胁迫下的细胞程序性死亡鉴定有助于植物抗逆性

细胞程序性死亡(PCD)在植物生存和进化上有重要的意义.近几年,遗传学、生理学、分子与细胞生物学技术的发展以及动物细胞理论的平行性对植物PCD的鉴定起了很大推动作用,但胁迫相关的PCD的鉴定仍有较大的复杂性.当今植物PCD的鉴定主要以探针染色分析核形为主,多种方法结合,但还需要更加可靠的表征和表征的量化.逆境下PCD的鉴定主要在3个方面有潜在应用价值:(ⅰ)多重抗性间的关联研究;(ⅱ)抗性遗传资源使用;(ⅲ)种质资源保存.本文主要结合实践中的PCD鉴定的应用前景来综述当前胁迫条件下植物PCD研究的进展.     

药用模式生物研究策略

模式生物是用于研究某种特定的生物学现象而被选定的物种.基于模式生物的研究策略已经在多个生物学领域取得巨大的成功,揭示了众多生命科学的机理,发展了一系列生命科学研究技术.近年来,现代生物学发展迅速,其相关的概念和技术正不断渗入并影响着药用生物的研究领域,包括基于模式生物的研究策略.丹参(Salvia miltiorrhiza)、灵芝(Ganoderma lucidum)等模式药用生物已经提出了多年,受到国内外的广泛关注.但是由于缺乏成熟的模式药用生物研究体系,使得当前药用生物的研究成果比较分散,难以在理论水平上汇总提高,极大地消耗了药用生物界的研究资源和研究力量,阻碍了药用生物学的发展.本文结合近期药用生物学的研究成果,从药用模式生物研究体系建立的必要性出发,提出了药用模式生物研究体系的基本概念和建立目的,分析了应用药用模式生物研究体系研究的可行性,提出了药用模式生物的选择原则并从遗传信息获得、遗传转化体系建立、突变体库构建和次生代谢物生产体系建立4个方面描述了药用模式生物研究体系的建立策略.本文还介绍了以药用模式生物为对象的次生代谢产物生源合成及调控研究策略,同时认为,药用模式生物体系在阐释药材道地性等中医药传统问题及发展合成生物学等现代科学前沿中发挥重要作用.     

2012全国植物生物学大会通知

为展示我国植物生物学研究的最新成果和进展促进植物生物学领域的科研人员之间的交流与合作推动教学工作的开展,中国细胞生物学会、中国遗传学会、中国植物生理与分子生物学会、中国植物学会、中国作物学会联合举办2012全国植物生物学大会.本次     

棉花的基因工程

生物技术源远流长,数千年前,发酵现象的发现,逐渐形成发达的发酵工业,成为人类食物一大来源。这是古老生物技术为人类服务的典型例证。本世纪50年代初,沃森(J.D.Wabon)与克里克(F.H.Cdck)两位科学家提出了遗传物质双螺旋结构,解破了生物的遗传奥秘。从此,生物学一系列进展导致了进入当代高技术行列的生物技术的诞生。基因(遗传)工程是现代生物技术四大技术群之一。其更为诱人的前景是农业上的应用,人们采用类似于工程技术设计方法,按照人们的需求,把某些外来基因,譬如能抵抗某些病素的细菌基因,成功地转移到细胞内,表达出抗病功能并顺利地繁殖,最后获得新品种或产生新的产物。本文介绍的就是棉花基因工程在棉花改良中的应用研究。     

饲草甜高粱分子育种与产业化

甜高粱(Sorghum dochna)是一种高产耐逆的C4植物.因其茎秆富含糖分、生物产量高、适口性好等特点,近年来又被发展为优质饲草作物.甜高粱主要生物学特性直接或间接地影响饲草的产量和品质,进而影响其作为饲草作物的发展潜能.本文综述了甜高粱种质资源筛选与重要性状遗传基础研究的最新进展,分析了甜高粱饲草产业发展案例,旨在积极推动甜高粱饲草产业的研究和应用.     

畜禽基因组选择研究进展

基因组选择是同时对高密度全基因组标记的选择, 也是一种标记辅助选择. 此方法能够在提高育种值估计准确性的同时, 通过早期选种缩短世代间隔、降低近交、加速遗传进展. 随着畜禽高密度全基因组SNP 芯片的问世, 基因组选择方法正在影响着传统的畜禽遗传评估体系. 在多数奶业发达国家, 基因组选择方法正逐渐取代传统奶牛遗传评估方法, 成为奶牛遗传评估的“标准”方法. 近年来, 针对基因组选择的方法、影响因素、应用策略和育种方案的研究大量涌现. 基因组选择已经成为当前动物、植物及水产生物遗传育种领域的研究热点. 本文综述了基因组选择的计算方法、准确性的来源及影响因素以及基因组选择在畜禽遗传育种中的应用现状, 同时对当前存在的问题进行总结, 并对基因组选择的理论发展和应用前景进行展望.     

植物-微生物共生系统功能强化及其在降污固碳中的作用

植物不仅为细菌等土壤微生物提供了丰富的生态位,还通过光合作用等固碳途径和合成代谢过程最终转化为土壤有机质,成为微生物可利用的碳源.相反,土壤微生物可以作为去除污染物的生物催化剂,也能帮助植物吸收氮、磷等营养物质.因此,植物-微生物共生系统具有降污固碳双重作用.本文围绕植物-微生物共生系统降解污染物和固定二氧化碳的两大生态功能,系统梳理了共生系统三个要素之间的相互作用关系.从植物、微生物和二者共生关系三个角度归纳了共生系统的污染修复途径,总结了植物和微生物的固碳机制.同时也分析了土壤中重金属和有机污染物对植物固碳过程造成的不利影响.本文最后对未来植物和土壤微生物在降污和固碳方面的研究进行了展望,旨在促进土壤污染的研究与治理,改善土壤生态系统的固碳功能.     

根癌农杆菌介导遗传转化研究的若干新进展

综述了根癌农杆菌介导的遗传转化近几年获得的新进展，在转化机理方面，对农杆菌自身转录与调控的研究与相当深入。而对有关的植物编码因子的研究也已取得了实质性进展；在转化范围上，对真菌与裸子植物的转化取得了不少进展，单子叶植物尤其是一些有重要经济价值的禾谷类作物应用农杆菌介导相继获得了转化植株。     

干细胞处于所有癌症的中心吗?

干细胞和癌细胞是细胞众多状态中的一部分,这个事实说明干细胞不会处于所有癌症的中心,但会是癌症发生发展的一个重要因素.近年来更多的生物实验研究和医学临床观察也充分支持这个结论.干细胞与癌症的关系是关于细胞形态维持与转化——生物的中心问题之一.通过分析干细胞和癌症在3种层次-现象、分子生物标志、系统生物机理-中的关系,21世纪内发展起来的内源性网络理论可以作为一个全新的、综合性的思考平台.它能定量地刻画细胞状态的稳定性和相互转化的动态路径,把遗传和表观遗传现象的描述统一在同一个理论中,能更好地理解目前对这个问题研究的热潮下的生物学意义并能在理论和计算上帮助它向前推进.所有这些进展都指向一个可能:革命性的突破就在我们眼前.     

环境中锑污染及锑同位素示踪研究进展

锑(Sb)是一个有潜在毒性和致癌性的类金属元素,其化学性质与砷(As)相似。自然过程及人类活动引起的锑污染已经较为广泛地存在于水体和土壤环境中。近年来,多道等离子体质谱仪的引入使锑同位素的高精度分析成为可能。首先综述了水土环境中锑的污染及存在形态,接着系统报道了锑同位素的测试技术,包括化学纯化、质谱测试方法以及锑同位素的分馏机理及其应用。在此基础上,提出了锑的未来研究方向以及锑同位素在锑污染来源、迁移转化过程和环境生物地球化学循环的研究中的应用前景。     

砷超富集植物蜈蚣草及其对砷的富集特征

通过野外调查和栽培实验,在中国境内发现砷超富集植物--蜈蚣草(Pterts vittata L).野外调查表明,蜈蚣草对砷具有很强的富集作用,其砷的分布规律与普通植物也明显不同.蜈蚣草不同部位的含砷量为:羽片＞叶柄＞根系;蜈蚣草地上部的生物富集系数随着土壤含砷量的增加而呈幂函数下降.在含砷9 mg/kg的正常土壤中,蜈蚣草地下部和地上部对砷的生物富集系数分别高达71和80.从矿区采集砷污染土壤进行室内栽培实验发现,室内栽培时蜈蚣草羽片的含砷量比野外生长条件下(同一种土壤)增加1倍多,其羽片含砷量可高达5070 mg/kg;随着种植时间的延长,蜈蚣草羽片含砷量不断增加.蜈蚣草不仅对砷有很强的忍耐能力和富集能力,而且生长快、生物量大、地理分布广、适应性强.因此在砷污染环境的修复方面具有良好的应用前景,对于研究植物中砷的吸收、运转和解毒机理等生理生化特性也具有重要学术价值.     

基因工程杀虫技术的进展

我国是农业大国,防治农作物虫害是一项重要任务.生物防治具有不污染环境,不破坏生态平衡的优点,有着巨大的发展潜力.通过分子生物学技术改造杀虫基因,提高杀虫效果,研制抗虫的转基因植物,显示了良好的发展趋势和应用前景.     

显微镜下的细胞分裂

今年 1月号的ＮａｔｕｒｅＣｅｌｌＢｉｏｌｏｇｙ和ＮａｔｕｒｅＲｅｖｉｅｗｓＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｅｌｌＢｉｏｌｏｇｙ联合推出了一期有关细胞分裂的专刊 .细胞分裂在两个领域 (细胞生物学领域和分子细胞生物学领域 )均处于中心地位 ,是与细胞的生长、特化和功能相联系的一个无法解决的问题 .深入了解细胞分裂的机制是对付癌症和基因疾病的一个必要的武器 .这一期焦点专刊收集了在发生 -细胞生物学领域、信号转导、ＤＮＡ复制和修复、肿瘤形成、细胞器官遗传等方面最新的进展 ,以及进一步的系列评述文章和展望 ,连同各方面的原始研究论…     

植物生殖的定量细胞学研究进展

当代植物胚胎学的主要任务在于揭示植物有性生殖过程——植物生殖细胞的产生、受精作用以及胚胎发育的基本规律.而植物生殖过程中的复杂问题,必将促使这门学科不断应用各种新的方法和技术来逐步解决.近年来,研究植物生殖的细胞生物学就是植物胚胎学与细胞生物学相互渗透和结合的产物,被认为是一个新的学科生长点.定量细胞学(Quantitative cytology)研究则是这个新的生长点上一个正在迅速发展的方向. 定量细胞学是应用电子计算机技术和数理方法通过对生物细胞的空间形态以及特征参数进行定量分析,从而揭示其结构与功能之间相互关系的一门边缘学科.随着细胞超微结构研     

植物开花生热的生物功能及其调控机制研究进展

开花生热是某些植物科属在长期进化过程中形成的一项重要适应机制,有助于植物花器官抵御低温伤害,并且能够促进昆虫访花和传粉受精,对于确保植物的生殖成功具有重要的生物学意义.本文基于国内外近年来植物开花生热研究方面取得的重要进展,结合开花生热活体实时检测的技术发展,对植物开花生热的类型、生物学功能以及调控机制进行综述,并展望了植物开花生热研究领域亟待解决的重要问题.     

旨在记录生物多样性及促进植物基因组研究 美国史密森学会建立植物冷冻库

<正>美国史密森学会其所属的美国国家自然历史博物馆(NMNH)于7月8日发起了一项倡议,即计划采集并冷冻来自全世界一半植物科的植物组织(将装有新鲜植物组织样本的试管保存在液氮中),为植物基因组学和生物多样性研究提供样本。参与该项目的研究人员称:随着该计划的进展,未来两年有望采集全部的植物科以及一半的植物属。     

生物大分子相分离研究进展和发展建议

生物大分子相分离(phase separation)或相变(phase transition)是近年来生物学研究中一个新兴的交叉研究领域.生物大分子液-液相分离驱使细胞内形成多种无膜区室,如核仁、核孔复合物、有丝分裂纺锤体、着丝粒、中心体、应激颗粒和一些信号传导复合物等,这些无膜区室被统称为生物分子凝集体.生物大分子相分离具有广泛的生物学功能,例如调控生化反应、感知与响应应激条件、缓冲生物大分子的细胞内浓度和介导与有膜细胞器的直接通讯等.异常的生物大分子相分离与许多人类疾病密切相关,例如神经退行性疾病、癌症以及传染性疾病等.本文介绍了生物大分子相分离的生物学功能及其在人类疾病发生发展中的作用,总结了国内外生物大分子相分离研究所取得的重要进展,并提出了我国相分离研究的发展建议.     

腺嘌呤生物金属有机框架的配位化学及超分子识别

生物金属有机框架(biological metal-organic framework,Bio MOF)是近十来年发展起来的一类新型晶态多孔材料,它采用生物分子作为有机连接体,本身具有优良的生物相容性,为生物学和医学方面的应用提供新的机遇.本文总结了腺嘌呤作为有机配体与金属离子组装形成Bio MOF的配位化学和结构特点,介绍带有开放WatsonCrick位点(open Watson-Crick site)的Bio MOF及其主客体化学的研究,并展望其在化学和生物领域中的前景.     

85种转化基因的过敏原性生物信息学评价

随着转基因生物产品的迅猛发展,转基因生物的过敏原性已经受到广泛关注,建立规范的转基因生物过敏原性评价是目前亟需解决的问题.本文就近年来国内外研究的转基因生物进行了总结,汇总了85个常用转化基因,涉及49种植物转化基因和36种动物转化基因;借助EVALLER2.0软件,对这些基因的潜在过敏原性进行评价;同时,在Highwire(http://highwire.stanford.edu/)文献数据库中检索相关医学文献,考察这些基因与过敏原性乃至人类健康是否存在关联.软件分析表明,其中5个转化基因为潜在过敏原基因;文献回顾发现,其中11个转化基因会引起过敏反应或临床不良反应.通过本文的分析能够为遗传转化时基因的选择提供重要指导,为相关转化基因过敏原性分析提供范例.     

根癌农杆菌介导的CryⅠA(b)基因在哈茨木霉菌中的转化

根癌农杆菌介导的遗传转化是植物基因工程中常规方法, 利用这一转化方法, 将CryⅠA(b)基因转入生防真菌哈茨木霉中, 转化率约为60～180个转化子/106个孢子. 通过对转化子的RT-PCR检测和Southern 杂交分析表明, CryⅠA(b)基因已整合进哈茨木霉菌基因组中, 而且在转录水平上得到表达. 转化子都能够稳定遗传. 对转化子抑菌活性和杀虫活性测定表明, 转化子不但保持了原菌株良好的抑菌活性, 而且表现出一定的杀虫效果. 兼有杀虫防病双重作用的基因工程哈茨木霉菌的构建显示了生物技术在生防真菌遗传改良中的应用潜力.