山羊、绵羊MT-Ⅳ分子特性研究

金属硫蛋白(MTs)是一类低分子量、金属和半胱氨酸含量高的细胞质蛋白, 哺乳动物的MTs包括MT-I、MT-II、MT-Ⅲ和MT-IV 4种亚型, 其中MT-IV只在磷状复层扁平上皮细胞中表达, 相关研究报道较少。本研究根据GenBank已公布的动物MT-IV基因序列, 设计出扩增山羊和绵羊MT-IV基因的特异性PCR引物MT-IVSP1和MT-IVSP2, 利用RT-PCR的方法, 分别从山羊和绵羊的瘤胃组织mRNA中, 克隆出山羊和绵羊的MT-IV基因编码区序列(均为189 bp), 序列登录GenBank, 获得序列号EF470251和EF624067。通过序列分析, 表明山羊和绵羊两个物种MT-IV基因编码区全编码均为189 bp、编码62个氨基酸, 其中绵羊的MT-IV含有20个半胱氨酸, 而山羊第61位保守的半胱氨酸被色氨酸所代替。两个物种的MT-IV均不含芳香族氨基酸, 含有MTs特有的C-X-C、C-X-X-C、C-C-X-C-C结构, 无明显的跨膜结构域, 无信号肽, 是一种细胞质蛋白。二级结构分析表明两个物种的MT-IV二级结构大多数为无规则卷曲结构, 分别在第7~9和第49~51氨基酸残基性存在折叠结构, 不存在螺旋结构。三级结构预测结果表明两个物种MT-IV的三级结构由a和b两个结构域组成, 其中β结构域相同, a结构域山羊少一个半胱氨酸残基, 其结构与绵间存在明显差异, 这一差异可能对山羊MT-IV的生理功能产生一定影响, 有必要深入研究。     

镉锌复合污染对龙葵苗期生长和镉锌累积特性的影响

采用营养液培养法研究了苗期龙葵(Solanumnigrum L.)对镉锌复合污染的反应及其对镉锌的吸收和积累特性.结果表明:(1)高浓度镉(200μmol·L-1)、锌(500μmol·L-1)胁迫使苗期龙葵植株生长受到严重抑制,但低浓度镉锌复合处理的部分植株生物量甚至超过了对照.(2)添加锌对苗期龙葵地上部镉积累有显著的影响(P<0.05);当锌浓度为100μmol·L-1时,镉积累量达到峰值,其中的100Cd/100Znμmol·L-1处理组合的镉积累量为所有处理中的最大值(地上部积累量高达171.31μg·plant-1);当锌浓度增加到500μmol·L-1时,植株体内镉积累量则呈现下降趋势.(3)添加镉对苗期龙葵地上部锌积累也有显著的影响(P<0.05);当镉浓度达50μmol·L-1时,根、茎、叶中锌积累量均达到最高值;当镉浓度为200μmol·L-1时,各处理单株地上部锌积累量最低.(4)从植株整体的镉、锌积累量来看,苗期龙葵地上部镉积累量最高达根系的14.67倍,而其锌积累量最高达根系的13.59倍.研究发现,龙葵幼苗根系、茎和叶中镉、锌含量随营养液中镉、锌浓度的增加而显著增加(P<0.05);添加锌在一定程度上缓解了镉对苗期龙葵的毒害效应,低浓度锌还可以提高植株对镉的吸收和积累;添加镉在一定程度上增强了植株对锌的耐受性和吸收富集能力;植株地上部的镉、锌积累量明显高于根系.     

利用紫外诱变选育楸灵素合成缺陷株

楸树内生真菌菌株FSN002次生代谢产物楸灵素具有优良的抗肝癌性能,选育突变株是研究楸灵素生物合成机制的重要手段。真菌孢子预培养13 h左右,萌发形成4–6个细胞的幼嫩菌丝,适合作为紫外诱变的出发材料。实验发现紫外光强度和照射时间对真菌致死率的影响符合线性模型,二者之间不存在明显的交互作用。当紫外光强度为90 000 μJ/cm2,时长为6 s时,真菌的致死率在95%左右。在上述优化选育诱变条件下,获得了1株楸灵素合成能力完全丧失的突变株和1株楸灵素合成能力下降到野生型16%的突变株,为下一步研究楸灵素的生物合成机制以及高效生产楸灵素奠定了基础。     

植物内源茉莉酸类物质的生物合成途径及其生物学意义

茉莉酸类物质(JAs)是新确认的一类广泛存在于植物体内的内源激素, 在植物的生长发育、应激反应和次生代谢过程中起着重要的调控作用。该文主要概述了植物中茉莉酸类物质的生物合成途径、各关键酶的生理作用及其在植物次生代谢工程等方面的研究进展, 并探讨了茉莉酸类物质的潜在应用价值。     

S100A4原核表达载体的构建以及蛋白的表达和纯化

S100A4是S100蛋白家族的成员,在细胞的增殖、分化、损伤修复以及肿瘤细胞转移等方面发挥重要的调控作用.本研究将S100A4全长基因构建到pET28a原核表达载体上,利用大肠杆菌表达系统表达和纯化出高纯度的重组人S100A4.通过试验证明,重组人S100A4蛋白在体外可以有效地增强黑色素瘤细胞A375-S2的增殖.重组人S100A4原核表达与纯化方法的建立将促进其结构和生物学功能研究,并且对于S100蛋白家族其它蛋白的表达与纯化具有重要的参考意义.     

玉米弯孢叶斑病菌clt-1基因生物信息学分析和启动子的功能鉴定

利用农杆菌介导的基因转化(Agrobacterium-mediated transformation,ATMT)技术构建玉米弯孢叶斑病菌突变体库,并从中筛选到了一个毒素合成相关基因clt-1。对clt-1基因编码的蛋白质进行生物信息学分析,结果表明CLT-1的分子质量为81.984 8k Da,等电点p I为8.62,不稳定指数为55.08;CLT-1是亲水性蛋白,包含1个膜外区域。在亚细胞水平上,CLT-1定位于细胞核内;在氨基酸序列方面,CLT-1含有多个苏氨酸、丝氨酸和酪氨酸激酶磷酸化位点;在功能方面,CLT-1包含BTB特征结构域,可能参与一些功能蛋白质活性的调控。利用GFP(green fluorescent protein)基因作为报告基因,构建了用于鉴定clt-1基因启动子活性的p C1300th-Pclt1-GFP真菌表达载体,采用ATMT方法转化弯孢菌萌发的分生孢子,通过PCR及GFP荧光检测clt-1基因启动子在弯孢菌中调控GFP基因表达的活性。结果表明,在共聚焦激光扫描显微镜下观察到菌丝和孢子发绿色荧光,说明弯孢菌clt-1基因启动子具有较强驱动外源gfp基因表达的活性。     

走出歌德的阴影: 迈向更加科学的植物系统学

传统的植物学理论中, 被子植物雌蕊的基本单位心皮被认为是变态的叶(即大孢子叶)通过纵向对折和内卷演化而来。该理论造成了被子植物和裸子植物之间不可逾越的鸿沟。近年来提出的一统理论认为被子植物的心皮由长胚珠的枝和包裹这个枝的叶共同组成, 从而弥合了被子植物与裸子植物之间的鸿沟。最近, 当代植物学界两大权威人物Peter R. Crane和Peter K. Endress分别撰文, 发表了不同于传统理论的观点。Endress认为, 心皮由胚珠和叶性器官组成; 而Crane认为, 所有的胚珠都长在枝上。结合二者的结论, 不难得出“心皮实际上等同于一个长胚珠的枝加上一个叶”的论断。这在某种意义上等于认同了一统理论的观点。两位权威人物观点的转变预示着植物学理论将很快发生根本性的转变。该文向国内植物学同行通报这一最新动态, 以期让我国学者能够了解最新理论。     

滇南喀斯特地区不同季节土壤和灌木叶片化学计量特征及对水分添加的响应

干旱是影响南方喀斯特地区植物生长的重要限制因子, 气候变化会影响该地区的降水量和分布格局。研究该地区土壤和植物化学计量特征及其水分响应格局, 具有重要意义。自2017年4月开始, 在云南建水喀斯特植物群落进行加水试验, 2018年4月(旱季)和8月(雨季)分别采集土壤和优势灌木鞍叶羊蹄甲(Bauhinia brachycarpa)和假虎刺(Carissa spinarum)叶片样品, 测定碳、氢、氮、磷、硫、钾、钙、镁、铝、钠、铁、锰、锌、铜14种元素含量。结果表明, 水分添加影响了表层土壤中碳、氮、钠的含量, 相比于旱季, 雨季土壤中钠和硫含量明显减少, 其余土壤元素在水分添加和季节变化下并未表现出明显差异。土壤水分含量的增加使得鞍叶羊蹄甲和假虎刺叶片中钾含量下降, 钙含量上升。在水分条件变化下, 两种植物叶元素含量的稳定性与植物中元素的含量有关, 含量越接近极大值(基本元素碳、氢、氮等)或极小值(微量元素铜、锌等)的元素其变异系数越小(越稳定), 两种植物中含量接近于1 mg·g^-1的元素磷、硫、镁的变异系数最高。在土壤水分条件变化下, 假虎刺中碳、氮、磷等大量元素含量的稳定性显著高于鞍叶羊蹄甲。降水变化和水分添加导致的土壤水分变化, 对滇南喀斯特地区土壤和植物中不同元素含量的影响不同, 这些结果将为该地区的土壤、植被修复和管理提供科学参考。     

旱改水型农田整治对土壤碳排放的短期影响

灌溉农业可提升粮食生产潜力,已成为全球农业重要的发展方向,但此类土地利用转换势必影响旱作农田土壤的稳定性,尤其是碳循环。然而,旱改水整治过程中土壤碳通量变化及其与环境因子间的互馈机制尚不清楚。为此,采用大田模拟实验,连续7 d监测土壤碳通量变化,评估旱改水整治对土壤碳库组成及环境驱动的短期效应。结果表明：①旱地、水田的土壤碳通量和温度均呈昼高夜低的单峰型曲线,且碳通量与温度峰值出现于每日13：00前后,但水田土壤碳通量稍高于旱地。②旱改水后短期内土壤可溶性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）、易氧化有机碳（EOC）、惰性有机碳（ROC）、总有机碳（TOC）和土壤碳库管理指数均呈减少趋势,其中土壤微生物量碳、易氧化有机碳降幅分别达28.55%、29.09%。③土壤含水量、微生物OTU数、碳库含量是影响碳通量速率变化的关键因子（P<0.05）,土壤温度、理化性状是制约土壤碳库的主控因子（P<0.05）。农业活动是重要的碳源之一,深入研究大范围旱改水诱发的碳排放问题可为低碳农业、气候减缓及其应对策略制定提供科学依据。