大帽藓(Encalypta ciliata Hedw.)原丝体发育特征的实验研究

在人工培养大帽藓(Encalypta ciliata Hedw.)孢子的基础上,对其孢子萌发、原丝体发育及配子体发生的全过程进行了观察、描绘和照相。实验结果表明:在大帽藓的原丝体系统中主要包括两种成分,即:粗短的丝状绿丝体和细长的柳枝状轴丝体。丝状绿丝体一般由4～6个短粗柱状细胞组成;而轴丝体则是由多数细长柱形细胞构成,其上间隔分布有2～5个细胞组成的棒状体,初生假根有或者无。同时,还对大帽藓原丝体发育的特征进行了分析和讨论,初步确定大帽藓孢子萌发属于新的孢子萌发类型——大帽藓型(Encalypta-type)。     

甜菜夜蛾谷氧还蛋白SeGrx原核表达、纯化及酶学性质分析

【目的】谷氧还蛋白(glutaredoxin, Grx)是生物体内依赖硫醇的抗氧化酶,在生物氧化胁迫和细胞凋亡等许多重要的生命活动中发挥作用。本研究旨在测定甜菜夜蛾Spodoptera exigua谷氧还蛋白家族成员SeGrx1的基因序列以及酶催化反应特性,为揭示其在昆虫体内功能奠定基础。【方法】以前期获得的甜菜夜蛾转录组数据为基础,采用RACE-PCR技术克隆甜菜夜蛾Grx1基因cDNA全长序列。将甜菜夜蛾Grx1基因的ORF序列连接至pET-16b原核表达载体,转化至大肠杆菌Escherichia coli BL21菌株中,IPTG诱导融合蛋白表达后用镍柱和Superdex75/200分子筛纯化;采用荧光酶标仪测定纯化的SeGrx1的活性及酶促反应动力学参数。【结果】甜菜夜蛾SeGrx1基因(GenBank登录号: MK318813) cDNA全长738 bp,其中5′非编码区长40 bp,3′非编码区长347 bp,开放阅读框(ORF)全长351 bp,编码116个氨基酸,预测蛋白的相对分子量为12.57 kD,活性位点为CPYC,为双巯基谷氧还蛋白。SeGrx1中心由4个平行和反向平行的β-strand混合组成,外围被5个α螺旋包围。成功构建pET-16b-SeGrx1重组质粒并在大肠杆菌中高表达,经过诱导和纯化条件的优化,获得纯度在95%以上的SeGrx1目的蛋白。以人类谷氧还蛋白hGrx1为标准,SeGrx1比活力为0.577 U/mg pro,最大反应速度V_max为20.5 U/mg pro,米氏常数Km为14.3 nmol/L。【结论】本研究成功地在体外大量表达了甜菜夜蛾谷氧还蛋白SeGrx1,并且获得了它的酶促动力学参数,为进一步挖掘谷氧还蛋白的生物学功能,探索其在害虫防治中的应用提供了基础。     

32份辣椒种质遗传多样性的同工酶分析

基于叶片的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)及花蕾的酯酶(EST)同工酶酶谱的聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分析,对32份辣椒种质的遗传多样性进行了研究。结果表明:(1)共产生29种谱带,其中POD谱带13种234条,多态性位点比例(PPL)和相对迁移率(Rf)变化范围分别为50.0%~80.0%和0.05~0.69;SOD谱带8种140条,PPL、Rf分别为100.0%、0.38~0.88;EST谱带8种163条,PPL、Rf分别为50.0%~87.5%、0.16~0.89。(2)共发现多态位点26个,PPL、总基因频率(Pt)、等位基因平均数(A)、Nei基因多样性指数(He)、Shannon信息指数(SII)、平均遗传一致度(GI)和遗传距离(GD)分别为89.66%、0.578 7、1.896 6、0.272 2、0.415 2、0.736 6和0.314 3;32份辣椒材料的Jaccard遗传相似系数为0.348~0.905,并聚类为4个栽培种群。(3)4个栽培种群内基因多样度(HS)为0.143 6;种群间基因多样度(DST)、基因分化系数(GST)、GI和GD分别为0.149 4、0.51、0.784 4和0.246 6。(4)9份紫色辣椒种质共发现多态位点16个,PPL、Pt、A、He、SII、GI和GD分别为55.17%、0.611 1、1.551 7、0.194 1、0.291 9、0.781 6和0.249 4。研究认为,32份辣椒材料的总体、栽培种间和种内以及紫色材料间遗传分化程度大,为紫色辣椒杂交育种的亲本选配与绿色品种的遗传改良提供了参考依据。     

MAPK 级联途径在植物信号转导中的研究进展

促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)在植物的胁迫反应应答方面占有重要地位。本文就MAPK的基本组成、分类、激发子和两种可能的机理的最新进展作了综述。并介绍了近年来此领域中的研究方法,包括MAPK活性测定的方法、免疫沉淀法、酵母双杂交、基因突变、RNA干涉和网络模式法。     

超强毒IBDV细胞克隆化毒回归鸡后的致病性与VP2基因高变区的分子变化

为了研究超强毒鸡传染性法氏囊病病毒(vvIBDV)的致病性及其VP2基因高变区的分子变化,以vvIBDV GX8/99株囊毒为研究对象,将该毒在SPF鸡胚连传10代后,再在鸡胚成纤维细胞(CEF)上连续盲传.该病毒在CEF上传至22代时开始引发CEF细胞病变,随之在96孔细胞培养板上用无限稀释法连续克隆2次后获得了4个病毒克隆,再将该4个病毒克隆分别连续回传3～5周龄SPF鸡10代.分别比较4个克隆毒及其回传SPF鸡后不同传代毒,对4～6周龄SPF鸡的致病性及VP2高变区氨基酸分子的变化,结果表明,4个克隆化毒的细胞培养毒对SPF鸡只有0～6.7%的致死率,不同克隆毒的SPF鸡传代毒对SPF鸡的致病性却都逐渐增强,但程度差异很大,其中克隆#5在回鸡1、5和10代后的致死率从0分别增加到10%、20%和27%;克隆#4从6.7%增加至13%、17%和23%;但克隆#1和#3的致病性变化相对较小.相对于原始囊毒及鸡胚毒,4个克隆化毒在测序的VP2高变区的约145个氨基酸中,有10个位点发生了相同的变异,变得与适应细胞的疫苗毒D78株基本一致,在回鸡传代导致对鸡毒力增强的过程中,这10个位点中大多数氨基酸不再变化,只有第253位和256位氨基酸从囊毒的Q和I变为细胞适应毒的H和V后,有些病毒克隆回鸡至第10代时又变为原囊毒的Q和I,这表明VP2高变区大多数氨基酸的变异可能与病毒的致病性关系不密切,而与对细胞培养或组织的亲和性的关系更为密切.本研究最重要的意义在于建立的超强毒GX8/99株细胞克隆化毒及其相应的回鸡传代毒系列,为研究vvIBDV其它基因变异与致病性及其它生物学特性的关系,提供了一个新的思路和必要的研究材料.     

长江胭脂鱼的洄游问题及水利工程对其资源的影响

胭脂鱼为我国特有鱼类,自然分布地仅在长江和闽江。长江上游为胭脂鱼的主要分布区,孵化出的部分幼鱼可能会随水流漂至长江中下游及其附属水体生长发育,至性成熟前返回上游参加繁殖,其后留在上游生活。目前长江上游和葛洲坝以下江段已存在自然繁殖的不同的胭脂鱼种群;葛洲坝和三峡水利枢纽的建设不会直接威胁胭脂鱼物种的生存和繁衍。     

Cloning of cDNA Encoding CCoAOMT from Populus tomentosa and Down-regulation of Lignin Content in Transgenic Plant Expressing Antisense Gene (in English)

cDNA encoding caffeoyl CoA O-methyltransferase (CCoAOMT) from Chinese white poplar ( Populus tomentosa Carr.) was cloned by RT-PCR and sequenced. Northern analysis displayed that the CCoAOMT was expressed specifically in the developing secondary xylem and its expression was coincident with lignification. The antisense CCoAOMT cDNA was transformed into P. tremula×P. alba mediated by Agrobacterium tumefaciens (Smith et Townsend) Conn. Transgenic plants were identified with PCR, PCR-Southern and Southern analysis. Lignin content in 5- to 6-month-old transgenic plants was measured. One of the transgenic lines had significant reduction of 17.9% in Klason lignin content as compared with that of untransformed poplar. The results demonstrate that antisense repression of CCoAOMT is an efficient way to reduce lignin content for improving pulping property in engineered trees.     

蜜蜂大脑的分区与功能

蜜蜂Apis mellifera L.是神经生物学研究的重要模式生物。尽管工蜂脑的体积不足1mm3,包含的神经元数量不到百万,但却拥有丰富的个体和社会行为,甚至还有学习、记忆、认知等高级行为。如此微小的大脑也是通过不同结构分区来实现其丰富复杂的行为。本文对蜜蜂大脑的精细解剖结构以及脑区功能研究进行了综述,为昆虫科学和神经生物学研究提供参考。     

鳜碱性肌球蛋白轻链基因cDNA的克隆及其发育表达分析

肌球蛋白轻链是构成鱼类肌纤维主要组成部分,在鱼类肌肉生长和收缩过程中具有重要作用。鳜鱼具有生长快、肉质细嫩、味道鲜美、营养成分高等优良的性状。研究通过构建鳜肌肉组织cDNA文库分离到两个碱性肌球蛋白轻链基因,即MLC1和MLC3基因。序列分析显示MLC1和MLC3基因cDNA序列全长分别为1237bp和1070bp,分别编码192和150个氨基酸,除去MLC1N端多出的42个氨基酸残基,MLC1与MLC3氨基酸序列同源性为80.3%。通过PROSITEtools软件预测显示两种轻链都具有两个保守的EF-手相结构,其中第二个EF-hand结构除前三个氨基酸外同源性达100%。鱼类MLC3轻链N端没有高等脊椎动物MLC3特有标志序列。采用实时荧光定量PCR方法对鳜鱼MLC1和MLC3发育性表达分析表明,在原肠期开始有低量表达,与原肠期、尾芽期和肌肉效应期相比,心搏期和仔鱼期MLC1和MLC3表达量显著升高。研究结果首次提供了鳜肌肉组织肌球蛋白主要结构基因的分子生物学信息以及它们在鳜肌肉组织发生和功能的相关性。       

基于叶片尺度观测数据的气孔导度模型评价

气孔导度(g)是控制冠层与大气之间能量和水分交换的重要因素。空气湿度是控制植物叶片气孔导度的一个关键环境因子。在过去的十几年中,普遍得到应用的是Ball-Woodrow-Berry(BWB)模型和Leuning模型中气孔导度与湿度的关系。本研究使用一个诊断变量f(H),基于农田叶片水平的光合-气孔导度观测数据,对BWB模型、Leuning模型以及新发展的power-h模型和power-D模型进行了气孔导度模拟效果的比较和评价。结果表明:BWB模型描述的是g和相对湿度(hs)之间的一种线性关系,当空气较为湿润时,模拟结果存在较大的低估;Leuning模型中反映的是g与饱和水汽压差(Ds)的非线性函数,降低了模拟结果的误差,但仍然不能很好地描述g在较湿状况下的显著升高;相比之下,两个新的模型,即Ds的指数函数和(1-hs)的指数函数形式模型能提高模拟结果的精度。这个研究结果也表明基于Ds的模型模拟效果要好于基于hs的模型。