濒危物种胡杨和灰叶胡杨总DNA提取及RAPD体系优化

以濒危物种胡杨和灰叶胡杨硅胶干燥的叶片为材料,研究其总DNA提取方法及RAPD-PCR体系优化条件。结果表明,用改良CTAB法提取的DNA适用于胡杨和灰叶胡杨的RAPD分析。优化的胡杨和灰叶胡杨RAPD-PCR体系为:20μL的反应体系中含Mg2+2.5 mmol·L-1、dNTP 0.15 mmol·L-1、引物0.2μmol·L-1、模板DNA100 ng和1.5 U Taq DNA聚合酶。用6条多态性引物对优化体系的稳定性进行检测,结果显示扩增结果稳定,多态性丰富。该优化体系为在分子水平开展胡杨和灰叶胡杨的保护生物学研究提供了技术支持和参考。     

集球藻对盐胁迫的生理适应及细胞结构变化

盐胁迫是影响荒漠区土壤藻类生存的重要环境因子。集球藻是一种广泛分布于生物土壤结皮中的球状绿藻, 能够积累红色素(如虾青素)和油滴, 显示出其独特的生理特性和潜在的应用价值。目前对集球藻的生理、细胞结构以及色素积累的研究非常匮乏。以从荒漠生物结皮中分离的一种集球藻为材料, 在实验室条件下研究盐胁迫对集球藻生物量、光合活性、膜脂过氧化产物丙二醛含量、细胞可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量以及细胞结构的影响。研究结果表明, 与对照处理相比, 盐胁迫导致集球藻生物量和光合活性的显著降低, 细胞可溶性蛋白和可溶性糖呈现一定的积累。同时盐处理导致集球藻膜脂丙二醛含量大量增加, SOD和CAT 活性升高。研究还表明, 对照处理下细胞结构完整, 细胞器形态清晰, 生长后期有大量脂肪体积累。在盐处理下藻体细胞形态结构出现阶段性破坏特征和脂肪体以及淀粉粒的积累, 此外细胞器结构模糊和消失, 细胞出现质壁分离和空泡化等。研究为更好地揭示集球藻在盐胁迫环境中的生理适应特性、微结构特征以及色素积累机制具有重要的科学意义, 并为该藻的基础和应用研究提供实验资料。       

利用全基因组连锁不平衡估计中国荷斯坦牛有效群体大小

有效群体大小是群体遗传学研究的一个重要内容,有助于我们更清楚地了解群体的遗传变异、进化和复杂性状的遗传机制等。随着高密度SNP标记的出现,越来越多的研究利用SNP标记间连锁不平衡估计有效群体大小。文章采集北京地区中国荷斯坦牛2 093个样本,并利用牛SNP芯片(Illumina BovineSNP50,含5 4001 SNPs)进行基因型测定,估计不同世代中国荷斯坦牛的有效群体大小。质量控制标准设定为SNP检出率0.95,最小等位基因频率>0.05,样本检出率0.95,哈代温伯格平衡检验显著性水平P<0.0001。经过质量控制,共1 968个样本和38 796个SNPs用于连锁不平衡分析。文章选取SNP间距0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、15(Mb),估计中国荷斯坦牛在4世代之前有效群体大小。结果表明,中国荷斯坦牛的有效群体呈逐代下降趋势,至4世代前,中国荷斯坦牛平均有效群体为45头左右。     

木质纤维素分解复合菌系WSD-5组成菌株的分离及其产酶特性

复合菌系WSD-5具有高效的分解能力和产酶能力,以探明WSD-5的协同分解机理和优化高效组合为目的,通过纯培养分离手段,获得了11株细菌和3株真菌。16S rDNA比对结果表明,细菌分别为Pseudomonas sp.、Pseudomonas aeruginosa、Achromobacter sp.、Stenotrophomonas sp.、Bacillus fusiformis、Bacillus cereus、Brevundimonas sp.、Ochrobactrum sp.、Cytophaga sp.、Benzo(a)pyrene-degrading bacter、Flavobacterium sp.的近缘种;26S rDNA比对结果表明3株真菌分别为Pseudallescheria boydii、Coprinus cinereus的近缘种。分离菌株中有4株细菌和3株真菌能在CMC平板上产生透明圈,但以糖化力法测定酶活结果只有3株真菌具有产酶能力。3株真菌的酶活动态测定结果,酶活的高峰均出现在7?14 d,并且呈现多峰变化;3株真菌的酶活种类表现为,滤纸酶活性、纤维素内切酶活性和外切酶活性均以菌株F1最高,分别达到了1.05、5.53和0.56 U/mL,β-葡萄糖甘酶活性和木聚糖酶活性以菌株FC最高,分别达到0.44和58.95 U/mL,其木聚糖酶活为F1最高值的6倍。     

微囊藻细胞抽提液对小鼠血液的亚慢性毒性

本文研究了注射含微囊藻毒素的微囊藻细胞抽提掖对小鼠血液以及免疫系统的亚慢性毒性作用。实验分为3个处理组和1个对照组（每组10只昆明小鼠,雌雄各半）,采用腹腔注射的染毒方法对3个处理组进行暴露,剂量分别为2.4、4.8 和 9.6 μg microcystin-LR/kg body weigh,对照组注射等量的生理盐水,连续注射14d。实验结果表明,14d 染毒后,小鼠的肝体比和脾体比都明显增大（p < 0.05）, 同时在9.6 μg/kg处理组,血清丙氨酸转移酶、天冬氨酸转移酶、乳酸脱氢酶和碱性磷酸酶活性与对照相比明显升高,但血清总蛋白、白蛋白和白蛋白/球蛋白比率下降。这些指标的变化说明,含微囊藻毒素的微囊藻细胞提取液对处理组小鼠肝脏造成了损伤,肝组织学观察也印证了这个结果,在处理组小鼠肝组织有明显的水样变性。另外,9.6 μg/kg处理组小鼠血液白细胞数量比对照组明显减少。组织细胞学观察发现,处理组小鼠脾脏也有明显的损伤。该实验结果说明,含微囊藻毒素的微囊藻细胞抽提液对小鼠的血液和免役系统都产生了一定程度的损伤。     

灰杨克隆繁殖、自身养分与土壤养分季节变化及其耦合关系的林缘——林内差异

阐明灰杨(Populus pruinosa Schrenk)克隆特征变化及受外界环境影响,是增强灰杨林生态服务功能的基础。本研究在中国新疆塔里木河上游灰杨河岸林,沿垂直河道方向在林缘(距河道200 m)、林内(距河道400 m)生境设置样方,于2014年4～10月,每隔20天调查两生境不定芽、未出土和出土克隆分株数量,测定横走侧根及土壤养分含量。结果表明:(1)横走侧根全氮、全磷、全钾、有机碳含量的变化趋势与不定芽和未出土分株数在4～6月逐渐增加、7～10月逐渐减少变化趋势基本一致,与土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾含量在4～6月逐渐升高或保持最高水平,在7～10月逐渐降低的变化趋势同步;横走侧根碳氮比在4～6月初逐渐降低,随后呈现增大又减小的趋势;氮磷比在4～6月逐渐减小,7月显著减小后逐渐增大(林缘)或基本保持不变(林内)。(2)不论是林缘还是林内,不定芽数量受到横走侧根全氮和氮磷比的影响,未出土分株数受到横走侧根全氮、有机碳含量、碳氮比的影响;林缘不定芽数量与土壤有机质、碱解氮及速效钾含量相关紧密,未出土分株数与土壤碱解氮和速效磷显著相关,土壤养分也与横走侧根全氮、碳氮比、氮磷比紧密相关,而在林内受到土壤养分影响的主要是横走侧根全氮和氮磷比。(3)林内的不定芽、未出土及出土克隆分株数量显著低于林缘,土壤养分含量通过影响横走侧根养分含量而影响不定芽、未出土分株、出土分株数量。灰杨是杨属为数不多的国家保护植物,具有重要的生态服务功能,我们的结果对基于克隆繁殖的灰杨林保护策略提供基础数据支持。     

MiR-27靶基因的分析及鉴定

MicroRNAs(miRNAs)是一类约20～25nt的小分子核苷酸,在细胞内的多种生物学过程,如细胞增殖、凋亡、生长、分化和代谢等过程中具有重要的功能。已知miR-27在脂肪细胞和肌肉细胞的发育过程中起了重要作用,其在神经细胞中的表达调节至今仍不清楚。在本研究中,通过miRBase和TargetScan数据库分析了miR-27的靶基因,构建了miR-27的真核表达载体,改造了萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶报告载体,将miR-27的靶基因Bmi1的3′-UTR融合到报告载体中,转染神经胶质瘤细胞,利用双荧光素酶检测系统分析荧光素酶的活性。研究发现miR-27a和miR-27b共同的靶基因主要调节发育过程。MiR-27真核表达载体能产生成熟态的miR-27。MiR-27a、miR-27b或miR-27a和miR-27b联合与Bmi1的3′-UTR的正义序列共转染U343细胞能明显降低萤火虫荧光素酶的活性(分别P0.05,P0.05,P0.01),这提示了Bmi1可能为miR-27的靶基因。