哺乳动物朊蛋白基因序列变异及其系统发育意义

以朊蛋白基因(PRNP)为研究对象,从GenBank中选取代表哺乳动物的17目61属共84个物种PRNP的编码区序列,分析了该基因的结构及其在不同层次分类阶元间的进化关系.发现由于在基因内序列重复区存在插入或缺失,PRNP的编码区长度在哺乳动物不同目的物种间存在差异.在终止密码子的使用上不同目的物种之间存在明显的偏好性, TGA和TAG是哺乳动物PRNP最常用的终止密码子,只有奇蹄目的5个种和有袋目袋鼠科的2个种是使用TAA终止.所有84条序列呈现了较高的核苷酸多样性(10.54%).以PRNP为分子标记构建的系统进化树总体上是和以往研究一致的,结果表明PRNP可以应用于哺乳动物较高分类单元的系统进化研究,但对于能否用于种间和种内不能肯定.最后应用系统进化树对尚未有患病报道的哺乳动物的患病可能性进行了预测.     

多胞质玉米胚乳淀粉粒性状的扫描电镜观察

１１种多胞质系玉米胚乳淀粉粒的扫描电镜观察表明：不同的细胞质对细胞核有不同程度的互作,３种甜质胞质玉米的胚乳淀粉粒多呈球形,排列紧密,存在一定的共性;４种雄性不育胞质玉米的胚乳淀粉粒多呈不规则形,除（Ｔ）Ｍｏ１７外,排列疏松。这１１种玉米胚乳淀粉粒的平均直径为９．７８μｍ￣１４．６９μｍ,通过玉米胚乳淀粉粒形态特征的观察,在玉米淀粉性状和玉米籽粒的商品价值关系上进行一定程度探索,为玉米的进一步发展     

家蚕蛹变态期丝腺组织的退化与细胞凋亡特征

利用形态学观察方法、分子生物学检测方法以及20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone)和放线菌酮(cycloheximide)体外培养方法, 研究了家蚕Bombyx mori 蛹变态期丝腺组织的退化与细胞凋亡特征。显微镜的观察显示家蚕丝腺的逐渐退化发生在吐丝期间。DNA梯度电泳的分析表明程序性细胞死亡(programmed cell death)可能伴随发生在丝腺的退化过程中。在离体培养条件下, 用20-羟基蜕皮酮处理5龄第6天幼虫的丝腺, 导致的细胞凋亡提前于对照, 提示在进入蛹变态期前, 20-羟基蜕皮酮提早激发了介导家蚕丝腺细胞凋亡与水解机制的遗传调控级联系统。上述结果表明, 20-羟基蜕皮酮能够诱导家蚕丝腺组织在蛹变态期发生程序性细胞死亡。     

两栖类皮肤抗菌多肽及其应用

抗菌多肽广泛分布于动物、植物,用于抵御细菌、真菌、病毒和原虫,在进化上是一类非常古老而有效的天然防御物质。两栖动物的后天获得性免疫系统与哺乳动物相比极为脆弱,它们在长期的进化历程中演化形成了一套非常有效的抵御微生物侵袭的防御系统,这套系统主要就是其裸露皮肤表面的抗菌多肽(又称初级免疫或者先天免疫系统)。本文结合本实验室近年的研究工作,对两栖类皮肤抗菌多肽的结构、功能及应用作一简要综述。     

濒危树种格木天然群体自由授粉子代苗期生长变异

格木是我国热带和南亚热带地区主要的珍稀濒危树种之一,具有重要的经济和生态价值。本文应用从格木主要天然分布区收集的6个群体的种子进行育苗试验,揭示格木天然群体子代芽苗和幼苗生长变异状况及其与种子性状、亲本环境因子间的相关性。结果表明,格木天然群体子代芽苗和幼苗表型性状在群体间和群体内均存在丰富的变异,苗高的变异高于地径,苗期选择以高生长为主。格木苗期生长与种子的大小、千粒重相关显著,胚根长度与经度、地径与年均气温、高径比与海拔均存在显著的相关性(p＜0.05)。研究结果为深入开展格木良种选育奠定了基础,亦将有助于其天然资源的保护经营和人工种植业的发展。     

雷氏大疣蛛毒素—Ⅱ的纯化与初步毒性研究

雷氏大疣蛛是我国最近鉴定的蜘蛛新种。雷氏大疣蛛毒素－Ⅱ就是以其粗毒为材料,利用阴、阳离子交换层析和反相HPLC分离得到并命名的一种新型神经毒素肽,根据质谱分析得知它的相对分子质量为3021．56;通过初步毒性研究,证明它是一个神经毒素。     

我国人轮状病毒不同基因型NSP4的致病性研究

对我国轮状病毒流行株NSP4基因变异特点的分析表明,NSP4基因主要可分为Wa组和Kun组,在Wa组内可形成三个亚组,形成了4种NSP4基因型.为了进一步阐明人轮状病毒流行株NSP4基因变异与其致病性变化是否存在联系,我们首先利用杆状病毒载体对NSP4蛋白进行表达,获得了对应4种不同NSP4基因型的重组杆状病毒rvBac97B6,rvBac97S34,rvBac97S36和rvBac97SZ8.用这些病毒感染Sf-9细胞后,检测细胞内Ca2+浓度的变化,发现与野生型杆状病毒感染细胞相比,重组病毒感染细胞内的Ca2+浓度显著升高,但各个重组病毒之间无显著性差异.在此基础上,我们进一步在E.coli中分别表达纯化了代表Wa和Kun基因分组的97S34和97SZ8流行株的NSP4.分别用纯化的重组NSP4蛋白攻击乳鼠后,发现不同基因型的NSP4蛋白的致腹泻活性没有明显差异,这种作用可被NSP4抗体拮抗,但这种拮抗作用存在基因型特异性.上述结果表明人轮状病毒流行株NSP4氨基酸序列间的变异并没有使其钙调节及致腹泻能力产生改变,在致腹泻作用中发挥关键作用(或决定性作用)的氨基酸位点在不同NSP4基因型间可能是相对保守的.针对NSP4抗体的有效性也为新型轮状病毒疫苗和药物研究提供了线索.     

桔小实蝇对敌百虫抗性稳定性及再增长趋势

通过室内试验,研究了用LC₅₀及LC₉₀两种浓度敌百虫汰选14代建立的不同程度高抗性水平的桔小实蝇Bactrocera dorsalis抗性品系TrR₅₀和TrR₉₀在停止使用药剂后的抗性衰退规律,以及抗性衰退到原有水平的1/3时再用药汰选的抗性再增长规律。结果表明：两抗性品系对敌百虫抗性均不稳定,但抗性衰退速率不同,TrR₉₀完全隔离药剂4代后,抗性已衰退至原有水平的1/3,而TrR₅₀完全隔离药剂7代后,抗性才衰退至原有水平的1/3,但随后两品系抗性衰退均减缓,到19代后抗性均还处于低水平抗性阶段,无法衰退至敏感水平。通过对其抗性衰退趋势进行方程拟合,结果表明两品系抗性衰退均符合S型曲线模型。抗性再增长试验结果表明：桔小实蝇两抗性品系对敌百虫抗性再增长趋势不同,TrR₅₀继续使用药剂汰选,经过6代选育,抗性迅速上升,接近原有的抗性水平,随后保持平稳增长; 而TrR₉₀继续使用药剂汰选,经过9代选育,抗性才迅速上升,经过12代选育,抗性才接近原有的抗性水平。通过对两品系抗性再增长趋势进行方程拟合,结果表明两品系抗性再增长趋势不同,TrR₅₀品系抗性再增长趋势符合逻辑斯蒂模型,而TrR₉₀品系则符合二次曲线模型。     

婚飞行为影响中华蜜蜂性成熟处女蜂王的基因表达

婚飞是性成熟处女蜂王与雄蜂交配过程中的一个重要前奏, 在该过程中蜂王体内伴随着一系列重要的生理变化。为了探究中华蜜蜂Apis cerana cerana处女蜂王婚飞过程中基因表达变化, 本研究利用数字基因表达谱(digital gene expression, DGE) 技术分析了中华蜜蜂性成熟处女蜂王飞行与未飞行之间的基因表达差异。经DGE测序, 分别从两个样品中获得5.98和6.01 百万条Clean标签。通过分析检测到250个基因有差异表达, 其中133个基因在飞行蜂王中上调表达, 117个基因在飞行蜂王中下调表达。这些差异基因可以归类到348个功能性类别和142个生化途径。结果表明中华蜜蜂性成熟处女蜂王在婚飞过程中大量基因的表达发生了变化。这些结果为进一步研究中华蜜蜂蜂王婚飞过程中生理变化的分子机制提供了重要的基因表达信息。     

6种植物次生物质对斜纹夜蛾解毒酶活性的影响

草食性昆虫取食植物时遇到宿主植物中大量次生物质的化学防御,研究昆虫适应植物毒素的反防御策略具有重要的科学意义。分别添加0.01%肉桂酸、0.01%水杨酸、0.01%花椒毒素、0.02%槲皮素、0.05%黄酮和0.1%香豆素等6种植物次生物质的人工饲料饲养斜纹夜蛾(Spodoptera litura)五龄幼虫48 h后,测定斜纹夜蛾幼虫中肠和脂肪体中谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、羧酸酯酶(CarE)、P450的酶含量及头部乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性,利用半定量RT-PCR检测中肠和脂肪体中CYP4M14和CYP4S9的基因表达水平。结果表明:取食肉桂酸和香豆素后,斜纹夜蛾中肠中CarE的酶活性分别提高了1.67和1.37倍,取食6种次生物质均能显著提高斜纹夜蛾脂肪体中GSTs酶活性。取食肉桂酸和香豆素48 h后,脂肪体中P450酶含量比对照增加2.93和14.50倍。取食肉桂酸、花椒毒素、槲皮素和香豆素后,斜纹夜蛾头部AchE酶活性与对照相比提高了1.53、1.80、2.36和1.56倍。6种次生物质均可诱导脂肪体中CYP4M14基因表达,槲皮素、肉桂酸和香豆素强烈诱导CYP4S9在脂肪体中表达。表明,斜纹夜蛾具有利用植物次生物质诱导其解毒酶的能力,进而提高其对毒素的抗性。