寒武纪生命大爆发新解与地球海洋动物生态系统建立*

寒武纪大爆发是地球历史上唯一的动物门类创生事件, 导致所有现生动物门类几乎同时在寒武纪早期海洋中首现——地球动物树成型。显生宙之后的其他重大地质事件甚至动植物登陆过程中地球再无新的动物门类出现。因此, 寒武纪大爆发既是重大生命事件也是地质事件, 成为地球宜居性演化研究的关键。国内外许多研究团队和学者从不同的视角对寒武纪大爆发做了深入探索和思考, 取得了系列成果和认识。基于生命物质的组织层次(organismal hierarchical level)及其地质背景, 本文提出了地球早期生命宏演化包括分子水平进化、细胞水平进化和组织水平进化三大宏演化阶段。据此, 认为寒武纪大爆发的实质是原生生物细胞群“组织化”的必然结果, 并提出寒武纪动物大爆发组织“拼图”新假说(Lego Blocks Hypothesis)。寒武纪动物大爆发的突发性和爆发性是在现代板块构造体制建立和异养型消费者生态位空缺的背景下, 在全球圈层联动、全球海洋微生物和化学循环的促使下, 部分真核细胞发生“分化和特化”形成原始组织后, 快速“拼图组装”的必然结果。期间, 地球海洋生态空间(生态位)多样性剧增、动物消费者生态位空缺及其导致的古地理和生殖隔离, 成为寒武纪早期动物门类爆发的生态动力和生物发育内在需求。罗迪尼亚超大陆裂解和冈瓦纳大陆形成过程中, 全板块深俯冲为标志的现代板块构造体制的建立, 导致全球圈层联动和全球海洋微生物化学循环, 进一步加速了动物门类的生态扩张。显生宙盘古大陆演化和原、古、新特提斯洋发育过程中全球海洋生态空间多样性阈值的稳定甚至减少, 可能成为寒武纪大爆发后地球海洋再无新的动物门类出现的环境条件和地质背景制约。     

Role of nuclear factor-κB pathway in the transition of mouse secondary follicles to antral follicles

Nuclear factor-κB (NF-κB) signaling is involved in regulating a great number of normal and abnormal cellular events. However, little is known about its role in ovarian follicular development. In this study, we found NF-κB signaling is activated during the transition from secondary to antral follicles. We generated active NF-κB mice and found that antral follicular numbers were higher than wild-type ovaries. Activation of NF-κB signaling could enhance granulosa cell proliferation and regress granulosa cell apoptosis of mouse ovarian follicles. Higher follicle-stimulating hormone receptor (FSHR) and luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor expressions were observed in active NF-κB ovaries compared to wild type. Furthermore, we confirmed that NF-κB signaling was indeed involved in the granulosa cell viability and proliferation through FSHR using COV434 cell line. This is the first experimental evidence that NF-κB signaling is implicated in the control of follicular development through FSHR and its corresponding target molecules, which might be achieved by targeting proliferation and apoptosis in follicular granulosa cells.     

聚乙二醇化重组蛋白药物的质量控制

重组蛋白经聚乙二醇(PEG)化修饰在优化药物代谢动力学和药效学性质的同时,使药物的结构和质量属性变得更为复杂,修饰后的重组蛋白在结构、理化性质和生物学活性等方面与未修饰的重组蛋白相比有较大差异,对其质量控制的研究必须结合品种自身独特的质量属性。现从蛋白质药物质量控制的角度,对PEG化蛋白质药物的重要质量属性的质控难点和相应检测方法进行综述,以期对工艺开发和生产上的实际工作有所帮助。     

茉莉酸甲酯对马尾松萜类合成酶活性及其细胞化学定位的影响

马尾松(Pinus massoniana)是我国南方生态建设与造林用材的主要树种,为了揭示马尾松抗虫机理尤其是诱导抗虫性的分子机制,该研究以马尾松幼苗为材料,通过外源喷施茉利酸甲酯(Me JA),分析了处理与对照间植株针叶显微结构、萜类合成酶活性及其细胞化学定位的变化。结果表明:在0.2 mmol·L~(-1)Me JA处理下马尾松植株松针中萜类物质,尤其是单萜、二萜的相对含量增加,马尾松毛虫拒食性明显,诱导抗性增强。显微观测中,针叶叶肉细胞内树脂道分泌物增加,叶绿体数目减少,但叶绿体体积增大,叶绿体片层结构增加。Me JA处理4周后,针叶中萜类合成酶活性增加,通过电镜酶细胞化学观察,膜系统尤其是叶绿体膜上萜类合成酶活性定位明显增强。这说明Me JA诱导的马尾松诱导抗性可能与改变的叶绿体结构及绿色质体萜类合成酶活性密切相关。     

甘蔗宿根萌发期內源激素变化与其宿根性的关系

采用酶联免疫法和茎基部取样的方式,以强宿根甘蔗品种‘新台糖22号’为对照,通过田间试验研究了同一组合(‘粤糖97-20’×ROC25)杂交后代分离产生的强宿根甘蔗品(种)系(‘云蔗06-407’、‘云蔗06-415’)和弱宿根甘蔗品(种)系(‘云蔗06-408’、‘云蔗06-416’)宿根萌发期内源激素含量的变化与甘蔗宿根性的关系。结果显示:(1)宿根萌发过程中,强宿根与弱宿根甘蔗茎基部IAA含量、ZR含量和ZR/IAA比值的变化波动大,但差异不显著。(2)强宿根与弱宿根甘蔗茎基部GA3和ABA含量、IAA/ABA和GA3/ABA比值的变化差异较大,其中ABA含量、IAA/ABA和GA3/ABA比值的差异显著,是与甘蔗宿根性关系密切的3个重要参数。(3)强宿根甘蔗ABA含量高于弱宿根甘蔗,而其IAA/ABA和GA3/ABA比值小于弱宿根甘蔗,且IAA/ABA和GA3/ABA比值随甘蔗宿根性的减弱而增大。研究认为,在宿根萌发期,甘蔗宿根性越强,ABA含量越高,IAA/ABA和GA3/ABA比值越小;而这3个重要参数均与ABA有关,进行甘蔗宿根性评价应着重参考ABA含量,同时结合IAA/ABA和GA3/ABA比值再进行深入分析鉴定。     

两个水稻GDP-甘露糖-3′, 5′-异构酶基因特征及表达模式的研究

GDP-甘露糖-3',5'-异构酶(GME)可以催化GDP-甘露糖转化为左旋GDP-半乳糖,该反应对于高等植物体内抗坏血酸的合成是非常重要的.但目前在分子水平上还没有对GME基因进行研究的报道.通过逆转录PCR(RT-RCR)技术从水稻成熟叶片中克隆到两个GME基因的cDNA序列,并与其他植物物种中的GMEs进行比对,结果显示,GME基因在所有植物物种中高度保守,尽管进化树分析表明单子叶植物GMEs和双子叶植物GMEs在进化上相互独立.同时,分析这两个水稻GME基因的剪切模式揭示了二者也存在高度相似性.采用半定量RT-PCR技术对两个GME基因在不同组织和不同胁迫条件下的表达模式进行研究表明,OsGME1基因在冷胁迫条件下表达水平上调,这和先前水稻冷胁迫蛋白质组学研究的结果是一致的.而OsGME2和OsGME1基因在用赤霉素处理条件下表达水平均下调,暗示赤霉素可能通过调节GME基因的表达来调控植物体内的抗坏血酸合成.     

Identification of a methyltransferase encoded by gene <Emphasis Type="Italic">stel16</Emphasis> and its function in Ebosin biosynthesis of <Emphasis Type="Italic">Streptomyces</Emphasis> sp. 139

Streptomyces sp. 139 generates a novel exopolysaccharide (EPS) designated as Ebosin, which exerts an antagonistic effect on IL-1R in vitro and anti-rheumatic arthritis activity in vivo. A ste gene cluster for Ebosin biosynthesis consisting of 27 ORFs was previously identified in our laboratory. In this paper, ste16 was expressed in Escherichia coli BL21 and the recombinant protein was purified, which has the ability to catalyze the transfer of the methyl group from S-adenosylmethionine (AdoMet) to dTDP-4-keto-6-deoxy-D-glucos, which was thus identified as a methyltransferase. In order to determine the function of ste16 in Ebosin biosynthesis, the gene was disrupted with a double crossover via homologous recombination. The monosaccharide composition of EPS-m generated by the mutant strain Streptomyces sp. 139 (ste16) was found to differ from that of Ebosin. The IL-1R antagonist activity of EPS-m was markedly lower than that of Ebosin. These experimental results have shown that the ste16 gene codes for a methyltransferase which is involved in Ebosin biosynthesis. These authors contributed equally to this work.     

恒湖农场茶叶港草洲枯水期湿地植物与土壤关系及种群生态位分析

湿地植物与土壤关系问题一直就是生态学研究的热点,也是湿地植物种群生态位研究的基础。基于鄱阳湖典型湿地-|恒湖农场茶叶港草洲19个样地20种植物重要值组成的样地-|物种矩阵,用等级聚类分析中的Ward法(离差平方和法)将研究区植物划分为灰化薹草(Carex cinerascens)群落、虉草(Phalaris arundinacea)群落及南荻(Triarrhena lutarioriparia)群落3个群落类型。通过Spearman秩相关分析检验物种多样性指数(Shannon-Wiener多样性指数H'、物种丰富度指数S和Pielou均匀度指数J)与土壤因子(土壤pH值、电导率、含水量和有机质)的相关性,结果发现研究区植物物种的Shannon-Wiener多样性指数H'、物种丰富度指数S与土壤pH值分别为显著(P0.05)和极显著(P0.01)正相关关系,而与土壤有机质分别达到显著(P0.05)和极显著(P0.01)负相关水平,Pielou均匀度指数J与土壤因子相关性不明显。利用RDA(冗余分析)排序分析研究区植物物种分布与土壤p H值、电导率、含水量、有机质的关系,结果发现土壤pH值、土壤有机质与研究区植物物种分布关系最为密切(P=0.042,0.048),可以看成是关键控制因子。基于对研究区植物物种分布影响较大的土壤pH值及有机质环境因子,将其分别划分为10个梯度等级,分析植物种群生态位。发现研究区优势种灰化薹草、虉草生态位宽度较大,蚊母草(Veronica peregrina)、荇菜(Nymphoides peltata)等生态位宽度较小,生态位重叠值整体保持在较低水平,说明物种在土壤pH值和土壤有机质两个环境梯度上生态位分化明显。