海洋蕨藻的生物地理分布·生物学特性以及生物入侵

大型海藻的生物入侵对入侵区的生态环境、社会经济和人类健康造成严重威胁,得到各国政府和科学界的广泛重视。其中,主要的入侵类群如浒苔、蕨藻、松藻和裙带菜等,在我国沿海不同水域有分布。结合我国东南沿海蕨藻物种多样性及地理分布等信息,该研究较详细地介绍国际及国内蕨藻的地理分布、生物学特性及生物入侵现状,了解国外采取的应对方法和预防措施,为我国防范蕨藻等绿潮藻的入侵提供思路和方法,对保障我国近岸水域生态安全具有一定的意义。     

凡纳滨对虾AP-1基因的克隆和表达特征分析

为了探讨凡纳滨对虾转录因子AP-1在病毒引发的免疫应答过程中的潜在作用,实验根据前期的转录组和表达谱结果提示信息,首次克隆了凡纳滨对虾AP-1基因(LvAP-1,GenBank注册号:KF999956),利用在线软件进行了生物信息学分析,运用半定量的方法进行了组织表达分析,并利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析了该基因在白斑杆状病毒(WSSV)侵染过程中的表达变化特征。结果显示,AP-1基因ORF区全长882 bp,编码293个氨基酸。预测分析显示该基因编码的蛋白质含有1个Jun结构域和1个高度保守的亮氨酸拉链结构域(bZIP),其中Jun结构域在非脊椎动物中保守性不高。组织表达分析表明,该基因在凡纳滨对虾各组织中广泛表达,其中在血细胞中表达量最高。在WSSV感染早期(0.5 hpi),该基因表达没有显著改变,感染后5 h(5 hpi),AP-1基因开始显著上调表达,在人工感染后24 h,该基因的表达量达到最高(P0.01)。研究表明,该基因在一定程度上参与了凡纳滨对虾体内由WSSV引发的先天免疫应答过程,为进一步研究LvAP-1在对虾应答病毒侵染过程中的功能和作用机制奠定了基础。     

中国明对虾serpin型丝氨酸蛋白酶抑制剂基因的重组表达及活性分析

Serpin家族成员作为主要的丝氨酸蛋白酶抑制剂,通过调节一系列丝氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶的活性来调节蛋白酶级联反应,进而参与了包括血液凝结、补体激活、纤维蛋白溶解、炎症反应、肿瘤抑制和激素转运等大量的基本生物过程,在调节机体免疫及其它重要生理功能方面发挥着重要作用。我们在前期研究中,从中国明对虾血细胞中克隆得到一个serpin型丝氨酸蛋白酶抑制剂基因（Fc-serpin, GenBank注册号：DQ318857）,初步研究显示它在转录水平参与了病原菌和白斑杆状病毒（WSSV）引发的对虾先天免疫应答反应;本研究利用原核重组表达系统,成功获得了重组的对虾serpin型蛋白酶抑制剂（rFc-serpin）,纯化复性后得率为0.3g/L;活性分析显示,重组目的蛋白（rFc-serpin）对多种病原菌的生长均有一定抑制作用,研究结果进一步证实它参与病原微生物引发的对虾防御应答过程,为探讨甲壳动物先天免疫防御应答机制提供了有价值的参考。     

21世纪锦鸡儿属植物研究进展

锦鸡儿属（Caragana）植物全世界约有100多种,是重要的资源植物。本文对21世纪该属植物在物种分布、解剖生态、形态与生理生态、生殖生态、遗传多样性、基因表达和分子调控以及开发利用等方面的研究进行了综述。并在总结现有研究结果的基础上,对本属植物今后的研究方向提出了初步的构想。     

凡纳滨对虾信号转导及转录激活因子（Lv-STAT）基因的克隆及表达特征分析

信号传导及转录激活因子（STAT）是生物体内重要信号通路JAK/STAT的关键组分,在机体免疫、生长、发育等方面起到重要作用。本研究从凡纳滨对虾血细胞中克隆获得了STAT基因的全长cDNA序列（Lv-STAT, GenBank accession number: KC779541）,其 ORF区全长2373 bp,编码790 aa,预测的分子量为和等电点分别为90.68 kDa和5.91。利用SMART在线软件分析表明：该基因编码的蛋白主要结构域由STAT_int、STAT-α、STAT-β和SH2 domain四部分组成,但不具有信号肽结构。将Lv-STAT与来源于其它物种的STAT进行氨基酸多序列比对后发现,该基因家族中的关键位点在Lv-STAT中同样保守。系统发生分析结果显示Lv-STAT 与斑节对虾、中国明对虾的STAT亲缘关系最近。在组织表达模式分析基础上进一步研究了该基因应答WSSV感染的表达变化特征,发现在感染后早期（0.5 hpi、1 hpi和3 hpi）,该基因在血细胞和肝胰腺中均呈显著上调表达趋势,上述研究表明该基因在一定程度上参与了南美白对虾体内由WSSV引发的先天免疫应答过程。     

GFP/DsRED-TaATG8h融合基因的表达载体构建及在小麦原生质体中的表达

细胞内自噬水平监测方法的建立是深入揭示自噬调控机制和生理功能的重要基础。ATG8蛋白定位于自噬小体膜上,对其荧光蛋白标记分子的荧光观察是监测细胞内自噬发生水平的重要方法。本研究选择小麦ATG8家族的TaATG8h基因,构建了GFP-TaATG8h和DsRED-TaATG8h融合基因表达载体,载体构建的正确性得到酶切和测序结果的确认;以易于转化的小麦原生质体为受体,实现了两个融合基因在原生质体细胞中的高效表达,在表达融合蛋白的细胞中观察到了清晰的荧光。本研究结果为在重要农作物小麦上建立以ATG8为靶标的自噬水平监测技术和深入探索自噬在小麦生长发育中的作用奠定了基础。     

中美淡水生物对氨氮的物种敏感度对比分析

参照美国水生生物基准制定技术指南,搜集、筛选了氨氮对我国和美国淡水水生生物(包括鱼类、溞类和贝类等)的急性和慢性毒性数据,并补充开展了氨氮对我国本土贝类——河蚬和中华圆田螺的急性毒性试验,统一将氨氮毒性数据调整至标准水质条件下(T=20℃,pH=7.0),对中美淡水生物对氨氮的物种敏感性进行了比较,计算了中美氨氮水质急性基准阈值。结果表明:我国物种相比美国物种对氨氮的敏感性整体较弱,但标准水质条件下中美两国的氨氮基准阈值接近(中国为0.84 mg·L-1,美国为0.79 mg·L-1)。贝类在各淡水生物类群中对氨氮的物种敏感性最高,大致排序为贝类鱼类溞类,我国鱼类和贝类的敏感性比美国相对较弱,溞类差异不明显。贝类幼体对氨氮的敏感性远高于成体,建议氨氮基准研究中使用贝类幼体进行测试。     

水稻成花素家族OsDTH11基因的CRISPR/Cas9编辑突变体的创制

水稻成花素家族基因在水稻的开花结实过程中发挥重要作用。水稻基因组中共有19个成花素相关基因,其中Hd3a和RFT1基因已被证实能够促进水稻抽穗开花,其余成花素成员功能未知。本文针对水稻成花素家族成员OsDTH11基因,基于CRISPR/Cas9技术构建了基因编辑载体,并通过农杆菌介导的遗传转化方法成功获得了该基因的敲除突变体。经测序验证发现了2种类型的突变体,一种是纯合的62 bp缺失突变体,另一种是31 bp缺失的杂合突变体。通过自交分离分别获得两种类型稳定遗传的纯合突变体材料,为OsDTH11基因的生物学功能与水稻开花分子机制研究奠定了基础。     

鱼类血细胞研究进展

鱼类血细胞研究对于系统了解其免疫系统的应答机制及鱼类疾病的防控具有重要意义。从血细胞发生、发育及分化、功能及研究方法 4个方面综述了鱼类血细胞研究进展,并对其今后的研究方向进行了展望。     

荒漠化草原土壤种子库的季节动态和垂直分布

[目的]掌握荒漠化草原土壤种子库的季节动态和垂直分布。[方法]采用萌发法测定内蒙古高原荒漠化草原不同季节(种子成熟期、生长季初期和生长季中期)、不同土层(0~3、3~6、6~9 cm)土壤种子库的总种子数、种子发芽指数和RGF。[结果]土壤种子库中的总种子数和种子发芽指数均从种子成熟期(9月)—生长季初期(次年5月)—生长季中期(次年7月)呈下降的趋势;RGF的季节动态整体呈现出先上升后下降的单峰趋势;总种子数从浅层到深层(0~3、3~6、6~9 cm)呈现递减趋势;种子成熟期的RGF从浅层到深层呈现增加趋势;生长季初期的RGF从浅层到深层呈现出先下降后上升的趋势;不同土壤深度快速萌发种子占土壤种子库总数比例不同,表现为0~3层(33.48%)3~6层(11.54%)6~9层(9.38%);土壤种子库中以一年生、多年生草本为主,未统计到灌木种子。[结论]研究结果为内蒙古高原荒漠化草原的生态恢复提供了理论依据。