基于线粒体基因组的华蝉族系统发育地位研究(半翅目: 蝉科)(英文)

【目的】本研究旨在明确无鼓膜发音器的华蝉族(Sinosenini)昆虫在蝉总科(Cicadoidea)的系统发育地位。【方法】依据在陕西宁陕采集的合哑蝉Karenia caelatata成虫标本,对华蝉族的合哑蝉K. caelatata线粒体基因组进行测序、注释和生物信息学分析;并与蝉总科其他类群的线粒体基因组进行了比较,然后利用最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)分别构建了蝉总科分子系统发育树。【结果】合哑蝉线粒体基因组长14 960 bp (GenBank登录号: MN922304),其基因组成、蛋白编码基因的核苷酸组成和密码子使用等,与蝉总科其他类群具相似特征。核苷酸多样性分析表明,atp8, nad6和nad2为易变基因,而cox1比较保守。非同义替换率和同义替换率比表明,蝉总科昆虫线粒体基因组进化处于高水平的纯化选择下。系统发育分析结果支持蝉次目(Cicadomorpha)的单系性,该次目3个总科的关系为：角蝉总科Membraciodea+(蝉总科Cicadoidea+沫蝉总科Cercopodidea)。无鼓膜发音器的哑蝉属与蝉亚科(Cicadinae)的蜩蝉族(Dundubiini)相关类群聚在一起,且与寒蝉属Meimuna关系最近;黑蝉族(Cicadatrini)的草蝉属Mogannia和音蝉属Vagitanus则与姬蝉亚科(Cicadettinae)相关类群聚在一起;日宁蝉属Yezoterpnosia并非一个单系群。【结论】华蝉族应从姬蝉亚科转移至蝉亚科并与蜩蝉族(Dundubiini)合并,而黑蝉族应从蝉亚科转移至姬蝉亚科。研究结果为进一步解析具有不同发声机制的蝉科昆虫系统演化提供了新信息。     

基于线粒体D-loop区和Cyt b基因分析广西禾花鲤三个群体遗传结构

研究基于线粒体D-loop区和Cyt b基因部分序列, 分析了广西全州、融水、环江三地禾花鲤(Cyprinus carpio)的遗传结构。在3个群体中共鉴定到19种D-loop与Cyt b序列的组合单倍型, 总的单倍型多样性(H_d)和核苷酸多样性(π)分别为0.916±0.010和0.008±0.004, 禾花鲤线粒体DNA具有单倍型多样性高和核苷酸多样性低的特点。环江群体单倍型多样性最低, 但是核苷酸多样性却最高, 反映了环江群体存在最明显的谱系混杂。分子方差分析(AMOVA)显示遗传变异主要来源于群体内部(71.54%), 禾花鲤三个群体间有显著的遗传分化(F_st=0.285; P<0.01)。系统发育分析表明, 多数样本的线粒体单倍型属于华南鲤(C. carpio rubrefusus)类型, 同时三地禾花鲤中均检测到一定频率的西鲤(C. carpio carpio)或远东鲤(C. carpio haematopterus)类型的线粒体单倍型, 提示禾花鲤可能受到鲤养殖品种的杂交渐渗。研究初步揭示了广西禾花鲤的种质资源现状, 为禾花鲤这一地方特色“稻鱼共作”品种的选育和苗种管理提供了必要的依据。     

基于数字土壤制图技术的土壤有机碳储量估算

精准的土壤属性空间分布信息有助于提升土壤有机碳储量估算的精度。本研究以河南省济源市南山林场为研究区,以地形因子为预测因子,利用模糊C均值(FCM)聚类方法对土壤有机碳含量、土壤容重、土壤厚度和土壤砾石含量进行数字土壤预测制图,基于数字制图结果实现土壤有机碳密度预测制图和土壤有机碳储量估算。结果表明: 基于数字土壤制图方法得到的研究区土壤有机碳密度平均值为4.24 kg·m^-2,其预测图的平均误差(ME)为0.08 kg·m^-2,平均绝对误差(MAE)为2.80 kg·m^-2,均方根误差(RMSE)为5.03 kg·m^-2,与传统类型方法相比,预测结果的精度和稳定性更高,具有较高的可信度,最终估算得到研究区土壤有机碳储量为3.08×10⁸ kg。基于数字土壤制图技术仅采用少量土壤样点即可实现较高精度的土壤有机碳密度制图和储量估算,且能表征土壤有机碳密度空间分布特征。本研究为土壤有机碳储量估算提供了新途径,有助于提升土壤有机碳储量估算的精度和效率。     

妊娠期母体甲状腺功能减退对胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的影响

摘要 目的：研究妊娠期母体甲状腺功能减退对胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的影响。方法：构建妊娠期母体甲状腺功能减退小鼠模型,制备胎鼠骨骼肌线粒体,同时选取健康正常胎鼠做本次实验的对照组。采用酶联免疫吸附法和放射免疫分析法测定两组小鼠甲状腺功能;通过全自动生化分析仪检测两组胎鼠胰岛素抵抗结果;利用Clark氧电极测定密闭反应体系评价两组胎鼠线粒体功能结果,并分析母体甲状腺功能减退与胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的相关性。结果：两组小鼠甲状腺功能结果、两组胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体结果对比分析之间均有显著差异（P<0.05）。甲减组小鼠血清中促甲状腺激素（Thyroid Stimulating Hormone,TSH）、丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase,ALT）和门冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase,AST）均较对照组低,胎鼠的空腹血糖（fasting blood-glucose,FBG）、动态3（state3,ST3）、动态4（state4,ST4）呼吸速率和呼吸控制比（respiratory control,RCR）也均较对照组低;而甲减组小鼠游离甲状腺素（free thyroxine,FT4）却较对照组高,胎鼠的胰岛素（insulin,INS）和胰岛素抵抗结果（homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR）也较对照组高（P<0.05）。且母体甲状腺功能减退指标中FT4和RCR、ALT和FBG以及RCR之间有负相关关系,母体甲状腺功能减退的其他指标则与胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的其他相关指标之间呈正相关关系（P<0.05）。结论：妊娠期母体甲状腺功能减退会降低胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能,影响胎鼠的正常发育。     

阿尔茨海默病的症状、诊断及其护理

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD),俗称老年痴呆病,是一种发病进程缓慢、随着时间不断恶化的神经退化性疾病.本研究根据认知能力和身体机能的恶化程度对阿尔茨海默病的病程进行分期描述,对前期、早期、中期和晚期4个时期的症状、临床诊断和护理进行了系统的分析,以期全面了解和认识阿尔茨海默病的症状和征候,为预防和早期干预阿尔茨海默病提供理论基础.     

蛹虫草组学研究进展

作为虫草属的模式种,蛹虫草是目前虫草类真菌中研究和应用最为广泛的物种之一。随着基因组序列的公布,蛹虫草组学水平的研究近年来取得了明显的进展。本文从基因组、线粒体基因组、甲基化组、转录组、蛋白质组、代谢网络等角度对蛹虫草组学水平的研究现状进行综述,期望对进一步推动蛹虫草的深入研究提供帮助。     

右美托咪定通过抑制线粒体凋亡水平缓解大鼠脑缺血后记忆障碍的实验研究

摘要 目的：探右美托咪定缓解缺血性脑损伤记忆障碍大鼠记忆功能的作用机制。方法：选择雄性SD大鼠36只,随机分为三组,分别为：假手术组（12只）、缺血性脑损伤模型组（12只）、右美托咪定组（12只）,除假手术组外其余动物均采用双侧颈动脉结扎术建立慢性脑缺血模型。假手术组和模型组给予生理盐水静注,右美托咪定组给予右美托咪定0.5 μg /kg,静注,均在15 min内滴完。比较大鼠给药前和给药后4 w的记忆情况以及线粒体凋亡因子Bcl-2、Cleaved Caspase-3、Caspase-9的表达水平。结果：（1）与假手术组相比,模型组和右美托咪定组大鼠逃逸潜伏期明显增高（P＜0.05）,右美托咪定组逃逸潜伏期与模型组相比有显著降低（P＜0.05）;与假手术组相比,模型组和右美托咪定组大鼠游泳路程明显延长（P＜0.05）,右美托咪定组游泳路程与模型组相比有显著降低（P＜0.05）;（2）与假手术组相比,模型组和右美托咪定组大鼠海马区部分凋亡因子Bcl-2,Cleaved Caspase-9,Cleaved Caspase-3的蛋白表达均有明显提升（P＜0.05）;与模型组相比,右美托咪定组在给药4 w后上述蛋白的表达有明显降低（P＜0.05）。结论：右美托咪定对脑缺血记忆障碍大鼠的记忆功能有显著改善作用,其作用机制可能与抑制线粒体凋亡水平有关,具体信号通路还有待进一步探索。     

访花昆虫野蚜蝇线粒体基因组结构分析

野蚜蝇Syrphus torvus(Osten-Sacken)成虫具访花习性,是重要的传粉昆虫;幼虫捕食蚜虫,是蚜虫重要天敌之一.本研究通过高通量测序、组装拼接获得了完整的野蚜蝇线粒体基因组全序列(GenBank登录号:MW074962),其序列全长为16 444 bp,包含13个蛋白编码基因(PCGs)、22个tRNAs、2个rRNAs和D-loop区.野蚜蝇线粒体全序列A+T含量为80.6％,G+C含量为19.4％,表现出明显的A+T偏斜.除了 COXI、ATP8、ATP6和ND1的起始密码子为TTG,其它9个PCGs以ATN为起始密码子;COXI的终止密码子为不完整的T--,ATP6为TAG,其余11个PCGs的终止子为TAA.22个tRNAs的二级结构均为典型的三叶草结构,并预测了野蚜蝇rRNAs的二级结构.野蚜蝇D-loop区存在重复序列和茎环结构,22种蚜蝇科基因间隔区与重叠区具有6个保守区域.基于24个物种(22个蚜蝇科和2个缟蝇科)的PCGs序列,通过贝叶斯法(BI)和最大似然法(ML)构建系统发育树,结果显示,野蚜蝇和黑足蚜蝇Syrphus vitripennis互为姊妹种,支持了蚜蝇亚科Syrphinae的单系性,两种拓扑结构中管蚜蝇亚科Eristalinae均没有聚为一支.该研究结果丰富了蚜蝇科线粒体基因组学基本数据,为进一步深化蚜蝇科系统发育关系讨论提供了参考.     

莫古礼(Floyd Alonzo McClure)在华采集和引种竹类植物的历史及其影响

竹类植物是美国采集者在我国采集和引种的一类主要植物。在众多的竹类植物采集者中, 莫古礼(Floyd Alonzo McClure)是最具代表性的一位, 他于1919-1940年在岭南大学开展竹类植物研究, 在此期间多次采集竹类植物标本并引种竹类植物到美国。本研究通过大量文献研究、档案查阅以及实地调研, 整理了莫古礼采集竹类植物的路线和采集地, 并对竹类植物学名进行校对, 分析了莫古礼在华研究、采集和引种竹类植物的历史及其影响。经统计, 莫古礼在华期间竹类植物标本采集地涉及12个省级行政区39个地级市, 主要集中在广东、海南、香港等地; 引种地涉及9个省级行政区的25个地级市; 共采集竹类植物标本727号1,840份, 隶属20属93种(含种下单位, 下同), 分别占我国竹类植物属和种的58.8%和17.4%; 共引种竹类植物255份, 隶属于17属77种, 分别占我国竹类植物属和种的50.0%和14.4%。莫古礼在华采集和引种竹类植物极大地发展了竹类植物分类学, 所采集的竹类植物标本为后人竹类植物研究提供了极大的帮助, 所引种的竹类植物极大丰富了美国竹类植物种类, 也促进了竹类植物在美国的应用。     

线粒体DNA靶向治疗

线粒体(mitochondrion)是真核生物细胞中的一种非常重要的细胞器,含有独立于细胞核染色体外的遗传物质,通过氧化磷酸化产生ATP,是细胞的能量工厂,与细胞分化、信号转导、代谢稳态等过程密切联系。线粒体功能的紊乱与癌症、神经退行性疾病、糖尿病等许多疾病的发生、发展及治疗息息相关。线粒体在细胞命运中扮演的关键角色,使对线粒体这一特殊细胞器的探索成为生命科学研究热点之一。人线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)是一相对保守且仅16 kb的环状双链DNA分子,只含37个基因,但这些基因都是维持线粒体功能稳定必不可少的部分。随着对线粒体功能认识的不断深入,研究人员发现mtDNA突变,会导致活性氧自由基过量产生,从而引起细胞衰老,甚至引发诸多疾病,例如遗传性视神经病变、线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作综合征等。但是,目前针对这些线粒体基因疾病尚无非常有效的治疗手段。为了进一步了解这一关键细胞器,研究人员开发了一些有效的方法来突破线粒体的复杂屏障。本文将重点介绍并讨论近几年靶向mtDNA的研究进展,主要从药物修饰、材料递送、基因编辑等方面进行了总结,希望能为推动线粒体的研究提供一些新的思路。