植物也睡觉

人和动物都要睡觉，其实植物也离不开睡眠。只不过睡眠的方式不同而已。而且还像一些人和动物一样，有的植物睡觉多，有的植物睡觉少。     

动物生物钟基因研究进展

昼夜节律生物钟是一种以近似24小时为周期的自主维持的振荡器,由输人通路、中央振荡器和输出通路三部分组成的。生物钟机制的研究已深入到分子水平。生物钟相关基因相继被分离鉴定,它们及其编码的蛋白质产物构成的自主调节的转录和翻译反馈环是生物钟运转的分子机制。本文介绍了果蝇和小鼠主要生物钟基因的发现以及其突变体对生物昼夜节律的影响,展望了揭示生物钟调节机制在遗传学上的重要意义。     

北京地区泌乳牛夏季鼓膜温度昼夜节律及影响因素研究

【目的】 试验旨在揭示北京地区荷斯坦泌乳牛鼓膜温度的群体特征及其随昼夜和环境温湿度指数（temperature-humidity index,THI）的变化规律,探究中度热应激下泌乳牛鼓膜温度的影响因素及其与直肠温度的关系。【方法】 2021年8月对北京地区某规模化牧场638头荷斯坦泌乳牛的鼓膜温度、直肠温度及环境温湿度进行测定,并对其进行描述性统计;对161头荷斯坦泌乳牛6 h鼓膜温度和直肠温度进行相关性分析;利用混合线性模型分析THI、测定时间、胎次、泌乳阶段和繁殖状态等因素对鼓膜温度和直肠温度的影响。【结果】 北京地区荷斯坦泌乳牛夏季鼓膜平均温度为（39.01±0.40）℃;测定时间内THI为76.11~83.18,此时泌乳牛处于中度热应激。泌乳牛鼓膜温度昼夜变化较大,昼夜节律表现为上午低、下午和傍晚均较高且在早晨和下午出现不正常峰值,鼓膜温度的变化滞后于THI变化。鼓膜温度与直肠温度呈显著正相关关系（P<0.05,r＝0.35）,且两种体温均随着THI的升高而升高,回归系数分别为0.09（P<0.05,R²=0.09）和0.10（P<0.05,R²=0.08）。测定时间和胎次对泌乳牛鼓膜温度有显著影响（P<0.05）,胎次和泌乳阶段对泌乳牛直肠温度有显著影响（P<0.05）,且THI对两部位温度的回归均显著（P<0.05）。【结论】 本研究揭示了奶牛体温的节律变化和影响因素,鼓膜温度可有效反映奶牛实时体温,可为精细化管理牛群提供理论依据。     

巨桉EgrDREB2A基因结构及表达特性分析

【目的】从低温条件下巨桉mRNA抑制消减杂交(SSH)文库中筛选得到一个受低温诱导的基因Egr DREB2A(Eucgr.G03094),通过对其蛋白序列特征、亚细胞定位特点以及低温、ABA和盐胁迫逆境处理条件下基因表达方式的分析,讨论Egr DREB2A在巨桉非生物逆境响应中所发挥的作用。【方法】使用SMART,Mat Inspector和MEGA等生物信息学软件,分析Egr DREB2A的序列和编码蛋白特征,搜寻启动子上的重要顺式作用元件并构建其蛋白序列进化树;亚细胞定位采用基因枪轰击洋葱表皮的方法;Egr DREB2A组织表达特异性及低温、ABA和盐胁迫条件下的基因表达分析分别采用半定量和定量RT-PCR方法进行;在4℃低温下随处理时间(0.5,2,6,12,24,48 h)的基因数字表达谱基础上,用WGCNA和Cytoscape软件对Egr DREB2A进行基因共表达分析。【结果】Egr DREB2A编码的蛋白序列含有1个典型的AP2结构域,且结构域内部包含YRG和RAYD 2个保守区,属于DREB2类基因,进化树构建结果表明该基因属于DREB2类基因的亚型Ⅰ。Egr DREB2A启动子序列上含有多个与植物逆境响应相关的顺式作用元件。该基因有明显的核定位区,亚细胞定位结果也表明其编码蛋白主要在核中表达。正常条件下,根、茎和叶中Egr DREB2A都有表达,但叶片中表达水平相对较高。在不同低温(0,2,4,6,8℃)下Egr DREB2A被强烈诱导,4℃低温下随处理时间(0.5,2,6,12,24,48 h)的延长,其表达量呈上升趋势,不同时间处理下与Egr DREB2A具有共表达关系的基因多属于参与植物对逆境响应的基因。ABA(100μmol·L-1)对Egr DREB2A的表达表现为先促进而后抑制,而Na Cl(200 mmol·L-1)的处理则表现为先抑制后促进。昼夜节律同样影响Egr DREB2A的表达,光照下基因表达升高,黑暗条件下基因表达降低。【结论】巨桉Egr DREB2A属于DREB2类基因,其表达受低温诱导,同时受ABA、盐和昼夜节律的影响。该基因启动子序列上启动子元件及与其共表达基因大多与植物逆境响应有关。这些结果表明Egr DREB2A可能在巨桉抵抗非生物逆境因子的过程中发挥比较重要的作用。     

白菜生物钟相关基因BrPRR7的克隆及表达模式分析

白菜生物钟基因的识别及多拷贝间的分析将有助于解析多倍化基因组带来的更复杂生物钟调控机理。本研究通过同源克隆方法获得了位于大白菜A10染色体的BrPRR7a基因。生物信息学分析表明,该基因和位于A02染色体的另一个拷贝BrPRR7b基因的DNA序列主要差异存在于5’UTR和启动子区域。蛋白进化分析表明,BrPRR7a和BrPRR7b之间以及相对于拟南芥已经产生分化。烟草亚细胞定位结果显示,GFP-BrPRR7a融合蛋白的绿色荧光信号定位于细胞核,支持其作为转录因子的负调控能力。4个转录组数据集的分析表明,在BrPRR7基因对光暗导引和温度循环导引后的内源昼夜节律性方面,BrPRR7a比BrPRR7b到达转录高峰更早,且BrPRR7a比BrPRR7b的最大转录水平更高;BrPRR7a和BrPRR7b基因在轻度干旱处理下的最大转录水平有少量的上升,暗示了它们在干旱胁迫状态下对植物生命活动进行微调的潜在作用。综合以上结果,推测BrPRR7a和BrPRR7b基因在白菜中均保留了拟南芥生物钟AtPRR7基因的部分功能,此外,也具有潜在的进化出新功能的可能性。该研究为白菜生物钟基因的功能及分子调控机制研究奠定了一定的基础。     

热应激诱导大鼠小肠昼夜节律基因差异表达的研究Heat stress induced different circadian rhythms genes expression in rat small intestine

采用石蜡切片H.E染色观察热应激大鼠小肠形态学变化，利用Realtime-PCR技术对小肠中昼夜节律相关基因的表达进行研究。结果：大鼠小肠上皮出现严重损伤，肠黏膜绒毛顶端上皮细胞脱落，固有层裸露；热应激导致Per2和DBP基因瞬时表达极大升高，节律性受到严重影响，Bmal1基因瞬时表达差异不明显，其mRNA表达量峰值后移。To observe the morphological changes in response to heat stress, rat small intestine was embedded in paraffin, sectioned in transverse and stained with hematoxylin and eosin. The expressions of genes related to circadian rhythms were detected by Realtime-PCR. Results: heat stress resulted in profound damage to the epithelium of rat small intestine, the villus tips shed into lumen and the lamina propria was exposed; the gene expressions of Per2 and DBP were significantly increased so after the heat stress and the rhythms was affected; heat stress could not induce Bmal1 different expression immediatley, whereas, the peak of mRNA was hysteretic.     

环境因子对黄鳝血清褪黑激素水平的影响

研究光周期和水温这 2种重要的环境因子对黄鳝血清褪黑激素水平的影响。结果表明 :1)连续光照可导致黄鳝血清褪黑激素水平的昼夜节律消失 ;连续黑暗环境中黄鳝血清褪黑激素水平仍保持昼夜节律性 ,但波动幅度变窄 ;光暗颠倒导致黄鳝血清褪黑激素水平出现 180度移位。从而说明黄鳝血清褪黑激素水平的相位变化基本能反映出光周期的时程改变。 2 )在一定的温度范围 (15～ 2 1℃ )内 ,黄鳝血清褪黑激素水平保持相对稳定 ;高温 (31℃ )则刺激黄鳝血清褪黑激素水平显著升高 (P <0 .0 0 1)。由此可见 ,黄鳝血清褪黑激素水平受到环境光周期与水温的协同调节。温度相关性的幅度变化协同光周期依赖性的时相变化 ,可能是调节褪黑激素发挥生殖调节作用的 2种重要方式。     

生物钟PER基因作用机理及光照对其影响的研究进展

生物节律广泛存在于生物界,随着科技的发展,人们对生物节律的认识已经进入了分子阶段。生物钟基因产生和控制昼夜节律的运转,PER基因是人们第一个鉴定和克隆的生物钟基因。人们不仅研究了解了PER基因的结构及其在生物钟机制中的作用,而且对其在其他方面的影响也有了较深入的研究。光照是人们生物节律性的重要影响因素,研究光照对PER基因的影响越来越受到人们的重视,成为