林木基因组及功能基因克隆研究概述

在美国能源部资助下, 首个多年生木本植物-- 杨树的全基因组测序已经完成且序列信息已对公众开放。杨树全基因组测序的完成标志着林木基因组进入后基因组研究时代。克隆控制重要性状的主效基因是林木后基因组时代的主要研究内容。近年来, 在一些重要作物, 如水稻、蕃茄及玉米中, 先后成功克隆了多个控制重要农艺性状的主效基因, 分子育种在作物中已进入实用阶段。林木相对于这些重要作物而言, 分子遗传学的研究起步较晚, 同时, 由于林木自身的一些生物学特性, 在林木中精确定位与克隆未知基因一度被视为遗传学研究领域的难点。随着技术和研究手段的不断进步, 以及林木基因组资源的快速积累, 有望在这一领域取得突破, 为在林木中开展分子育种创造条件。文章综述了国际上林木基因组与功能基因克隆研究的现状与新发展, 并对后基因组时代的林木功能基因克隆研究的预期成果进行了展望, 以期为从事该领域研究的科研人员提供参考。     

环状RNA的生物特征及其在植物中的研究进展

环状RNA(circular RNA,circRNA)是真核细胞中广泛存在的一类由3′末端和5′末端共价结合形成的环状非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。越来越多的研究表明,circRNA具有种类丰富、结构稳定、序列保守以及细胞或组织特异性表达等特点。circRNA具有很多潜在的功能,例如作为天然小RNA(microRNA,miRNA)海绵体吸附并调控miRNA的活性,与转录调控元件结合或与蛋白互作调控基因的转录等。目前关于circRNA的研究多集中在动物和人体中,在植物中的研究还较少,仅在水稻(Oryza sativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、小麦(Triticum aestivum)、猕猴桃(Actinidia chinensis)、番茄(Solanum lycopersicum)和大豆(Glycine max)等中鉴定到了circRNA的存在,并且其作用机理尚不清楚。该文主要针对circRNA的分类、形成机制、分子特征、相关研究方法以及在植物中的主要研究进展进行综述,并对目前植物circRNA研究中存在的问题进行了分析总结。     

马桑内酯致痫对大鼠突触及血脑屏障超微结构的影响

目的 观察马桑内酯致痫大鼠运动皮质突触和血脑屏障的超微结构改变,探讨突触和血脑屏障在癫痫发作过程的可能机制.方法 成年健康雄性SD大鼠20只,随机分为对照组、癫痫组;癫痫组用马桑内酯注入到大鼠侧脑室,制作癫痫动物模型;7天后取大脑运动皮质,做超薄切片,电镜观察运动皮质突触和血脑屏障的超微结构改变.结果 ①癫痫组突触界面弯曲形态、突触活性区、突触后致密物和穿孔性突触明显增加;②癫痫组内皮细胞、基膜、周细胞出现明显水肿,基膜电子密度降低.结论 ①马桑内酯致痫改变了大鼠突触和血脑屏障超微结构,提高突触的传导活性,增强血脑屏障的通透性;②突触和血脑屏障的结构改变可能是癫痫发作重要机制.     

植物TIR-NB-LRR类型抗病基因各结构域的研究进展

植物抗病反应是一个多基因调控的复杂过程,在这个过程中R基因发挥了非常重要的作用。根据其氨基酸基序组成以及跨膜结构域的不同,R基因可以分为多种类型,其中NBS-LRR类型是植物基因组中最大的基因家族之一。TIR-NB-LRR类型的抗病基因又是NB-LRR类型中的一大类,也是目前抗病基因研究的热点。该文总结了TIR-NB-LRR类型抗病基因各个结构域的功能和相关的研究进展。相关研究表明,TIR结构域主要通过自身或异源的二聚体化介导抗性信号的转导,但也有部分研究表明,该结构域可能参与病原菌的特异性识别。NBS结构域常被认为具有"分子开关"的功能,它可以通过结合ADP或ATP来调节植物抗病蛋白的构象变化,从而调节下游抗病信号的传导。LRR结构域在植物与病原菌互作的过程中可以通过与病原菌的无毒蛋白直接或间接互作来特异识别病原菌。也有研究发现,LRR结构域具有调节信号传导的功能。这些信息将为研究植物抗病机理提供理论依据,也为将来通过基因编辑技术对作物进行定向抗病育种提供思路。     

5种生物杀虫剂对4种天敌昆虫的安全性评价

【目的】生物杀虫剂及天敌昆虫的应用是绿色防控的发展方向,但有关生物杀虫剂对天敌昆虫的安全性尚不明确。研究生物杀虫剂对天敌昆虫的影响可以为更好地协调使用生物杀虫剂和天敌昆虫提供理论依据。【方法】在实验室条件下采用药膜法和滤纸膜片法测定了5种生物杀虫剂(苦参碱、桉油精、鱼藤酮、除虫菊素、橄榄鲨)在田间推荐使用浓度下,对4种天敌昆虫(丽蚜小蜂、东亚小花蝽、食蚜瘿蚊、巴氏新小绥螨)的致死率。【结果】除虫菊素对丽蚜小蜂、东亚小花蝽、巴氏新小绥螨的影响较大,致死率均达到100%;鱼藤酮对丽蚜小蜂、食蚜瘿蚊、巴氏新小绥螨的影响均较大,致死率在98.65%以上;橄榄鲨对丽蚜小蜂、东亚小花蝽、食蚜瘿蚊的影响较小,致死率均小于30%;苦参碱对丽蚜小蜂的影响最大,致死率达100%,对食蚜瘿蚊和巴氏新小绥螨的影响较小,致死率分别为15.56%和15.91%;桉油精对巴氏新小绥螨的影响最大,致死率达100%,对东亚小花蝽和食蚜瘿蚊的影响较小,致死率分别为15.91%和6.67%。【结论】这5种生物杀虫剂中,橄榄鲨对丽蚜小蜂、东亚小花蝽、食蚜瘿蚊安全,桉油精对东亚小花蝽、食蚜瘿蚊安全,苦参碱对食蚜瘿蚊、巴氏新小绥螨安全,鱼藤酮对东亚小花蝽安全,除虫菊素对食蚜瘿蚊安全。     

Adipophilin在动脉粥样硬化病变和脂质负荷细胞中的作用研究(英)

Adipophilin是细胞内脂质聚集和与脂质聚集有关疾病的标志物,巨噬细胞源性泡沫细胞的形成是动脉粥样硬化性疾病发生的重要环节.为了探讨adipophilin在动脉粥样硬化性疾病的作用,通过高胆固醇饲料喂养新西兰白兔12周,复制动脉粥样硬化疾病模型,同时测定血脂的变化和动脉壁胆固醇,使用HE染色、苏丹Ⅳ染色观察动脉粥样硬化病变的形成,使用免疫组织化学的方法观察动脉粥样硬化病变处和动物肝脏中adipophilin的表达.结果发现,高胆固醇饲料喂养组血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和动脉壁胆固醇明显增高,动脉粥样硬化病变面积增加到(40.06±7.29)%,动脉粥样硬化病变处adipophilin表达呈阳性;而adipophilin在肝脏中的表达无论是高胆固醇饲料喂养组或对照组均为阴性.使用80 mg/L OxLDL与小鼠腹膜巨噬细胞共孵育,复制脂质负荷细胞,然后把构建的1 mmol/L adipophilin反义寡核苷酸与该细胞共孵育.结果发现,使用油红O染色观察的细胞内脂滴明显减少,生化测定细胞内胆固醇酯显著降低,与对照组相比,差别有显著性.说明adipophilin与动脉粥样硬化病变有密切的关系,控制adipophilin的表达能够减少巨噬细胞细胞内胆固醇酯的聚集.     

针叶小爪螨不同种群在针叶树和阔叶树上的生长发育和繁殖及其生殖隔离

报道丁针叶小爪螨Oligonychus ununguis (Jacobi）的4个种群在针叶树和阔叶树上的生长发育和繁殖及其生殖隔离的研究结果。饲养试验证明,针叶树(杉木)种群不能在板栗、麻栎等阔叶树上存活;阔叶树(板栗、麻栎)种群也不能在杉木、黑松、赤松等针叶树上存活。交配试验证明,针叶树种群和阔叶树种群虽有交配行为,但不能正常繁衍后代,两种群间存在着明显的生殖隔离。据此认为针叶树种群和阔叶树种群有可能为两个不同种。     

“多利”的真正年龄

从衰老机理的角度深入探讨了人类首例克隆动物“多利”的实际年龄及预期寿命,强调了生理功能和其它寿命指数应该比染色体中的端粒更能代表动物的真正年龄。     

Andrograpanin, a compound isolated from anti-inflammatory traditional Chinese medicine Andrographis paniculata, enhances chemokine SDF-1alpha-induced leukocytes chemotaxis

Andrographis paniculata is a traditional Chinese medicine (TCM) that has been effectively used for treatment of infection, inflammation, cold, fever, and diarrhea in China. However, mechanism of its therapeutic function is not well known. In the current study, we showed one of its components, andrograpanin, could enhance chemokine stromal cell-derived factor-1alpha (SDF-1alpha) induced chemotaxis in Jurkat and THP-1 cells. Further study demonstrated that this kind of effect was CXC chemokine receptor-4 (CXCR4) specific, since andrograpanin could not enhance other chemokines, such as RANTES, monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1), etc. induced cell chemotaxis. Mechanisms of andrograpanin exerting its effect were not directly in the receptor and G protein coupling level because it had no effect on the binding of SDF-1 to CXCR4, SDF-1 induced G protein activation and adenyly cyclase inhibition. However, receptor internalization might be involved, since we found it significantly reduced SDF-1alpha-induced CXCR4 internalization.     

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。