广西恩城保护区黑叶猴种群数量和保护现状

黑叶猴是栖息于喀斯特石山地区的珍稀濒危灵长类动物,由于非法捕杀和栖息地丧失,种群数量急剧减少。2017年10-12月,我们采用样方法调查恩城国家级自然保护区及其周边地区黑叶猴的种群分布、数量及保护现状,分析其致危因素,为制定有效管理行动计划提供理论依据。本次调查共记录到黑叶猴夜宿地89处,其中有43处夜宿地下方有新鲜排泄物。结合本次调查和访问,确定黑叶猴的种群数量为18群100~105只,包括1只全白化黑叶猴成年雌性个体;其中11群分布在保护区内,7群分布在保护区外。猴群由3~12只个体组成。栖息地破碎化和退化是威胁恩城保护区黑叶猴种群生存的主要因素。     

CRISPR/Cas9在放线菌合成生物学研究中的应用和发展

放线菌是活性天然产物和抗生素药物的重要来源。利用合成生物学高效地开发其中丰富的天然产物资源,将为加速新药开发奠定坚实的基础。CRISPR/Cas9作为一种多功能基因编辑系统,因其便捷高效而被广泛应用于真核生物的遗传操作。但在原核生物尤其是放线菌中的应用仍处于起步阶段,机遇和挑战并存。本综述总结了目前CRISPR/Cas9系统在放线菌基因编辑和调控,以及活性天然产物的产量提升、生物合成机制解析和资源开发等方面的研究进展。同时,也对该系统在应用中面临的包括重组修复效率低,以及靶向切割效率不足等关键挑战进行了分析,并提出了相应的优化解决方法。随着CRISPR/Cas9在放线菌应用中的不断完善和发展,将极大地推动放线菌的合成生物学研究,促进其中天然产物资源的有效挖掘和应用开发。     

石榴木质素合成相关基因PgMYB308的克隆和表达分析

该研究以‘红玉石籽’(Punica granatumcv.Hongyushizi)石榴为试验材料,采用RACE和RT-PCR方法,获得与木质素的合成相关基因PgMYB308。PgMYB308基因cDNA全长792bp,编码263个氨基酸。分子量为29.56kD,理论等电点为9.07。序列比对和功能域分析发现,PgMYB308包含R2和R3保守域,以及C1、C2、C4和锌指基序。系统进化树分析显示,PgMYB308与其他物种起源相同,而与桉树EgMYB308亲缘关系最近。荧光定量PCR分析表明,PgMYB308在茎、叶和种子等组织中均有表达,其中茎中表达量最高,叶片中表达量最低;PgMYB308在‘突尼斯软籽’中表达最高,而在‘红玉石籽’和‘白玉石籽’中表达量较低;PgMYB308在‘红玉石籽’籽粒的不同时期均有表达,但在花后20d相对表达量最高,以后随发育进程呈现逐渐下降的趋势。     

石榴赤霉素合成相关基因PgKO的克隆及表达分析

该研究以‘红玉石籽’(Punica granatum cv.Hongyushizi)石榴为试验材料,采用RT-PCR和RACE技术,从石榴花中克隆得到赤霉素合成关键酶——内根贝壳杉烯氧化酶(KO)基因,命名为PgKO(GenBank登录号为MG208017)。PgKO全长cDNA为1 729bp,包含1 542bp开放阅读框(ORF),编码513个氨基酸,相对分子量为141.16kD,理论等电点为4.9。多重序列对比显示,PgKO与苹果MdKO、白梨PcKO、葡萄VvKO的相似性分别为61.28%、64.56%和73%,并且具有CYP450结构域(脯氨酸富含域、氧还原位点和血红素结合域)。系统进化树分析表明,PgKO与其他物种的起源相同,并与桉树EgKO的亲缘关系最近。荧光定量PCR发现,在石榴蕾期和盛花期,PgKO基因的表达量均为筒状花高于钟状花,且PgKO基因在两种花型的子房、花药、花萼中均有表达,但筒状花中子房的表达量最高,花萼的表达量最低;钟状花中花药的表达量最高,子房的表达量最低。     

黄酮6位羟基化酶催化机制的理论研究与应用

灯盏乙素发酵生产过程中,黄酮6位羟基化酶催化效率不足,导致产生至少约18%的副产物。本研究以2种黄酮6位羟基化酶CYP82D4与CYP706X为研究目标,通过分子动力学模拟与量子化学计算,对两种黄酮6位羟基化酶的催化机制进行解析。结果表明,CYP82D4与CYP706X在反应决速步的能垒几乎相同,应当具有相似的反应速率,而CYP82D4相对较小的底物结合能可能有利于产物释放,是其具有更高催化效率的直接原因。最后,基于对底物进出过程的研究,CYP82D4的L540A突变将催化效率提高了1.37倍,证明了理论计算指导黄酮6位羟基化酶改造优化的可行性。本研究揭示了黄酮6位羟化酶的催化机制,为对其进行改造优化以提高灯盏乙素的发酵生产效率提供了参考。     

三峡库区地方特有维管植物研究

三峡库区位于我国中亚热带北部 ,既是我国植物种类丰富的地区之一 ,又是我国第三纪古老植物的残遗分布中心之一。从中国特有属的分布来看 ,该区被认为是中国三大特有植物分布中心之一的“川东 -鄂西”的分布中心〔1〕。该区的特有植物是在长期的自然历史发展过程中形成的 ,它们的存在与分布在科研上具有重要价值 ,而且较多的种类又是重要的资源植物 ,在开发利用上亦至关重要。因此 ,作者根据近年来在三峡库区实地调查的结果 ,结合有关文献 ,对三峡库区的地方特有维管植物的种类及分布特点进行了分析与探讨 ,为有效地保护三峡库区特有植物资…     

甘肃省野生铁线莲属植物分布特征及观赏性评价

目的：对甘肃省野生铁线莲属（Clematis）植物的分布特征及观赏性评价进行研究,为野生铁线莲属植物的开发利用和优良性状品种的选育提供理论基础。方法：以甘肃省42种（含变种）野生铁线莲属植物为研究对象,分析其分布特征;采用层次分析（APH）法对甘肃省野生铁线莲属植物花色、花径、叶类型等13个指标进行观赏性综合评价。结果：甘肃省野生铁线莲属植物在海拔1000～2500 m半干旱、半湿润地区、暖温带和高原气候区较为集中。AHP分析得出甘肃省42种（含变种）野生铁线莲属植物的花色、花径、花显著度、果型/柔毛权重系数均大于1.2,是影响野生铁线莲属植物观赏性重要指标。结论：通过计算分析得出6种野生铁线莲评分均大于4.0,属于观赏Ⅰ级,即大花绣球藤、大花薄叶铁线莲、薄叶铁线莲、长瓣铁线莲、美花铁线莲、毛果铁线莲为观赏性状优良的铁线莲属植物,是极具开发利用价值的优良野生植物种质资源。     

风干土壤中氨氧化微生物的恢复

【目的】比较历史风干土壤与加水恢复培养土壤中氨氧化古菌AOA和细菌AOB的组成与数量差异,探究风干土壤用于后续微生物生理生态学研究的可能性;明确我国典型酸性森林土壤中,海洋类Group 1.1a是否为数量上占据优势的古菌AOA生态型。【方法】针对中国生态系统研究网络10个台站的典型森林土壤样品,围绕风干保存和加水培养两种处理,通过高通量测序土壤氨氧化古菌及细菌amoA标靶基因,分析氨氧化微生物群落组成的变化规律;利用实时荧光定量PCR和DGGE指纹图谱技术,研究森林土壤微生物群落16S rRNA基因的数量变化规律,以及氨氧化细菌和古菌群落结构的差异。【结果】10个历史风干土壤加水培养28天后,土壤细菌和古菌数量均急剧增加,最高可达3230倍和568倍;其中8个土壤中氨氧化古菌AOA明显增加,5个土壤中氨氧化细菌AOB表现出明显的增加趋势。然而,高通量测序和系统发育分析表明,历史风干土壤与加水恢复培养土壤中AOA和AOB的群落组成无明显变化。Group 1.1b是氨氧化古菌的优势类群,而氨氧化细菌的主要类群是Nitrosospira螺菌属。氨氧化古菌和细菌的比例与总氮浓度呈显著正相关(r2=0.54,P0.05),表明酸性条件下土壤矿化并提供铵态氮底物可能是古菌氨氧化的驱动机制。【结论】风干土壤加水恢复培养后,AOA和AOB的种群数量大多出现增加的趋势,但其物种组成未发生显著变化,表明风干保存的土壤样品可用于后续室内培养,开展微生物生理生态学研究。与已有的海洋AOA生态型主导酸性土壤氨氧化类群的报道不同,土壤Group 1.1b是本研究森林土壤中的优势类群。     

带myc标签的人造血相关PBX相互作用蛋白真核表达载体的构建及其功能研究

目的:构建带myc标签的造血相关PBX相互作用蛋白(HPIP)的真核表达载体,获得myc-HPIP融合蛋白,并对其生物学功能进行初步检测。方法:以本实验室保存的pcDNA3.0-HPIP质粒为模板,采用PCR技术扩增HPIP编码序列,将其插入pXJ-40-myc载体,通过Western印迹检测表达情况;将重组质粒与空载体分别转染人肝癌HepG2细胞,通过Western印迹检测其对AKT、ERK信号通路中AKT、ERK磷酸化水平的影响。结果:双酶切和测序结果表明myc-HPIP真核表达质粒构建成功,转染HepG2细胞后表达了myc-HPIP融合蛋白;Western印迹证明myc-HPIP可升高AKT、ERK的磷酸化水平。结论:构建了带myc标签的人HPIP真核表达载体,为进一步研究HPIP在肿瘤发生发展中的功能奠定了基础。     

广西恩城国家级自然保护区兽类和鸟类多样性红外相机监测初报

2019年12月—2021年1月,利用红外相机技术在广西恩城国家级自然保护区内布设了58个红外相机监测位点,对保护区内的兽类及地栖性鸟类多样性开展监测。本次监测共完成17 332个相机工作日,累计获得独立有效照片6 680张。共鉴定出兽类5目13科20种,鸟类9目20科61种,其中黑叶猴(Trachypithecus francoisi)为国家一级重点保护野生动物,26种为国家二级重点保护野生动物。被中国脊椎动物红色名录评估为濒危(EN)的有2种,易危(VU) 6种,近危(NT) 19种。物种相对多度指数(RAI)最高的兽类是小泡巨鼠(Leopoldamys edwardsi),鸟类是白鹇(Lophura nycthemera)。本次监测初步掌握了广西恩城国家级自然保护区内的兽类及地栖性鸟类的种类组成和相对多度指数,为后续开展野生动物研究与保护管理工作提供基础资料。