后14 d 和21 d 的幼仔对父鼠访问的持续时间及潜伏期有显著性差异(P < 0.05);社会互作结果表明,14 d幼仔对父鼠的跟随行为较陌生雄鼠多,但探究行为及亲密行为没有显著性差异(P > 0.05),21 d 幼仔对父鼠的探究行为较少、跟随行为和亲密行为较多(P < 0.05)。CPP 结果表明,在连续4 d (出生后13 ～ 16 d;19 ～ 22 d)的父鼠强化后,第17 d 和第23 d 的幼仔不能形成对父鼠的位置偏爱(P > 0.05)。这些结果说明断乳前的棕色田鼠幼仔已能够识别父鼠和陌生雄鼠,但不能形成对父鼠的位置偏爱。     

细胞死亡的新理论：溶酶体线粒体轴理论

线粒体在细胞死亡中占有中心地位,但其他细胞器影响线粒体启动细胞死亡的机制仍不十分明确. 近几年来,随着对溶酶体功能的不断了解,Alexei等提出了溶酶体线粒体轴理论.这一理论阐述了溶酶体与线粒体的相互作用,并最终导致细胞死亡的机理. 各种致凋亡因素作用于溶酶体,导致溶酶体膜通透性改变．溶酶体膜通透性改变能通过铁依赖的方式、脂褐素相关的方式、Bcl-2家族依赖的方式和Rho/ROCK途径-JNK信号通路的方式影响线粒体,造成线粒体膜通透性改变,进而启动细胞死亡．而线粒体膜通透性改变能通过ROS依赖的方式和Bcl-2家族依赖的方式引起溶酶体通透性改变,最终导致细胞死亡. 溶酶体线粒体轴理论还能用于解释非酒精性脂肪肝和溶酶体贮积症的发病机制．本文将对溶酶体线粒体轴理论及其与疾病的关系两方面进行阐述．     

长链非编码RNA的生物学功能和研究方法

长链非编码RNA(long-noncoding RNA,lncRNA)是一类长度大于200nt的非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA),不具有编码蛋白质的功能,直接以RNA的形式发挥作用,以诱饵分子、信号分子、引导分子和支架分子的方式在转录水平和转录后水平调节蛋白质编码基因的表达,参与细胞分化和个体发育等生命过程。lncRNA存在普遍的转录现象,但与蛋白质编码基因相比表达水平较低。基因组测序结果显示生物体内仅有少量的编码基因,绝大部分基因以非编码的形式存在于动物和植物体内起调控作用。近年来以miRNA和siRNA为代表的ncRNA的研究已经取得了丰硕的成果,而lncRNA的研究才刚刚开始,但是已经有研究表明lncRNA有广泛的生物学功能,如染色体修饰、X染色体沉默、干扰或激活转录和核内运输等。以转录组测序、微阵列和荧光原位杂交为代表的研究方法也在发展完善。     

羟基化修饰对大鼠胶原热稳定性的影响研究

采用差示扫描量热仪(DSC)研究羟脯氨酸(Hyp)含量对胶原热稳定性的影响。以不同周龄BN大鼠皮肤为原料制备了胶原,分析制备胶原中Hyp的含量;采用DSC测定不同Hyp含量胶原的临界变性温度及焓变;采用圆二色光谱(CD)检测提取胶原的二级结构。结果表明,提取胶原在41.3℃发生三螺旋解聚,CD光谱分析结果表明,当样品经临界变性温度处理后,部分三螺旋结构转化为无规则线圈结构。胶原变性过程中所需热量与羟脯氨酸含量呈正相关,实验建立了胶原热变性过程中焓变与Hyp含量的关系。该研究表明胶原中脯氨酸羟基化修饰是影响胶原热稳定性的关键因素。     

梅与山桃远缘杂交亲和性初步研究

为培育早花抗寒梅花新品种,以梅(Prunus mume)品种‘江梅’(P.mume‘Jiangmei’)、‘淡丰后’(P.mume‘Dan Fenghou’)与山桃(P.davidiana)、‘白花’山桃(P.davidiana‘Alba’)为亲本进行杂交试验,记录种间杂交结实率,观察花粉管生长,对未成熟胚进行培养。结果表明:(1)梅与山桃、‘白花’山桃杂交结实率很低,‘江梅’ב白花’山桃未结果,结实率最高的组合为‘淡丰后’×山桃,也仅有7.4%,且杂交果实的果核内部分胚干瘪、败育。(2)山桃和‘白花’山桃的花粉在梅柱头上都能正常萌发,但花粉管生长受抑制,多数花粉管到达花柱中部即弯曲、缠绕、断裂,花粉管生长过程中有大量的胼胝质产生,表现较低的杂交亲和性,但不同种间杂交亲和程度又有所不同。(3)通过未成熟胚培养获得了杂种苗。研究表明,梅与同属种杂交存在不亲和性,幼胚拯救是获得梅与李属其他种远缘杂交杂种苗的有效途径。     

成骨不全及其分子机制

成骨不全作为罕见性遗传性结缔组织疾病,具有临床异质性与遗传异质性,迄今已经分为15个亚型.有常染色体显性遗传与常染色体隐性遗传两种遗传方式.常染色体显性遗传以Ⅰ型胶原蛋白结构基因COL1A1、COL1A2突变为主.非Ⅰ型胶原蛋白突变的常染色体隐性遗传的成骨不全患者数量少,但致病基因种类多,涉及到胶原合成后异常修饰,胶原蛋白分子伴侣及羧基端前肽剪切酶缺陷、成骨细胞与破骨细胞分化及转录因子异常、钙离子通道与Wnt信号通路分子等诸多方面.致病基因及其机制的研究,对于成骨不全的基因确诊及个体化药物治疗意义重大.