现代系统生物技术与图式遗传学

基因组程序化表达调控与生物体形态结构发生的相互对应是图式遗传学和系统生物技术研究复杂生物系统的核心。基因-蛋白质表达与神经-内分泌信号,构成生物系统发生演变的双向调控过程是生物信息控制系统的结构、功能和演变的基础。细胞信号传导与基因差异表达调控是从基因、细胞到器官的细胞动力学转换系统,是基因、蛋白质、脂类等生物高分子相互作用与细胞再生、分化、迁移、凋亡的程序化调控节律,也就是基因定位图谱-细胞定位图谱的基因组-蛋白质组与生物体的细胞节律-形态的发生转换过程。     

淋病流行株外排系统与外膜通透性和多重耐药性的关系

探讨外排系统、外膜通透性与淋病流行株多重耐药性的关系。应用K—B法和琼脂稀释法从湛江地区分离出62株淋球菌多重耐药株。利用SDS—PAGE测定淋球菌外膜孔蛋白的表达;应用直接荧光法测定能量抑制剂加入前后淋球菌对抗生素的摄入和积累情况,比较耐药菌与敏感菌内膜泵蛋白表达的差异;利用煮沸法提取细菌DNA,PCR扩增mtrR基因,并对扩增产物测序,比较敏感株与多重耐药株的差异。结果5株多重耐药菌均有外膜孔蛋白表达的缺失或下降,同时伴有外排泵蛋白的表达;5株敏感淋球菌无mtrR的突变,10株多重耐药株均有mtrR基因的突变。表明外排系统、外膜通透性与淋病流行株的多重耐药性密切相关。     

基于CRISPR/Cas系统的生物传感策略研究进展

CRISPR/Cas9系统是继锌指核酸内切酶、类转录激活因子效应物核酸酶之后的第三代基因组定点编辑工具,因其具有特异性切割双链DNA的能力,被广泛应用于基因编辑、生物传感等领域。Cas12a(Cpf1)、Cas13a(C2c2)等蛋白"附属切割"活性的发现,拓展了CRISPR/Cas系统在生物传感中的应用。近年来,研究人员开发出一系列快速、超敏、高特异性的生物传感系统用于分子检测,如SHERLOCK,DETECTR等。本文主要综述了基于CRISPR/Cas系统的生物传感策略的研究进展,并展望了其未来发展的方向。     

专家访谈：遗产的困惑

与现代农业相比,侗区传统的稻鱼鸭种养殖系统具有农业文化遗产的价值,这种价值对当今和未来解决生态和粮食问题有何意义？     

连翘花的结构与繁育系统研究

通过定株观察、解剖和人工套袋交叉授粉试验对连翘花的生长发育和繁殖系统进行研究.结果表明:(1)连翘具有2种避免自交的方式,雌雄异位和雌雄异熟.其雌雄异位表现为长雄蕊短雌蕊花型和短雄蕊长雌蕊花型;雌雄异熟表现为长雄蕊短雌蕊花型为雄蕊先于雌蕊成熟,短雄蕊长雌蕊花型表现为雌蕊先于雄蕊成熟.(2)连翘花P/O值测定和户外套袋交叉授粉试验显示,P/O值为2 000±300;不同类型花的异花授粉结果率在50.64%~80.32%,其中短型花的花粉授到长型花柱头的结果率最高,达80.32%,而长型花和短型花的同型花授粉结果率分别为2.92%和34.15%,表明连翘的异花授粉结果率高于自花授粉,以异交为主,其繁育系统属兼性异交.研究结果认为,连翘雌雄异位和雌雄异熟是其自然结果率低下的主要原因,为进一步探讨连翘在木犀科中的系统进化提供了生殖生态学的依据.     

灵昆岛潮间带大型底栖动物群落结构与生态位分析

2003年11月至2004年8月,在温州湾的灵昆岛东滩进行了大型底栖动物采样调查。共发现大型底栖动物33种,隶属7门8纲21科。主要为软体动物、节肢动物和环节动物多毛类,其中高潮带25种,中潮带30种,低潮带14种。通过对不同季节不同潮带的大型底栖动物密度数据进行成对t检验分析,结果认为各潮带的大型底栖动物密度分布有明显差异,而大型底栖动物密度的季节变化不明显。对定量取样中获得的21个物种以Shannon-W iener指数为基础进行了生态位宽度测定,以P ianka重叠指数为基础进行了生态位重叠值分析,结果表明日本沙蚕(N ereis jap on ica)、纽虫和线虫的生态位较宽,均为2.80以上,它们之间的生态重叠值也较高,均为0.90以上。以密度数据四次开方为基础,利用欧氏距离进行群落物种的系统聚类分析,结果表明21个物种可以分为三大类,即潮间带广布种、中高潮带常见种、狭布种和偶见种,通过非度量多维标度排序分析也支持以上结果。3类物种的生态位重叠值均有不同的表现,与物种的分布与数量相关。研究表明,物种生态宽度、物种之间的生态位重叠值与物种的分布与数量密切相关,反映了大型底栖动物群落中各物种对生境资源的利用能力的强弱。     

城市湖泊退化过程中水生态系统服务功能价值演变评估——以肇庆仙女湖为例

运用市场价值法、碳税法、造林成本法和工业制氧影子价格法、影子工程法以及价格替代等方法,以肇庆仙女湖为例,对城市湖泊水生态系统自然资产价值部分的演变进行了评估。结果得出,仙女湖水生态系统退化过程中,导致水生态系统有些服务功能的大幅度降低,如大气调节功能价值由1999年的460124元降低到2004年的8元、水质净化功能价值由1999年的11480元降到2004年的904元等;但并非各项生态系统服务功能价值都降低,有些项目的生态系统服务功能可保持不变,如水资源调节功能价值;甚至升高,如物质生产价值由1999年的152400元增加到2004年的241200元。该研究给退化生态系统的修复带来很大启示,即在退化生态系统的修复过程中要针对性的就退化生态系统的结构和功能进行修复,提高生态系统的总体服务功能价值,而并非退化生态系统的各项服务均需提高,有些项目的生态系统服务价值可以保持不变,甚至降低。     

人工微生物混菌系统机制解析中的组学应用及进展

人工微生物混菌系统的生物工程应用价值日益受到重视,使得对于混菌系统中成员菌间的相互作用机制研究也成为近年来的一个热点.其研究结果一方面可以为现有人工混菌系统的进一步优化提供理论依据,另一方面也为全新混菌系统的人工构建提供新的思路和策略,进而促进人工微生物混菌系统未来规模化应用.基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等...     

水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响

为了研究水杨酸（SA）对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D₁蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响,用0.5 mmol·L^-1 SA溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,然后将预处理植株进行高温强光（35 ℃,1 600 μmol·m^-2·s^-1）处理,测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D₁蛋白的变化.结果表明：SA预处理有效抑制了高温强光下D₁蛋白的净降解,保持了较高的D₁蛋白磷酸化水平、全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率,维持了较高的PSⅡ原初光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学淬灭系数（q_P）和净光合速率（P_n）.表明外源SA通过调节小麦叶绿体D₁蛋白的周转,减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤,有利于PSⅡ的正常运转.     

蛋白质组学进展

在蛋白质水平上定量、动态、整体性研究生物体的蛋白质组学 ,将在后基因组时代大大增进我们对基因功能的理解。简要介绍了蛋白质组学的概念、研究手段 ,及最新进展