RNA干扰介导原核细胞适应性免疫

RNA干扰广泛存在于真核细胞中, 其作用机制已得到比较清楚阐明.虽然在原核细胞中已发现微小RNA(miRNA)参与的基因沉默调节细菌基因表达, 但尚未发现小干扰RNA (siRNA)参与的基因沉默机制.近年在原核细胞基因组中发现一类新的成簇的规律间隔的短回文重复序列 (clustered regularly interspaced short palindromic repeat, CRISPR)和与其相关的基因.生物信息学分析和预测表明两者构成的CRISPR相关系统介导原核细胞RNA干扰, 进而发挥免疫防御功能.这一假说新近得到了实验证实, 与此同时首次揭示了原核细胞的适应性免疫机制.这种防御机制不同于真核细胞适应性免疫机制, 除具特异性外, 还具有遗传性.     

单独隔离孵化对镇海林蛙蝌蚪生长发育、社交行为和运动表现的影响

两栖类胚胎呈卵群一起孵化在反捕食、维持胚胎间的温度平衡和促进胚胎的同步发育等方面具有重要作用。在实验条件下探究孵化条件(单独隔离孵化和卵群一起孵化)对镇海林蛙(Rana zhenhaiensis)蝌蚪的生长发育、社交行为及其运动表现能力的影响。结果表明,孵出2天后,单独隔离孵化组蝌蚪的体长和发育历期均显著大于卵群一起孵化组。以体长为协变量的协方差分析表明,特定体长的单独隔离孵化组蝌蚪的体宽和体重均显著大于卵群一起孵化组的个体。在蝌蚪的活动行为中,单独隔离孵化组蝌蚪在水体上层和中层出现的频次显著小于卵群一起孵化组,而在水体底层的出现频次显著大于卵群一起孵化组。单独隔离孵化组蝌蚪个体的分布面积率、最近邻个体的距离、个体间的距离均显著大于卵群一起孵化组,但个体间的接触频次显著小于卵群一起孵化组。在运动表现方面,单独隔离孵化组胚胎的摆尾搏动频次显著小于卵群一起孵化组。单独隔离孵化组蝌蚪的运动时长和运动频次均显著小于卵群一起孵化组。本研究结果将为无尾两栖类幼期的生长发育规律提供参考数据。     

生态学假说试验验证的原假说困境

试验方法是生态学假说的主要验证方法之一,但也存在由原假说引发的质疑.Quinn和Dunham(1983)通过对Platt(1964)的假说-演绎模型进行分析,主张生态学不可能存在可以严格被试验验证的原假说.Fisher的证伪主义与Neyman-Pearson(N-P)的非判决性使得统计学原假说不能被严格验证;而生态过程中存在的不同于经典物理学的原假说H₀(α=1,β=0)与不同的备假说H₁′(α′=1,β′=0)的情况,使得生态学原假说也很难得到严格的实验验证.通过降低P值、谨慎选择原假说、对非原假说采取非中心化和双侧验证可分别缓解上述的原假说困境.但统计学的原假说显著性验证(NHST)不应等同于生态学假说中有关因果关系的逻辑证明方法.因此,现有大量基于NHST的生态学假说的方法研究和试验验证的结果与结论都不是绝对的逻辑可靠的.     

新疆开都河流域水生植物多样性及其影响因素

河流是一个连续的、流动的、独特而完整的系统,研究河流生态系统中水生植物的多样性分布格局及其影响因素对河流生态学研究具有重要意义。本文通过野外调查,研究了新疆开都河流域水生植物多样性、主要水生植物群落特征及与环境因子之间的关系,并利用水分-能量动态假说和栖息地异质性假说对该流域水生植物物种多样性的地理格局进行解释。结果表明: 开都河流域共有水生植物71种,隶属于24科39属;聚类分析可将开都河流域水生植物群落划分为10个主要群落类型,其中芦苇群落物种丰富度最高,狭叶香蒲群落和金鱼藻群落物种丰富度最低;流域水生植物群落Shannon指数与pH呈显著负相关,Simpson指数与pH、经度呈显著负相关,与海拔呈显著正相关;流域水生植物群落类型主要受海拔、水深及水温的影响;流域水生植物物种多样性随经纬度无明显变化规律。水分-能量动态假说和栖息地异质性假说共解释开都河流域水生植物多样性格局变量的31.4%,表明这两个假说对于该流域水生植物多样性格局的解释力并不高。     

人工饲养条件下黄额闭壳龟的繁殖行为研究

2017—2019年在广西壮族自治区桂林市永福县对7只性成熟(5雌2雄)黄额闭壳龟Cuora galbinifrons的交配与繁殖进行了观察研究,记录人工养殖条件下亲龟的生活、交配及繁殖习性,结合相关研究报导,调整亲龟饲养及龟卵孵化方法,在人工养殖条件下成功繁殖出F₁代个体。结果表明,试验亲龟生长状况良好,体质量年平均增长率达6.37%,交配高峰期为5—6月,产卵期为6—7月。共获得5枚受精卵,2次产卵之间积温为197 230～207 955℃·h,并成功孵化出F₁代稚龟3只,龟卵孵化时间为118～136 d,孵化积温为76 464～88 128℃·h,孵化率60.00%。本研究为黄额闭壳龟的人工饲养繁殖提供了理论依据和实践基础。     

植物抗病基因的分子生物学研究进展

植物在长期的进化过程中,需要不断地抵抗病原微生物、昆虫甚至食草动物的侵害。在这种长期相互作用、相互影响的共进化过程中,植物逐渐获得了一系列复杂的防御机制来保护自己。这里既有专一性的抗性,也有非专一性抗性,有的表达是组成型的而有的是诱导型的。在植物抵抗病原侵染的过程中,关键环节是病原与寄主植物间的相互识别及其随后诱发的一系列反应。人们虽然对植物抗病机理及植物抗病性在生产应用等方面做了大量的工作,积累了相当多的资料,但由于一直未能克隆到植物的抗病基因,所以在90年代初期以前有关植物抗病性的分子生物学研究进展一直都很缓慢。而最近的几年里,人们克隆到了一些植物的抗病基因,使得对寄主-病原相互作用分子机理的研究得到迅速的发展,并为抗病基因在生产中的应用带来了新的前景。     

温度对中华鳖卵孵化和胚胎发育的影响

在25℃,27．5℃,30℃,32．5℃和35℃条件下,分别研究了中华鳖（Trionyx sinensis)卵的孵化和胚胎的发育。卵黄和卵壳的湿重分别占卵重的85．10％和14．90％,含水量分别为76．63％和21．01％。中华鳖胚胎重随孵化时间呈逻辑斯谛曲线增长,孵化温度越高,胚胎发育速度r越大。25℃－30℃的胚胎发育仅表现为‘S’型生长曲线的前,中段,在孵化后期发育速度未受到明显的抑制,32．5℃和35℃温度条件下,后期发育速度受到了较大的影响。孵出稚鳖湿重和干重均与初始孵重存在极显著的经性相关关系。孵化温度对孵出稚鳖湿重没有显著影响,但对孵出稚鳖干重的影响极显著。随孵化温度的升高,孵出稚鳖干重吾‘U’形变化,在适中温度下,胚胎的生长效率最低。卵黄干重随孵化时间呈指数递减,温度越高,孵黄的利用速度越快。在孵化过程中,卵重,卵干重和卵内水总量都随孵化时间的延长,孵化温度的上升而略有下降。孵化期随温度升高呈双曲线缩短,其相关关系可用方程I＝30．6＋109／（T－22．5）来表示。中华鳖卵的最适孵化温度在32．5℃左右,胚胎孵化后期比早期对温度的需求可能要低一些。     

小型哺乳动物种群周期性波动的自我调节假说

种群调节是种群生态学的一个核心问题。文章主要阐述了小型哺乳动物种群在其低数量期自我调节的4 种可能假说和相关的实验证据。其中, 有关衰老—母体效应假说近年已受到普遍重视, 而支持多态行为假说、社会生物学假说和远交假说的证据较少, 尚需更多的实验来加以验证。衰老—母体效应假说是在应激假说的基础上发展而成的。该假说认为, 母体质量会在整个高峰期的动物中发生改变, 并能够延续到衰减期和低数量期。在低数量期, 种群内的老年个体增多, 导致它们不能维持内分泌的自稳态, 可能通过影响后代的存活和生殖而维持低数量, 进而起到调节种群周期的作用。针对国际上研究的发展趋势, 我们还对未来的研究方向提出了一些建议。     

细胞核和有性生殖是如何起源的?

真核生物的起源是一个根本性的、令人生畏的进化谜题, 目前设想的关于“核”起源的流行情景还远谈不上清晰。关于真核生物的起源可谓众说纷纭, 有共营模型、自演化模型、病毒性真核生物起源模型和外膜假说, 等等。迄今为止, 真核演化的动因则鲜有涉及。笔者发现, 从原核生物到真核生物, 基因组的DNA总量大约增加了3.5个数量级, 而这与现代真核生物的DNA压缩比(packing ratio)惊人地一致! 这样, 仅仅用偶然的吞噬、共生或寄生来解释真核生物的起源, 无论如何是难以让人信服的(其实, 正是内共生理论将人们引入了歧途), 而关键是需要解释基因组为何急剧增大。这可能与DNA的复制错误或多倍化现象不无关系, 当然并非完全排除不同种类个体之间的侧向的基因流动或整合的可能贡献。不难理解, DNA压缩机制的成型应该就是迈向真核生物的关键一步, 自然还伴随了细胞内部的结构分化、更为精巧而复杂的细胞分裂机制的发展, 等等。因此, 本文提出细胞核起源的新学说——压缩与结构化假说。此外, 从分子遗传学的角度来说, “性”一点都不神秘, 就是将两个个体的基因组拼在一起而已, 藉此种族多样的遗传信息分散到了个体之中; 而从生态的角度来看, “性”的原始动机就是与休眠事件的偶联。     

In silico Analysis of the Potential Infection Mechanisms of Magnaporthe grisea from Horizontal Gene Transfer Hypothesis

Horizontal gene transfer (HGT) has long been considered as a principal force for an organism to gain novel genes in genome evolution. Homology search, phylogenetic analysis and nucleotide composition analysis are three major objective approaches to arguably determine the occurrence and directionality of HGT. Here, 21 genes that possess the potential to horizontal transfer were acquired from the whole genome of Magnaporthe grisea according to annotation, among which three candidate genes (corresponding prote...