基于纳米压印技术的遗态仿生设计各向异性超疏水木材

采用纳米压印技术与硅烷化接枝改性处理相结合的方法,将遗态材料茭草叶表面的微纳米槽棱构筑于木材表面,得到遗态仿生各项异性超疏水木材.通过SEM、EDS、XRD、FTIR以及WCA对试样的微观形貌、化学元素组成、表面化学状态以及润湿性进行表征.结果表明:遗态仿生各向异性超疏水木材表面具有与茭草叶类似的微观形貌;其水接触角为158°,表现出超疏水性能;此外,其表面的水滴在翻转至垂槽方向时,水滴粘附在试样表面没有滴落,而平槽方向上水滴迅速滚落,表现各项异性.同时,经不同温度蒸煮处理后对其稳定超疏水性进行了测试,结果表明其水接触角均大于150°,仍具有超疏水特性,制备的超疏水木材表面具有耐久性与耐候性.     

青鳉tsn的克隆与表达分析

有性繁殖的性别决定机制虽具有多样性,但其生殖细胞都经过几轮有丝分裂和增殖后进入减数分裂,最终产生雌性或雄性配子。尽管有丝分裂过程中的生殖细胞在形态上没有雌雄差异,然而,未分化的生殖细胞在有丝分裂过程中如何获得雌雄性别特征尚不清楚。青鳉(Oryzias latipes)正常XX卵巢、正常XY精巢以及性腺体细胞衍生因子(gonadal soma-derived factor,gsdf)缺失型(gsdf^-/-)卵巢的蛋白质组学质谱比对分析结果显示,gsdf^-/-XY卵巢中Tsn(Translin)蛋白产物显著高于gsdf^-/-XX卵巢,提示Tsn蛋白表达可能受dmy(DM-domain on Y chromosome,又名dmrt1bY)及下游Gsdf雄性信号调控。从青鳉性腺组织的cDNA中克隆了tsn基因的ORF(Open Reading Frame)片段。氨基酸序列的同源性比对分析及系统发育树评估显示,Tsn在脊椎动物物种间具有进化保守性,青鳉和斑马鱼(Danio rerio)的Tsn氨基酸序列高度同源。反转录PCR和实时荧光定量PCR检测结果显示,tsn的mRNA在野生型青鳉多个组织中广泛表达,其中在精巢中的表达量显著高于卵巢。免疫荧光检测发现,gsdf^-/-XY卵巢中抗青鳉Tsn抗体阳性反应的囊性生殖细胞异常增多,同蛋白组学分析得到的gsdf^-/-XY卵巢中Tsn蛋白表达量高于gsdf^-/-XX卵巢的结果相一致。在青鳉性腺分化发育过程中,Gsdf信号可能抑制Tsn阳性的雄性囊性生殖细胞增殖,当该信号被破坏后,这种抑制作用消失,导致Tsn阳性生殖细胞在gsdf^-/-XY卵巢中大量积累。青鳉Tsn阳性生殖细胞的囊性增殖,是青鳉有丝分裂期生殖细胞雄性分化的特征之一,为脊椎动物有丝分裂期生殖细胞的雌雄性别鉴定提供了线索。     

木耳菜染色体制片优化及核型分析

【目的】优化木耳菜Basella alba染色体制片条件,并了解其核型特征,为今后研究不同类型木耳菜的亲缘关系和系统进化提供理论基础。【方法】以木耳菜品种‘大叶木耳菜’为材料,对影响染色体制片效果的取材部位、预处理时间和解离时间等条件进行优化,并进行核型分析。【结果】木耳菜主根根尖的分裂相细胞和中期分裂相细胞比例最多;0.002 mol·L-1的8-羟基喹啉预处理6 h,木耳菜染色体收缩性最好,形态最佳,分散性好;在60℃下1mol·L-1的HCl解离8 min,木耳菜染色体着色良好且细胞质透明,对比度高。木耳菜的核型公式为2n=2x=44=38m(2SAT)+6sm,染色体相对长度组成为20 M2+22 M1+2 S,染色体长度比为1.93,染色体相对长度变化范围为3.13%~6.06%,着丝粒指数变化范围为35.19%~47.86%,臂比值变化范围为1.09~1.84,第10、16、17对染色体为近中部着丝粒染色体,其余均为中部着丝粒染色体,第13对染色体具有随体,木耳菜核型不对称系数为57.89%,核型按分类标准属1A型。【结论】明确了木耳菜染色体制片的最佳条件参数,并从细胞遗传学角度揭示了木耳菜的核型特征。     

荆州城区几个典型水体的检测与分析

选取荆州城区长江、九龙渊、便河等三个特定水体,以自来水为对照,进行了水质分析.结果表明:九龙渊和便河水的碳酸盐碱度值较高,分别为73.0mg/L和22.1`mg/L;九龙渊水的总碱度最高,达到了228.8mg/L;测定了氨态氮、化学需氧量和亚硝酸盐氮的含量,将九龙渊水和便河水的值分别与长江水和自来水进行比较,其氨态氮含量分别高143.2%、583.8%和11.7%、214.1%;化学需氧量分别高564.5%、637.9%和514.7%、582.6%;尤其是亚硝酸盐氮,九龙渊的含量分别是长江水的493.3倍、自来水的1480倍,便河水的含量分别是二者的466.7倍和1400倍.     

杨树形成层区域扩张蛋白PtEXP1基因的克隆与分析

以矮牵牛的cDNA核苷酸序列为基础,利用杨树EST数据库和毛果杨基因组测序结果,通过序列的拼接设计合成了基因特异引物,从毛白杨形成层cDNA中扩增出一个长为1 009 bp的cDNA片段,将该片段连接到pGEM-T载体中并测序。测序结果表明,该片段含有完整的开放阅读框,共编码258个氨基酸残基。蛋白序列系统进化分析结果表明,该基因属于exp ansin基因家族-αexp ansin中的A亚家族,编码的氨基酸序列与芒果、欧洲山杨×美洲山杨杂交种、拟南芥和矮牵牛的-αexp ansin基因编码的氨基酸序列同源性分别为91%,88%,86%和86%。     

三角帆蚌IGF2基因的亚细胞定位及重组蛋白促体外细胞活性分析

胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factors 2, IGF2)在多种细胞生长、分化和合成代谢的调节中发挥重要的调控作用。本研究成功构建了淡水珍珠贝三角帆蚌IGF2的重组质粒pEGFP-IGF2和pET32a-IGF2,通过pEGFP-IGF2-细胞转染,表明该蛋白定位在细胞质与细胞核中。将pET32a-IGF2转化到BL21 (DE3)中进行蛋白诱导表达,成功得到其原核表达载体,SDS-PAGE检测显示,在约25kD处有一条清晰的条带,符合目的条带大小（26.27kD）,且主要表达于上清液中。为研究重组蛋白IGF2对三角帆蚌细胞活性的作用,本研究通过CCK8细胞活性测定,进一步探讨了添加不同浓度重组目的蛋白（0 μg/mL、2.5 μg/mL、5 μg/mL、7.5 μg/mL、 12.5 μg/mL、17.5 μg/mL、 22.5 μg/mL）培养的三角帆蚌外套膜细胞增殖活性。结果显示,三角帆蚌IGF2重组蛋白能显著促进三角帆蚌外套膜细胞的增殖活力（P＜0.05）,且在其浓度为12.5 μg/mL时对三角帆蚌外套膜细胞的促生长效果最佳,这为促进三角帆蚌外套膜细胞传代、细胞系建立奠定了基础,也为下一步探究IGF2在贝类中的功能提供依据。     

三角帆蚌cyclin B基因克隆及功能

通过现代分子生物学技术,从三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)中克隆了细胞周期蛋白B(cyclin B)基因的cDNA,得到长度为1 024 bp的序列信息,包括768 bp的ORF,197 bp的3′-UTR,编码255个Aa。进一步分析表明,三角帆蚌cyclin B基因与牡蛎、扇贝具有较高的相似性,其氨基酸序列中具有1个典型的周期蛋白框(cyclin-box),并存在2个周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK)的作用位点。通过RT-qPCR研究显示:三角帆蚌cyclin B基因在性腺中的表达最高,在雌性中的表达量显著高于雄性(P0.05);而cyclin B基因在其他组织中的表达量均显著低于性腺(P0.05),且无显著雌雄差异(P0.05);沉默cyclin B基因后,除外套膜外,其在性腺和鳃的表达显著降低(P0.05),表明RNA干扰(RNAi)对三角帆蚌不同组织具有不同的沉默效果。流式细胞仪测定RNAi后细胞的分裂时相变化,发现性腺和鳃细胞中G2/M期占比下降,表明cyclin B基因在三角帆蚌中能调控细胞分裂。初步研究了三角帆蚌cyclin B基因及其功能,为三角帆蚌细胞体外建系奠定分子基础。     

新麦草YUCCA基因克隆及其表达特性分析

【目的】克隆新麦草分蘖关键基因YUCCA并明确其表达特性,为该基因功能验证和育种利用奠定基础。【方法】以不同分蘖类型的新麦草分蘖节为材料,采用PCR法克隆新麦草YUCCA基因并进行同源序列比对,构建1300-cYFP-YUCCA过表达载体,利用烟草瞬时转染及蛋白质印迹法分析新麦草YUCCA蛋白的表达位置及表达情况,通过RNA-Seq数据及qRT-PCR分析验证YUCCA基因的相对表达量。【结果】成功克隆了新麦草YUCCA基因全长,大小为1 336 bp,最大阅读框为1 236 bp,并成功构建了1300-cYFP-YUCCA过表达载体。多序列比对结果显示,新麦草YUCCA主要与麦类作物的亲缘关系较近。表达特性分析发现,YUCCA基因在多分蘖型新麦草中的相对表达量远低于少分蘖型新麦草;与叶、根等组织相比,YUCCA基因在分蘖节中的相对表达量最高。烟草瞬时转化和蛋白质印迹法分析均显示,YUCCA蛋白可以正常表达,其亚细胞定位于细胞质中。【结论】YUCCA基因在调控新麦草分蘖中起下调作用,可用于后续YUCCA基因功能的研究。     

七彩神仙鱼Vasa基因cDNA的克隆及表达分析

源自DEAD-box家族的Vasa基因是生殖细胞的分子标记之一。本研究克隆了七彩神仙鱼（Symphysodon haraldi） Vasa基因的全长序列,并进行了不同组织的表达分析。结果表明：七彩神仙鱼Vasa 基因cDNA序列共2 370 bp,其中5''UTR占123 bp,3''UTR为279 bp,ORF编码655个氨基酸,长1 968 bp。氨基酸序列同源性分析表明七彩神仙鱼的Vasa基因与尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）的同源性最高。半定量分析表明,Vasa基因在成熟七彩神仙鱼的性腺中特异表达,在其它组织中无表达信号。qRT-PCR结果显示,Vasa在七彩神仙鱼早期胚胎发育阶段及出膜后50日内均有表达。在受精卵至囊胚期阶段,Vasa基因表达持续增加,在囊胚期至孵化期阶段,表达持续降低。在仔鱼阶段,Vasa分别在25日龄和40日龄出现了最低和最高表达量。繁殖前后比较发现,繁殖前的精巢组织中Vasa表达量比繁殖后的表达量低,而卵巢恰好相反。本研究结果可为研究七彩神仙鱼的性分化、生殖细胞分子标记及其发育提供参考。     

大豆GmCYP85A2基因克隆与表达特性分析

【目的】克隆大豆GmCYP85A2基因并进行表达特性分析,为进一步研究GmCYP85A2基因的功能及其对大豆叶柄角的调控机制奠定基础。【方法】以郑豆196作为试验材料,利用同源克隆技术克隆GmCYP85A2基因,对其编码蛋白进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测GmCYP85A2基因在大豆植株不同组织（根、茎、叶片、叶柄、花、花芽和豆荚）及不同光照处理时间（0,4,8,12,16,20,24 h）下叶柄中的相对表达量,分析该基因的表达特性。【结果】成功克隆了大豆GmCYP85A2基因,其长1 524 bp,开放阅读框长1 401 bp,编码466个氨基酸;编码蛋白分子质量为53.4 ku,理论等电点（pI）为9.00,具有典型的P450超家族保守结构和蛋白三级结构,亚细胞定位结果表明该蛋白为分泌型蛋白。启动子分析结果表明,该基因转录起始位置ATG上游2 kb的基因组序列含有多个响应光照以及与生长发育、逆境胁迫相关的顺式作用元件。基因表达特性分析结果表明,GmCYP85A2基因主要在花、花芽、豆荚及叶柄中表达,且以花中的表达量最大;在营养生长时期,叶柄中GmCYP85A2的表达量受光照影响而上调,并伴随着叶柄角的变大。【结论】克隆了大豆GmCYP85A2基因,并研究了该基因的表达特性,分析了其在叶柄角调控中的可能机制。     

基于细胞壁吸附固定特性的小飞蓬耐Cd机制研究

为探究小飞蓬根、叶细胞壁在Cd吸收过程中发挥的作用,以小飞蓬为供试植物,扫描电镜(SEM)观察Cd在小飞蓬组织中的分布及受损情况,通过细胞壁化学改性,利用吸附动力学和傅里叶红外光谱技术(FTIR)对小飞蓬根、叶细胞壁的Cd吸附固定特性进行了研究。扫描电镜结果显示,Cd胁迫下小飞蓬根、叶组织结构排列不规则,并出现晶体堵塞导管的现象,皮层组织是小飞蓬吸附固定Cd的重要部位;经酯化改性、氨基甲基化改性和果胶酶改性后,吸附动力学试验表明根细胞壁对Cd的累积吸附量分别相对降低了49.1%、38.5%和26.1%,叶细胞壁分别相对降低了39.47%、20.14%和30.23%。根细胞壁上的羧基和氨基在Cd吸附中的贡献作用较大,而叶细胞壁上的羧基和果胶在Cd吸附中的作用较明显。利用FTIR表征了小飞蓬根、叶细胞壁上Cd吸附位点的官能团信息后表明,在小飞蓬根、叶细胞壁吸附Cd的过程中,羟基、羧基和氨基是Cd的主要结合位点。其中,果胶为Cd的结合提供羟基官能团,纤维素和半纤维素为Cd的结合提供羧基官能团,而细胞壁蛋白提供了氨基官能团等结合位点。由此可见,细胞壁各组分中的羟基、羧基和氨基提供Cd结合位点,使细胞壁对Cd具有较高的吸附固定能力,是小飞蓬耐Cd的一种重要机制。