理解运动行为抑制调控的新视角：乙酰胆碱门控氯离子通道受体

Acetylcholine, the first identified neurotransmitter, plays crucial roles in various brain functions. One well-known case is its involvement as an activating neurotransmitter in the regulation of locomotion. However, its inhibitory regulatory role, particularly in locomotion, remains poorly understood. In a study conducted by Polat et al., the authors investigated the inhibitory role of acetylcholine in locomotion in C. elegans. In this organism, the acetylcholine-gated chloride channel receptor consists of four subunits. The authors thoroughly examined the loss-of-function of each subunit in movement regulation. Interestingly, the mutant worms were still capable of performing various movements such as forward, backward crawling, and turning, suggesting that the overall movement was not significantly affected. However, quantitative behavior analysis revealed subtle yet significant differences in the timing and postures of the movement in these mutants. Furthermore, the authors employed optogenetics to stimulate a specific neuron involved in backward crawling and demonstrated that the loss-of-function of the receptors in individual neurons affects the transitioning between locomotion modes. This work provides evidence for the inhibitory regulatory role of acetylcholine in locomotion. The loss-of-function of acetylcholine-gated chloride channel receptors likely disrupts the balance of neuronal and circuit physiology, thereby affecting the regulation of locomotion. Moreover, this study highlights the powerful role of quantitative behavior analysis in discovering and understanding more sophisticated functions of neural circuits.     

全球啄木鸟濒危格局及研究现状

啄木鸟科物种作为初级洞巢者与蛀干害虫控制者,对森林高度依赖,是森林生态系统重要的伞护种和环境指示物种。自20世纪以来,由于全球范围的栖息地丧失和片段化,啄木鸟科物种的森林生境急剧萎缩,威胁着该类群物种的生存和繁衍。为探究啄木鸟科动物濒危情况和研究现状,本研究利用世界自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN Red List)和国际鸟盟(BirdLife International)在线数据库,检索并整理出1988年到2023年以下内容：(1)全球啄木鸟的物种数、濒危等级及其变化情况;(2)各大洲的啄木鸟物种数及其受威胁物种的比例;(3)啄木鸟的主要威胁因素;(4)通过Google学术搜索等方式检索并统计啄木鸟相关文章的研究内容。结果显示：(1)目前现存254种啄木鸟,33年间全球受威胁啄木鸟由7种增加至18种,受威胁物种数占当年已命名啄木鸟物种数的比例由3.4%上升至7.0%。(2)亚洲、南美洲和北美洲各分布了83种、93种和56种啄木鸟,受威胁物种占比分别为12.0%、6.4%、5.3%。非洲和欧洲分别分布了36种和11种啄木鸟,当前没有受威胁物种。(3)农业和生物资源利用以及放牧是啄木鸟的主要威胁因素。(4)共检索到研究啄木鸟的有关文章1 024篇,研究覆盖了140种啄木鸟,其中,文章数最多的物种是红顶啄木鸟(Leuconotopicus borealis)(162篇)。研究主要集中在巢相关特征(129篇)、生境选择特征(122篇)、取食行为(112篇)、繁殖行为(99篇)和种群状况(66篇)等基础生态学内容。这些研究为啄木鸟生物学、生态学积累了一定的基础,但物种覆盖程度还远远不够。在生物多样性急剧丧失的大背景下,亟需开展更为广泛和深入的研究。本研究对全球啄木鸟的濒危格局与研究现状进行了全面的分析,以期为后续啄木鸟的研究与保护工作提供参考。     

龙珠果茎段离体培养和组培苗耐盐性分析

为建立龙珠果(Passiflora foetida)的快繁再生体系,以实生苗茎段为外植体,研究了植物生长调节剂对丛生芽诱导、壮苗生根的影响,同时对组培苗的耐盐性进行研究.结果表明,MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L培养基有利于诱导丛生芽并促进芽的生长;MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA ...     

陕西米仓山自然保护区发现藏酋猴分布

2013年8月下旬至2013年12月上旬,在陕西米仓山自然保护区首先通过走访询问确定预调查区域,然后采用“V”型路线法进行调查。发现保护区内茶园附近山体中部陡峭悬崖区域向阳侧的落叶阔叶林带（107°38′～107°39′E, 32°62′N, 海拔: 1 424 m～1 589 m）至少有1群藏酋猴(Macaca thibetana)分布,共有个体约35只,并按年龄结构组成初步预测该群体处于增长中。     

葱蝇海藻糖-6-磷酸合成酶基因的克隆、序列分析及滞育相关表达

海藻糖-6-磷酸合成酶（trehalose-6-phosphate synthase, TPS）是昆虫海藻糖合成途径中的关键酶之一。本研究通过对葱蝇Delia antiqua海藻糖-6-磷酸合成酶基因的克隆、 序列分析及滞育相关表达的分析, 旨在证明该基因在能源合成以及抵御高温和低温环境方面发挥重要作用, 为进一步弄清葱蝇滞育分子机制提供理论依据。根据葱蝇抑制消减杂交文库中的EST序列信息, 设计特异性引物, 并通过RACE技术克隆了葱蝇海藻糖-6-磷酸合成酶基因全长cDNA, 命名为DaTPS1 （GenBank登录号： JX681124）, 其全长为2 904 bp, 开放阅读框2 448 bp, 编码815个氨基酸, 推测其相对分子质量为91.2 kD, 等电点为5.96。生物信息学分析表明, 该基因编码的氨基酸序列具有两个保守结构域, 与其他物种TPS具有较高的同源性, 其中和黑腹果蝇Drosophila melanogaster亲缘关系最近, 氨基酸序列一致性为92.1%; 其蛋白质三维结构有15条大的α螺旋和11股反向平行的β链折叠。RT-PCR分析表明, DaTPS1在葱蝇非滞育、 夏滞育和冬滞育期蛹中都有表达, 但是非滞育期各时期表达量基本没有变化, 而在夏滞育和冬滞育蛹的滞育前期表达量较高, 滞育保持期表达量较低, 滞育期后期表达量又有所升高。推断在葱蝇蛹夏滞育和冬滞育期前期, TPS1开始催化合成较多的海藻糖以提高滞育期抵御不良环境的能力, 滞育保持期蛹的新陈代谢降低, 所需能量较少, 所以TPS1处于低水平表达状态, 而滞育期结束后, 蛹生长发育逐渐恢复, 所需能量有所增加, TPS1的表达量再次升高。本研究对揭示昆虫TPS在能量代谢通路中的作用及昆虫滞育的分子机理具有一定的科学意义。     

宽窄行栽植模式下三倍体毛白杨根系分布特征及其与根系吸水的关系

采用剖面法对宽窄行栽植模式下三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)的根系分布特征进行了研究;采用管式TDR系统对土壤剖面含水率变化动态进行了连续观测,并据此计算林木根系吸水速率,以探讨土壤含水率、根系分布和根系吸水分布之间的相关关系。研究结果表明:毛白杨的总平均根长密度在林带两侧和不同径向距离处非常接近(P>0.05);但在不同土层间变化很大(P<0.01),其中0-20和60-150 cm土层为根系主要分布区域,其根系所占比例共达86%;不同径阶间的根长密度差异显著(P<0.01),且其比例关系会随空间位置的改变而发生变化。不同栽植方位下,林带东侧毛白杨根系分布的浅层化程度高于西侧,且在径向240-280 cm内其0-0.5 mm的极细根显著多于西侧(P<0.05)。因此,宽窄行栽植模式下,深度和径阶是毛白杨根系分布的主要影响因子,而栽植方位会对其形态构型产生影响。毛白杨根系吸水模式受细根分布的影响,但会随土壤剖面水分有效性分布的变化而变化:当表土层水分有效性增加时,根系吸水主要集中在表土层;当表土层水分有效性降低时,深层土壤根系的吸水贡献率会逐渐增加;当土壤剖面水分条件异质性较高时,根系吸水主要集中在根系密度与水分有效性均较高的区域;当土壤剖面水分分布均匀且不存在水分胁迫时,根系吸水分布与细根分布最为一致。     

Ac/Ds转座系统在水稻转化群体中的转座活性及转座子插入位点旁侧序列的分析

利用本实验室构建的转Ac(AcTPase)及Ds(Dissociation)的水稻(Oryza sativa L.)转化群体,配置了Ac×Ds的杂交组合354个.检测了转基因植株的T-DNA插入位点右侧旁邻序列,研究了Ac/Ds转座系统在水稻转化群体中的转座活性.结果表明,有些转化植株T-DNA插入位点相同或相距很近,插入位点互不相同的占65.4%.检测到T-DNA可插入到编码蛋白的基因中.在Ac×Ds的F2代中,Ds因子的转座频率为22.7%.对Ac×Ds杂交子代中Ds因子旁侧序列的分析,进一步表明了Ds因子在水稻基因组中的转座活性,除了从原插入位点解离并转座到新的位点之外,还有复制--转座和不完全切离等现象.获得的旁侧序列中,有些序列与GenBank中的数据没有同源性,目前有2个DNA片段在GenBank登录.探讨了构建转座子水稻突变体库进行水稻功能基因组学研究的策略.     

18β-甘草次酸抑制微动脉平滑肌细胞外向电流

本文旨在观察18β-甘草次酸(18β-glycyrrhetinic acid,18βGA)对微动脉平滑肌细胞膜电流的影响。分离出豚鼠小脑前下动脉(anterior inferior cerebellar artery,AICA)和肠系膜动脉(mesenteric artery,MA)后,用酶消化法制备单个血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs),应用全细胞膜片钳技术记录平滑肌细胞外向电流的变化。结果显示:(1)1mmol/L4氨基吡啶(4-aminopyridine,4-AP)和1mmol/L tetraethylammonium(TEA)都可以部分抑制微动脉平滑肌细胞的外向电流。(2)18βGA电压和浓度依赖性地抑制微动脉平滑肌细胞外向电流。18βGA主要抑制0～+40mV电压区间的激活电流,其中对+40mV激活电流的抑制作用最强。10、30和100μmol/L18βGA对AICA平滑肌细胞外向电流(+40mV)的抑制率分别为(25.3±7.1)%、(43.1±10.4)%和(68.4±3.9)%,对MA平滑肌细胞外向电流(+40mV)的抑制率分别为(13.2±...     

群体感应在生物强化功能菌定殖及降解能力增强中的作用研究进展

由于难降解有机污染物和外界环境对水处理系统的冲击干扰,污水水质常出现不达标现象。引入外源含有相关功能基因并且具有基因水平转移能力的工程菌株进行生物强化处理是提高污水处理效能的有效措施。污水处理系统中存在能够分泌信号分子的菌体,菌间具有群体感应现象,当种群密度达到感应阈值时,菌体会通过释放信号分子来触发一些群体行为,从而激活相关基因的表达(如生物膜形成、生物发光、抗生素合成和毒力因子表达等)。早期的群体感应技术研究主要集中在信号传递学、微生物社会行为学和医学微生物领域,近年来,在水处理领域也开始有相继报道,研究表明群体感应在污水生物处理中发挥重要作用,并且影响生物强化菌株的定殖和污染物降解,因此群体感应行为调控是生物强化技术成效显著与否的关键因素。本文综述了群体感应及信号分子的作用机制、信号分子释放及存在的影响因素以及群体感应对菌株定殖、微生物群落结构和污染物去除的影响,并对从群体感应角度出发研究生物强化过程进行了展望,旨在为生物强化技术的有效实施及提升污水处理效能提供一种新思路,为深入理解生物强化过程中群体感应调控行为提供理论参考。     

限制性内切酶Mlu I蛋白及其硒代衍生物的制备

[背景]限制性内切酶Mlu I是一种常用的工具酶,在分子生物学领域发挥着重要的作用,其三维结构尚未被解析.[目的]在大肠杆菌中克隆表达、纯化重组Mlu I蛋白及其硒代蛋白,并进行结晶条件的研究.[方法]构建重组表达载体pET28b-Mlu I,在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中诱导表达,利用亲和层析和凝胶过滤层析...