基于标本和分布信息评估中国虾脊兰属 植物的濒危状况

兰科植物是生物多样性保护的旗舰类群之一, 但如何客观准确地评估兰科植物的濒危状况, 一直是生物多样性保护中急需解决的问题。本文以中国虾脊兰属(Calanthe)植物为例, 探讨了基于馆藏标本和野外分布信息进行兰科植物红色名录濒危等级评估的利弊。我们的研究表明, 馆藏标本能够比较客观地反映物种地理分布信息和相应的野外居群状况, 但对于物种分布的历史变化和受威胁因素反映不足; 而野外工作对于物种的实际分布状况和受威胁因素等的反映比较客观, 但能发现的物种和居群数量有限, 部分极小种群物种在短时间野外工作中很难发现。我们的研究认为, 有2种虾脊兰属植物应被评估为野外灭绝(EW), 16种应被评估为极度濒危(CR)。可见, 中国虾脊兰属植物濒危的状况远比前人的评估结果要严重得多。     

沉默马铃薯Sgt1-3基因减少块茎糖苷生物碱积累

马铃薯茄啶 糖基转移酶（solanidine glycosyltransferase,Sgt）家族成员Sgt1、Sgt2和Sgt3参与糖苷生物碱（glycoalkaloids,GAs）合成。已有研究证明,抑制该家族任一成员表达可影响马铃薯块茎中糖苷生物碱合成;然而,对Sgt家族成员的单基因实施调控很难有效降低块茎中总糖苷生物碱的积累。为降低马铃薯块茎中总糖苷生物碱的含量,本研究拟采用RNAi技术,对糖苷生物碱合成代谢途径末端酶基因家族成员Sgt1 3在转录水平进行共调控。为实现这一目的,构建了块茎特异性启动子Patatin驱动的,以Sgt1、Sgt2和Sgt3基因为靶向的RNAi表达载体pCEI-PFR,采用农杆菌介导法转化马铃薯茎段,获得10株可沉默Sgt1、Sgt2和Sgt3基因表达的Patatin RNAi融合基因的转基因植株。实时定量PCR（RT-qPCR）结果显示,Sgts基因的相对表达量分别降低了大约32%～60%（Sgt1）、29%～55%（Sgt2）和25%～66%（Sgt3）,而草甘膦抗性基因--5-烯醇式丙酮酸-3-磷酸莽草酸合酶（5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase, EPSPS）的表达量则增加了约48%～135%。高效液相色谱法（HPLC）证明,尽管转基因株系的绿色组织中糖苷生物碱含量与野生型无显著差异,但块茎中糖苷生物碱分别比野生型降低了46%～59%（庄薯3号）和42%～62%（Favorita）。上述结果提示,复合沉默茄啶 糖基转移酶家族基因可降低马铃薯块茎中糖苷生物碱的积累。此外,该结果可能对研究马铃薯不同组织间糖苷生物碱的分布和积累,以及马铃薯种质资源的创新开发具有一定启示。     

亚洲玉米螟两个不同地理种群对暗期干扰的滞育反应

为了探明亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)不同地理种群对暗期干扰的滞育反应, 本文在研究了亚洲玉米螟南昌种群（28°41′N, 115°53′E）和哈尔滨种群（44°56′N, 127°10′E）光周期反应的基础上, 在室内分别测试了25℃和28℃温度下1 h的光脉冲干扰光周期L9∶D15和L12∶D12对这两个不同地理种群幼虫滞育抑制的影响。结果表明： 在25℃和28℃下, 哈尔滨种群的临界日长分别比南昌种群延长了1 h 40 min和2 h; 在所有测试的暗期干扰实验中, 除了极少数光脉冲干扰点外, 南昌种群幼虫滞育的发生率显著低于哈尔滨种群; 1 h光脉冲干扰光周期L9∶D15的滞育发生率明显低于干扰光周期L12∶D12, 且前者表现了暗期的中间对光脉冲最敏感, 而后者显示了暗期的初期对光脉冲最敏感; 28℃下光脉冲对滞育的抑制效果强于25℃。这些结果进一步提示, 即使在同种昆虫中, 如果地理种群和实验条件不同, 暗期干扰对滞育抑制的效果也可能不同。     

昆虫RNA沉默抗病毒机制研究进展

RNA沉默是昆虫用来抵御病毒入侵的一种普遍而又进化保守的防御机制, 而昆虫病毒也会相应地编码沉默抑制子来破坏宿主的防御功能。本文主要结合果蝇的相关研究成果对昆虫RNA沉默抗病毒机制、 RNA沉默抑制子的作用特征及宿主与病毒的共进化关系做一综述。研究表明, 由小干扰RNA (small interfering RNAs, siRNA)介导的RNA干扰在果蝇抗病毒防御机制中发挥重要作用。果蝇中Dicer-2（Dcr-2）, argonaute-2（AGO2）和双链RNA结合蛋白R2D2是siRNA干扰途径中的3个关键组分, 这3个基因的缺失或突变会显著提高果蝇对RNA病毒的感受性。此外, 果蝇中还鉴定了其他与RNA干扰密切相关的基因, 如vasa intronic gene, aubergine, armitage, rm62 和piwi, 它们在抗病毒感染中同样发挥重要作用。果蝇病毒中已鉴定出3种RNA沉默病毒抑制子（viral suppressors of RNAi, VSRs）, 分别为果蝇FHV病毒沉默抑制子FHV-B2、 果蝇C病毒沉默抑制子DCV-1A及果蝇CrPV病毒沉默抑制子CrPV-1A。FHV-B2和DCV-1A通过与dsRNA或siRNA结合抑制RNA沉默, 而CrPV-1A通过与AGO2结合阻止RISC的形成抑制RNA沉默。在漫长的进化过程中, 病毒和宿主相互博弈, 协同进化。昆虫抗病毒沉默途径中的关键组分通过保持持续和快速进化来对抗高度变异的VSRs。     

REV3基因对结肠癌细胞遗传信息表达的影响

利用RNA干扰技术降低REV3基因在人类结肠癌细胞(SW480)中的表达, 以荧光实时定量PCR检测REV3表达量的降低情况, 选择低表达效率具有统计学意义的细胞作为实验组细胞。运用细胞生长曲线、MTT、微核和姐妹染色单体交换等方法, 对实验组和对照组细胞进行细胞生长周期、增殖变化情况和遗传信息表达等指标的检测。结果显示: REV3低表达的结肠癌实验组细胞在细胞增殖以及细胞的微核和姐妹染色单体交换等遗传信息表达均明显低于结肠癌对照组细胞, 实验结果具有统计学意义(P＜0.05); 结肠癌的两对照组间(阴性和空白)的结果虽然有一定的差异, 但没有统计学意义。研究结果提示, REV3低表达时, 可能对结肠癌细胞(SW480)的生长与增殖产生影响, 并对微核和姐妹染色单体交换等遗传不稳定现象的产生有一定的抑制作用。     

RNA沉默在植物生物逆境反应中的作用

RNA沉默是真核生物共有的基因表达调节机制和防御机制。在植物RNA沉默中, 一些小RNAs, 如微小 RNAs和小干扰RNAs, 在植物防御病毒、细菌或食草动物的反应中具有重要作用。为了抑制宿主的RNA沉默系统, 植物病毒或细菌进化出了在RNA沉默不同阶段起作用的病毒沉默抑制子或细菌沉默抑制子, 来克服寄主的RNA沉默反应。文章就植物RNA沉默、病毒沉默抑制子、细菌沉默抑制子及其相关防御反应的一些新进展做一概述。     

融入植被连续性因子的生态单元制图法在城市生物多样性维护中的应用

基于一个以植被结构为构建框架的生态单元分类系统,构建了融入了植被覆盖连续性因子的改良城市生态单元制图模型,并将其应用于瑞典赫尔辛堡市的绿色空间研究.使用原生林地指示种或林地连续性指示种（AWIS）鉴定长、短连续性林地的分布,对比其含有维管束植物的物种丰富度,对植被覆盖的连续性因子进行评估检验.结果表明： 长连续性林地中含有较多的AWIS;在建群种均龄大于30年的林地中,长连续性林地相对于结构相似的短连续性林地通常含有较高的生物多样性.融入植被连续性因子的生态单元制图模型是调查城市生物多样性的重要工具,通过图谱中各生态单元所含有的生物多样性信息,可对今后城市生物多样性的维护提出相应策略.     

赣江流域河岸带外来入侵植物的调查分析

通过对赣江流域河岸带植物调查,发现该地有外来入侵植物17科27属31种,其中菊科最多有9种。对赣江流域河岸带入侵植物分布的分析显示:外来入侵植物发生在赣江全流域,上、中、下游河岸带植物群落中入侵植物的优势度无明显差异;河岸带植被类型对入侵植物的分布影响较大,草本群落和灌草群落中的入侵植物优势度明显高于乔木林群落;干扰对外来植物的入侵起到了积极作用,与无干扰方式下的群落相比入侵植物的优势度差异极显著,但干扰方式对入侵植物的分布无影响。     

膜联蛋白A2对人肝癌细胞生物学行为的影响

为了研究膜联蛋白A2(ANXA2)基因表达水平与人肝癌细胞生物学行为之间的关系,采用已优化转染条件的磷酸钙法将针对ANXA2的siRNA重组质粒导入人肝癌细胞SMMC-7721并观察对靶基因表达及细胞生物学行为的影响。以半定量RT-PCR和Western blotting检测转染后不同时间(24 h、48 h、72 h和96 h)ANXA2 mRNA及蛋白表达变化;以MTT法、Hoechast33258染色及体外损伤修复实验等分析抑制ANXA2表达后对SMMC-7721细胞生物学行为的影响。结果显示:所设计的四条siRNA序列均不同程度抑制了ANXA2 的表达(p<0.05),且呈时间依赖性;细胞生长能力及运动能力被显著抑制(p<0.05),其抑制效应与ANXA2 表达敲低程度呈正相关。结论:ANXA2的高表达水平与肝癌细胞的凋亡、生长及运动能力密切相关,以RNAi方法抑制该基因的表达可以有效地抑制肝癌细胞的恶性生物学行为。上述结果为肝癌的实验性基因治疗研究提供了新的思路和对策。     

吡蚜酮对烟粉虱取食干扰效应的探讨

采用甘兰叶片浸液法测定了吡蚜酮对烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)成虫、卵、1龄若虫和3龄若虫的致死作用。在所测试的浓度范围(9.38～300mg/L)内,烟粉虱若虫和成虫的校正死亡率均随吡蚜酮浓度的增大而顺次显著增大。取食75～150mg/L、9.38～37.5mg/L吡蚜酮处理叶片和清水处理叶片的存活成虫个体单头蜜露量(分别为0.37～0.42、0.59～0.72、1.48mm2)间存在显著差异(P<0.05)。用EPG技术研究了吡蚜酮对烟粉虱口针刺吸的不同阶段和取食活性的影响。接触低浓度吡蚜酮(75mg/L)时,最初粉虱能够正常开始取食,但不能从韧皮部正常吸取汁液。高浓度的吡蚜酮(300mg/L)抑制了口针向植物的插入。综合上述结果,说明吡蚜酮可望成为防治番茄黄曲叶病毒病载体-烟粉虱的重要药剂之一。