纤维质原料预处理技术

随着石油资源的大量消耗和逐步枯竭,寻找可再生性的替代能源,特别是新的液态燃料,已成为维持人类社会可持续发展的紧迫任务。在可再生性替代能源——生物能源领域发展力度最大的品种是燃料乙醇。但是越来越多的人们已经认识到,随着世界人口的增长,用淀粉和糖类生产燃料和化工产品的发展将受到很大的限制。只有粮食、食糖生产过剩的国家,才能将大量以粮食和食糖作为原料生产的乙醇用作汽车燃料。而植物光合作用产物的绝大部分为植物的枝、干、叶等木质纤维素类,是纤维素、半纤维素和木质素等聚合物的复合物,其中纤维素和半纤维素都可以被转化成乙醇,理论得率可以同粮食相仿（大于400L／t）。因而,即使像美国那样粮食和土地资源非常丰富的国家,目前也十分重视利用植物纤维原料生产乙醇技术的研究。 近年来,纤维素乙醇技术发展较快,突破了一些关键技术的瓶颈,取得了一些进展。为此,我们特别邀请由山东大学微生物技术国家重点实验室主任曲音波教授领衔的团队,围绕纤维素乙醇生产相关技术,分别就纤维质原料预处理技术、纤维素酶生产技术等进展进行连载,希望更多的读者增加对纤维素乙醇技术的了解。     

基于系统发育分析的DNA条形码技术在澄清芍药属牡丹组物种问题中的应用

清晰的物种概念是材料正确鉴定的基础,是DNA条形码技术应用的前提.本文通过芍药属牡丹组植物DNA条形码数据的系统发育分析,揭示牡丹组植物的进化谱系及其与分类上“物种”的关系.在此基础上分析DNA条形码技术在牡丹组植物中应用的可能性.同时,以芍药科芍药属牡丹组植物为例,讨论DNA条形码技术在应用中存在的问题与解决方案.研究材料包括牡丹组植物目前已知的几乎所有的变异类型（种或种下分类群）共40份.DNA序列来自叶绿体基因组ndhF,rps16-trnQ,trnL-F和trnS-G4个基因,共有（含插入/缺失）5040个位点,包含96个变异位点,其中信息位点69个;核基因组GPAT基因2093~2197bp,变异位点（含插入/缺失）总数279个,其中信息位点148个.叶绿体基因组与核基因组所揭示的包括四川牡丹、矮牡丹、卵叶牡丹和紫斑牡丹在内的进化线与根据形态所建立的物种限定不吻合：（ⅰ）叶绿体基因分化明显但核基因没有明显分化——四川牡丹和紫斑牡丹的各居群系统;（ⅱ）核基因分化显著而叶绿体基因分化很小——矮牡丹和卵叶牡丹.因为这些居群系统之间存在一定程度的地理隔离,但不存在生殖隔离,出现这种两个基因组数据背离的现象可能是由于不同居群系统在进化历史中捕获了其他居群系统的叶绿体基因组.这些基因作为牡丹组植物DNA条形码的适合性分析显示,叶绿体基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的4.82倍,GPAT基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的2.21倍,说明这些基因可作为牡丹组植物的DNA条形码.种间或居群系统之间完全分化位点的统计结果表明,这些种或居群系统之间存在相互区别所必需的位点.通过牡丹组植物DNA条形码分析,认为：（ⅰ）物种概念对DNA条形码技术能否成功应用有十分重要的影响,拟应用DNA条形码的类?     

真核生物转录调控进化的研究进展

转录调控进化在真核生物的表型进化中发挥了重要作用.首先介绍了基因转录调控元件,包括基因上游调控序列和转录因子的进化特点,然后阐述了转录调控进化在生物体进化中所起的作用,最后提出了当前研究转录调控进化所面临的问题和挑战.     

分子方法在我国有尾类系统与进化研究中的应用

从系统发育、物种分类与界定和遗传多样性等方面,介绍了分子方法在我国有尾类系统与进化研究中的应用现状和最新进展.分析讨论了我国有尾类系统与进化研究中存在的问题,展望了该领域今后的研究趋势和发展前景.     

比较基因组学及其应用

比较基因组学是利用某些基因组图谱和测序获得的信息推测其他生物基因组的基因数目、位置、功能、表达机制和物种进化的学科。比较基因组学的发展与序列数据的积累密切相关,目前该学科已经成为研究生物基因组的最主要手段之一。利用FASTA、BLAST和CLUSTAL W等序列比对工具,种间的比较基因组学能够让人们了解物种间在基因组结构上的差异,发现基因的功能、物种的进化关系,以及进行功能基因的克隆。种内的比较基因组学研究主要涉及个体或群体基因组内诸如SNP、CNP等变异和多态现象。比较基因组学的研究结果不但有助于深入了解生命体的遗传机制,也有助于阐明人类复杂疾病的致病机制,揭示生命的本质规律。     

新一代植物志：创新与发展

2004年10月,由三代植物学家历时45年完成了《中国植物志》。7年之后,中国植物学会系统与进化植物学专业委员会和云南省植物学会在昆明举办了201l全国系统与进化植物学研讨会暨第十届青年研讨会。会议明确提出了“后植物志时代的系统与进化植物学”这一主题。2013年9月,英文和修订版《中国植物志》联合编委会在北京宣布,世界上最大和高水平的FloraofChina已全面完成,     

南瓜两性花的形态与结构研究

对南瓜的两性花进行外部形态及结构的研究,结果表明：南瓜的两性花可有子房上位花、子房半下位花和子房下位花三种类型：花萼、花冠均为５,合瓣;雄蕊３,其中有两枚各由两个雄蕊合生而成,分离和部分联合,花药结构特殊,花粉发育正常;雌蕊具有单个或两个柱头及花柱。子房壁结构正常。上方的子房壁表皮发育完好,具气孔器。胚珠在外形上也发育正常。两性花与单性花同生长在一个植株上,可以连续多代稳定地遗传,萌生当代植株的种子来源于上一代雌花。这对探讨被子植物的系统进化关系有着重要的意义     

上新世以采的中国自然地理环境和中国古人类的进化

本文通过把中国古人类的进化摆到中国这一特定的地理区域、特定的自然地理环境中去作联系的考察,提出如下几点看法:1.中国是世界上很早就为人类所居住的地区之一,受自然地理环境的影响和制约,中国古人类主要生存于自然条件较好的东部季风区域;2.古人类在中国境内主要是由南向北、进而向东北方向扩散和分布;3.中国最早的古人类可能是外来的,可能是从中国南部边境进入中国境内的。     

流感病毒基因组进化研究进展

流感病毒先后造成了1918、1957、1968和2009年等多次全球性大流感,对人类的生命健康和社会生活形成了巨大的威胁。流感病毒的基因组进化研究为揭示病毒致病机理、疫情监测、准备疫苗和研发抗病毒药物提供了巨大的帮助。文章以流感病毒基因组进化机制为核心,结合与基因组进化密切相关的抗原性和抗药性等表型进化,对流感病毒基因组进化研究的相关进展予以介绍。     

大熊猫bHLH基因家族的识别与分析

碱性/螺旋-环-螺旋(basic/Helix-Loop-Helix,bHLH)蛋白质家族是数量最多、最复杂的转录因子家族之一,几乎存在于所有真核生物体内,其功能包括参与神经发育、肌肉形成、造血等重要生物学过程的基因表达调控.目前对一些动物的bHLH蛋白的研究已较为广泛和深入,但作为保护动物的旗舰物种大熊猫的bHLH蛋白的研究却很有限,大熊猫全基因组最近已经公布,这方便了大熊猫bHLH的深入研究.本研究发现大熊猫基因组中共有118个bHLH基因,根据结构域差异和系统发育分析结果,大熊猫的bHLH基因归属于42个亚家族,其中属于A、B、C、D、E、F 6个组的数目分别为:56、26、17、5、6、0,此外还有8个大熊猫的bHLH成员暂时无法将其分为任何一组,列为"orphans"组.有些种类,如COE和MITF亚家族在大熊猫进化过程中可能出现了丢失.