信号分子在生物脱氮中的作用及检测方法

生物脱氮是由微生物主导的地球氮循环中的重要环节之一,主要包括硝化、反硝化和厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)等过程。在微生物联合作用下,污水中的有机氮及氨氮经一系列作用转化为氮气,这种经济高效、环境友好的处理工艺在世界范围内得到广泛应用。群体感应(quorum sensing,QS)以信号分子为媒介通过改变菌群密度和周围环境变化来调节微生物的各种行为。大量的研究已证实调控QS信号分子在生物脱氮中具有应用潜力。本文介绍了各种信号分子类型,从基因组学、实际应用等方面综述了各类信号分子以及检测方法,同时针对酰基高丝氨酸内酯(acyl homoserine lactones,AHLs)类信号分子在生物脱氮中的作用进行详细介绍。然而不足之处在于信号分子研究只是停留在实验室阶段,仅仅研究了单一信号分子对生物脱氮的影响。未来可将信号分子应用于实际污水,研究多种信号分子共同作用以及多种微生物之间的QS现象。     

多足动物亚门主要类群的谱系发生与谱系年代分析——基于形态、化石和分子的综合数据

多足动物可能是最早入侵陆地环境的无脊椎动物之一。随着泛甲壳动物大类的确立,多足动物亚门的谱系发生问题已成为节肢动物研究中的焦点。基于表型性状的系统学研究中,多足动物亚门在节肢动物门中的系统分类和单系性等问题一直存在争议;化石记录的稀少又使多足动物的起源及演化历史变得迷雾重重。近年来分子系统学的进展为深入探讨多足动物谱系发生问题开辟了新的途径;分子定年的应用为探讨多足动物起源、登陆等早期演化问题提供了新的手段。谱系年代学综合了化石记录和分子定年两方面的优势,为更加精确地讨论多足动物起源、内部类群分歧时间及其地质背景奠定了基础。谱系年代分析显示,多足动物类起源于寒武纪晚期或更早;多足动物内部类群的分歧不晚于奥陶纪;而化石证据显示,多足动物的登陆事件也可能发生在这一时期,多足动物内部类群的分歧事件(及食性分化)可能与登陆过程有关。精确的多足动物亚门谱系发生关系以及谱系年代学细节还有待于进一步综合系统学、多基因和多重化石参照点的合理分析加以深入和完善,进而为早期陆地复杂生态系统的建立提供新的证据。     

燕麦分子育种研究进展

燕麦是一种主要生长在温带冷凉地区的粮饲兼用作物,近年来燕麦的营养价值和降低胆固醇特性的发现使人们认识到燕麦及其制品是一种健康食品,促进了燕麦产业发展,对燕麦品种培育提出了更高要求。在此背景下,现代生物技术与常规育种技术结合是满足这一需求的重要途经。本文综述了国内外燕麦分子育种方面的研究进展:(1)我国燕麦种质资源的收集与遗传多样性研究。我国的燕麦种质资源收集工作起始于20世纪50年代,迄今收集并保存了5282份燕麦种质资源。对这些资源的遗传多样性分析研究表明,国内的燕麦种质资源中内蒙古和山西的资源多样性最高;(2)利用各种分子标记构建燕麦遗传连锁图谱研究;(3)一些重要农艺性状的QTL定位研究以及全基因组关联分析研究。包括产量、含油量、β-葡聚糖含量、蛋白质含量、抽穗期、抗病基因、抗冻性等重要农艺性状;(4)标记辅助基因组选择技术在燕麦中的应用;(5)燕麦遗传工程育种研究进展。同时,本文将国内的主要研究进展与国外相关的最新研究成果进行了比较,并对当前分子育种中存在的问题及今后的研究方向进行了探讨,希望能为今后通过生物技术手段培育燕麦新品种提供一定的参考。     

大豆疫霉菌的分离与鉴定

采用叶碟诱捕法从2007年进口的美国大豆携带的土壤和2006年从黑龙江感病大豆田采集的土壤中分离出2株疫霉菌菌株,并对病原菌进行了形态特征、致病性、分子检测。结果表明:形态观察为疫霉属真菌;接种大豆后出现典型的大豆疫病症状;采用大豆疫霉的特异性引物PCR检测,2个菌株均能扩增出分子量为330 bp的特异性条带。结合形态、致病性测定和分子检测,2株病菌鉴定为大豆疫霉菌(Phytophthora sojaeKauf-mann et Gerdemann)。     

A型产气荚膜梭菌α毒素全基因的分子克隆与核苷酸序列分析

应用PCR技术,从A型产气荚膜梭菌菌株NCTC64609中扩增出A型产气荚膜梭菌α毒素全基因(cpa 1229基因)并将其克隆至pMDl8-T载体中。经转化、IPTG／X—gal选择培养,提取质粒,PCR和EcoRI／Pstl双酶切鉴定,筛选阳性重组克隆。经核苷酸序列分析证实,cpa1229基因阅读开放框架由1194bp组成。经GenBank检索对照分析,cap1229基因序列与国外献报道同源性达98．3％,表明本实验所克隆的cpa1229基因即为A型产气荚膜梭菌α毒素基因。     

马尾松纯林中球孢白僵菌种群的遗传异质性

应用ISSR分子标记对安徽省麻姑山马尾松人工纯林的111株球孢白僵菌进行遗传异质性分析,7个引物共得到58个位点,其中多态位点比率为93.10%.不同调查时间亚种群的Nei基因多样性(He)为0.2552,Shannon信息指数(I)为0.3825,亚种群间的基因分化系数(Gst)为0.2269,基因流(Nm)为0.8518,其中5月和7月间的遗传距离最小,为0.0408;不同寄主亚种群的He为0.2623、I为0.3884,亚种群间的Gst为0.1964、Nm为1.0223,其中鞘翅目和鳞翅目间亚种群的遗传距离最小,为0.0163.表明麻姑山球孢白僵菌存在较高的遗传异质性,亚种群间的遗传变异较小,亚种群内表现出相对较大的遗传变异,未见ISSR图谱相同或高度相似的菌株.     

植物中的气体信号分子硫化氢：无香而立，其臭如兰

硫化氢（H₂S）一直被认为是一种有毒气体,作为第三种气体信号分子,H₂S在生物体中的生理功能逐渐被揭示。植物中H2S信号研究在不到10年时间已取得了长足进步。植物体内H2S的生成酶比动物细胞丰富,定位于细胞质、线粒体和叶绿体等多个亚细胞部位,表达具有时空性。目前,植物领域H₂S的功能研究主要采用药理学方法。随着研究的深入,遗传学证据不断加强。内源H₂S的研究手段也在不断进步,从亚甲基蓝间接测定,发展到气/液相色谱、荧光探针、活体电极等直接检测手段。植物中H₂S的生理功能研究主要集中在对干旱、重金属等环境非生物胁迫的缓解作用及机理,也有一些植物生长发育调控方面的报道。目前了解到,H₂S可通过与植物激素、其它气体信号分子、活性氧等相互作用以及蛋白质巯基化修饰等方式发挥生理功能。虽然植物气体信号的研究有其特殊性,也遇到很多困难,但是H₂S信号的广泛而特殊的生理功能是一个具有重要科学意义和应用前景的研究领域。     

TLR3免疫识别dsRNA病毒的分子机制

1984年,果蝇的Toll样蛋白被发现。13年后,人们发现了第一个与果蝇Toll蛋白同源的人Toll样受体(toll like receptor,TLR)蛋白(hTLR4)。迄今,已有10种TLR蛋白(即hTLR1～10)被发现,它们代表了一类保守的受体家族,分别识别不同的抗原。其中TLR3能专一性地识别双链RNA(double stranded RNA,dsRNA),通过依赖MyD88的信号通路及不依赖MyD88的信号通路,     

尖音库蚊复合组杂交子一代4龄幼虫形态性状的研究

对我国尖音库蚊复合组（Culex pipiens complex）中的尖音库蚊Cx. Pipiens pipiens、淡色库蚊Cx. Pipiens pallens和致倦库蚊Cx. Pipiens quinquefasciatus之间杂交的F₁代幼虫形态进行了方差和典型变量分析,结果发现杂交组F₁代4龄幼虫在呼吸管指数、1-S第1对毛和第2对毛的分枝数3个性状上与亲本有明显的差异,而且介于两亲本之间。     

Application of gene sequences to the molecular systematics of the Scarabaeoidea

基因序列分析是揭示金龟总科系统发育关系的重要工具.统计了应用于金龟总科中13个科的线粒体和核基因序列,综述了CO Ⅰ、16S rRNA、28S rRNA、18S rRNA等基因序列在金龟总科分子系统学研究的10新进展,探讨了不同基因序列在分类鉴定、隐存种发现、系统发育关系重建等方面的作用,对未来研究趋势进行了展望,为进一步阐明金龟总科系统发育机制奠定基础.