昆虫的快速冷驯化现象及其生态适应意义

相对于越冬冷驯化来说,快速冷驯化反应是近年来才在昆虫上发现的现象.这种反应可以在几个小时甚至几十分钟内迅速提高昆虫的抗寒能力.快速冷驯化的特征包括诱导条件、冷驯化效应、适合度代价方面的内容;快速冷驯化的生理生化机制包括血淋巴渗透压、多元醇、脯氨酸含量升高,冷诱导蛋白产生,膜脂相变等;此外,快速冷驯化是否具有生态适应意义还有争论.文中从冷伤害类型,昆虫的耐寒策略,快速冷驯化的定义、特征、生理生化机理、生态适应等方面对近十几年的研究进行了总结.     

茶树基因组研究进展

茶树基因组学和遗传学研究的发展,推动了对茶叶品质形成的分子机制和茶树基因组进化的了解.利用44篇参考文献,综述近10年来国内外在茶树基因组和转录组测序、基因挖掘与功能解析、表观遗传学、起源与驯化、代谢组学等方面的研究进展,提出了未来功能基因组研究的前景和可能的挑战.     

茶叶的冷驯化反应及其与Ca2+的关系

以低温半致死温度(LT50)和膜脂过氧化程度为指标,检测了薮北茶(Yabu Kita)的冷驯化反应.并结合CaCl2、Ca2 螯合荆EGTA、CaM拮抗荆氯丙嗪(CPZ)的处理,探索了薮北荼的低温反应与Ca2 之间的关系.结果发现:(1)薮北茶对低温的感受较为灵敏,在冷驯化4 h后,LT50开始降低,并随着冷驯化时间的延长(4～72h),LT50呈现不断降低的趋势;(2)薮北茶对低温的反应与Ca2 和CaM等Ca2 激活蛋白类有关;(3)茶叶对CPZ的反应很敏感.     

冷驯化下的牛皮杜鹃转录组变化分析

冷胁迫是限制植物生长和分布,降低作物产量的重要环境因子.冷驯化是温带植物对抗冷胁迫的有效手段.本研究以具有耐寒能力的高山植物牛皮杜鹃(Rhododendron chrysanthum Pall.)作为研究对象,探究冷驯化前后牛皮杜鹃的基因表达和代谢通路的变化.基于转录组数据的测序结果:常温组和驯化组的总reads分别为...     

冷驯化对大绒鼠代谢率的影响

主要研究了在冷驯化49天下(5±1℃)横断山的固有种-大绒鼠代谢率变化情况.结果表明:随着冷驯化时间延长,大绒鼠的体重、体温降低;BMR和NST增加,这些说明在冷驯化条件下,大绒鼠采取适当降低体重和体温、增加BMR和NST产热等途径来维持能量代谢平衡.这种能量对策很可能是横断山小型啮齿动物特殊的能量对策,对其生存适应具有重要的意义.     

植物寒冻抗性分子机理研究进展

耐冷植物的耐冷性是由未驯化时即拥有的"固有耐冷性"和"冷驯化后增加的抗冻性"两部分组成.固有耐冷性的形成主要是由于其细胞膜中含有较多的不饱和脂肪酸、细胞的抗氧化系统可满足其冷保护需求、细胞的骨架体系在低温胁迫时可进行适当的调整.而冷驯化后增加的抗冻性主要是由于启动了大量冷诱导基因的表达,合成了多种冷诱导蛋白,它们通过改善细胞的各种结构、调节细胞物质和能量代谢的平衡等过程使植物体的抗冻性得以大大提升.用50篇文献综述了植物抗冻性方面的研究成果,旨在为植物的防冻减灾以及抗冻育种提供理论指导.     

植物抗寒机理研究进展

低温寒害是影响农作物分布、产量和品质的主要胁迫因子.植物抗寒机理研究是比较活跃和进展很快的领域.从植物抗寒的生理生化基础、植物对低温的信号感知、低温信号在植物中的传递及植物冷反应基因的表达调控等四个方面对目前植物抗寒机理的相关研究进行了综述,并对植物抗寒研究在农业生产中的应用进行了展望.     

冷驯化对中缅树鼩白色脂肪组织和血液生理生化指标的影响

对冷驯化条件下中缅树鼩的白色脂肪组织重量和血液生理生化指标进行测定.结果表明:中缅树鼩的体重、白色脂肪组织重量及含量随着冷暴露时间的延长而显著增加.冷驯化组中缅树鼩的血常规指标中白细胞、血红蛋白、红细胞、血小板与对照组相比无显著差异.而冷驯化组中缅树鼩血生化中葡萄糖、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、谷氨酰胺转移酶则显著高于对照组.实验结果提示,中缅树鼩体内白色脂肪的大量堆积导致了体重的增加,冷驯化条件下中缅树鼩血液葡萄糖的增加可能是因为过多能量的摄入使其肝脏代谢负担增加,对其肝脏代谢功能产生了不良影响.     

低温驯化提高冷胁迫下牛皮杜鹃光合作用的研究

以长白山牛皮杜鹃为实验材料,探究了低温驯化对牛皮杜鹃光合作用的影响及H_2O_2信号在低温驯化中的作用.将牛皮杜鹃分别进行低温驯化培养(18/16℃)和正常培养(25/18℃).8个月后,将实验材料分为4组,每组12棵,低温驯化植株分别用蒸馏水和50μmol/L的二联甲苯(DPI,一种NADPH氧化酶的抑制剂)预处理3 d,作为CA组和DPI+CA组,未驯化牛皮杜鹃为NA组和对照组(Control).DPI+CA,CA和NA组同时4℃冷胁迫48 h,恢复培养24 h.通过对叶绿素荧光参数进行测定分析,结果表明:冷胁迫会使牛皮杜鹃的光系统Ⅱ受损导致光合能力下降,表现在Fo、Fm、qP的下降以及NPQ的增加,这些光合参数变化的原因是光抑制的产生和光能利用率的下降.低温驯化可以有效缓解冷胁迫对牛皮杜鹃的光系统Ⅱ产生的影响,减轻光抑制、提高光能利用效率,光合作用增强.CA+DPI组的各参数结果说明H_2O_2信号参与了冷胁迫下低温驯化使牛皮杜鹃光合作用提高的过程,在低温驯化调控中发挥积极作用.本研究为提高植物抗寒性的研究提供理论基础.     

冷驯化下中缅树鼩脂肪组织PET/CT扫描成像研究

为了研究中缅树鼩冷驯化条件下脂肪组织的产热活性及白色脂肪组织是否会褐变,实验首次利用正电子发射断层显像/X射线计算机体层成像仪(PET/CT)对中缅树鼩脂肪组织代谢活性进行了探讨,并通过不同的药物浓度梯度实验,首次成功获取中缅树鼩的最佳注射浓度为110~160μCi,此时能够获得最有效的示踪剂辐射值。实验结果表明:随着冷驯化时间的延长,冷驯化0 d、28 d、49 d中缅树鼩褐色脂肪组织的PET/CT扫描成像差异显著。冷驯化28 d时颈部、肩胛、腋下等褐色脂肪组织的平均SUV值与对照组相比差异显著,至49 d时分别增加了10.4倍、9.8倍、13.65倍。冷驯化28 d中缅树鼩腹股沟、腹部大网膜、肠系膜等白色脂肪组织的平均SUV值与对照组相比差异显著,至49 d时分别增加了5.5倍、2.56倍、5.17倍。结果说明,在冷驯化下,中缅树鼩通过增强褐色脂肪组织产热活性,以提高产热应对冷胁迫。冷驯化使中缅树鼩白色脂肪组织增加了18F-FDG的吸收值,意味着此时树鼩白色脂肪组织中可能褐变产生了米色脂肪细胞。     

水稻的起源与驯化——来自基因组学的证据

 水稻是世界上最重要的粮食作物, 约1 万年前开始被驯化。由于水稻与其祖先野生种存在一定的遗传分化, 水稻的起源和驯化问题长期存在争议。本文综述了水稻起源和驯化方面的研究成果, 特别是近年来基因组学方面的证据, 认为水稻2 个亚种独立起源于野生祖先种内很早就分化的不同类群, 但一些驯化基因--控制重要农艺性状的基因, 可能首先在一个亚种中被驯化, 然后通过基因渐渗, 扩散到另一个亚种中。因此, 水稻驯化的关键是研究驯化基因的起源和扩散方式。随着大规模基因组测序技术的发展和相应数据分析方法的建立, 在全基因组水平对水稻及其祖先进行大规模分析, 已成为揭示水稻起源与驯化之谜的必由之路。     

新型隐球菌vps41Δ氮源饥饿反应的数字基因表达谱分析

VPS41基因在新型隐球菌的饥饿反应、巨噬细胞中存活以及致病性等过程中起关键作用.为了进一步研究VPS41介导的饥饿反应信号通路相关基因,利用数字基因表达谱技术检测了在氮源饥饿条件下隐球菌野生型菌株KN99α与饥饿反应缺陷菌株vps41Δ呈显著差异表达的基因.结果表明:在氮源饥饿条件下野生型与vps41Δ中呈显著表达差异的基因共有241个,其中vps41Δ中表达上调的基因有176个,表达下调的基因有65个.差异表达的基因主要涉及细胞的形态结构形成、细胞循环、次级代谢产物合成、能量代谢等生物过程.以上结果为迅速克隆鉴定隐球菌VPS41饥饿信号通路的其他关键基因奠定了基础.     

固定化复合耐冷菌特性和效能研究

通过活性污泥在低温(4-8℃)下的驯化、培养和分离,得到6株低温耐冷菌.采用固定化技术将其固定在聚氨酯填料上.提高了生物法处理低温生活污水的效率,COD去除率提高了30%.同时解决了常规固定化颗粒易破碎而无法实现工程应用的问题.通过对耐冷菌生物膜生物量和酶活性分析,探讨了固定化混合耐冷菌处理低温废水的机理.     

冷驯化对黑腹绒鼠能量代谢和产热的影响

以南方常见种之一黑腹绒鼠(Eothenomeys melanogaster)为对象,经过(5±1)℃冷驯化0,7,14,21,28 d后,测定其体质量、能量收支、基础代谢率(BMR)和非颤抖性产热(NST)等代谢产热指标及褐色脂肪组织(BAT)的产热活性变化.结果表明:体质量随冷驯化时间的延长缓慢下降;摄入能、消化能、可代谢能、BMR和NST呈现增加的趋势,21 d达到最高水平或趋于稳定;随着冷驯化时间的逐渐增加,BAT的相对质量、线粒体蛋白含量及细胞色素C氧化酶(COX)活性均明显提高,21 d达到最大值.说明在寒冷胁迫下,黑腹绒鼠采用增加能量摄入和提高产热能力等对策维持能量的收支平衡.而黑腹绒鼠代谢和产热模式的特点与其自身的生活习性及生境条件密切相关.     

基于学位论文的我国茶学博士研究生培养状况分析

对近20年来我国茶学博士学位百余篇论文进行系统梳理、统计、归纳分析,得出如下结论:茶学博士研究生的研究内容主要集中在茶叶生物技术、茶树种质资源与遗传育种、茶叶生物化学、茶叶深加工与生物活性研究、茶树生理生态与病虫害、茶叶经济贸易与文化6大板块.研究主题和内容愈加深入和丰富,具有茶叶研究的内涵和特殊性,但与其他园艺作物相比存在一定差距.同时对茶学博士论文的研究方向进行了展望,以期为茶学研究提供方向.     

印楝Azadirachta Indica A.Juss的冷驯化与抗冻蛋白的研究

采用木本植物材料——印楝,通过组织培养建立快繁体系,然后对其进行冷驯化处理,并分析检测印楝植物体内抗冻蛋白.主要结果如下:①冷驯化处理后印楝的总蛋白一些表现为量的增加同时会有新的蛋白产生.但脱驯化或处理时间过长时,抗冻蛋白在量的表达上会有逐渐减少或消失的现象.②在对印楝的冷驯化中,发现不同的温度处理后蛋白稳定存在的时间不同.抗冻蛋白出现的最早时期为5℃处理2周左右,印楝能耐受的稳定最低温为5℃,所持续的最长时间约为20d.在0℃低温处理后,虽然在处理初期(0～15d)也有抗冻蛋白的产生,但随处理时间的延长,这种差异逐渐减少,在处理30d时完全消失.③得到了分离纯化的抗冻蛋白,其相对分子质量约为3.6×104.     

细胞凋亡与病毒感染

病毒感染细胞后通过其自身基因的表达或激活宿主细胞凋亡相关基因,启动或抑制细胞凋亡.研究病毒与细胞的相互关系,有助于深入理解病毒的致病机理,为病毒性疾病的预防、治疗和诊断提供相应对策.     

基因转录爆发的建模研究

基因转录是细胞最重要的活动之一,涉及众多分子事件,且不同基因间存在显著差异性.建立基因转录的模型有助于理解复杂的转录动力学和调控机制.如何构建合适的转录模型依然具有大的挑战性.近年来的实验发现,转录爆发是一类普遍的转录模式,揭示其特征(如转录爆发的频率和大小以及激活态和沉默态的持续时间等)和调控机制是当前的研究热点.人们相继提出两态模型和多态模型来理解转录现象.有些模型不再是简单的唯象模型,而是考虑了转录的分子过程,能够深入研究转录的内在机理.结合最近的实验和理论研究,综述不同转录模型的特点、合理性及其适用范围,特别比较了各个模型的优缺点,有助于在研究中选取合适的转录模型.随着单细胞实验技术的发展,构建基因转录的定量模型将起到越来越重要的作用.     

茶树害虫防治与半连续动力系统

我校数学与信息科学学院教授宋新宇博士2011年获批国家自然科学基金项目:茶树害虫防治与半连续动力系统,项目编号:11171284.信阳毛尖被誉为中国十大名茶之一,茶叶不     

癌症化疗的抗药性

许多种人体癌症目前尚无法用化疗治愈,失效的机理是多方面的,包括肿瘤的细胞分裂特征、与正常组织对比起来缺乏对肿瘤的选择性毒性以及药物动力学的因素,药物治疗失效的一个重要原因是生化抗药性,无论是内在性或是获得性的,抗药性的许多机理业已了解.这些机理可以对某一特定药物特异或授与若干种药物之间以交叉抗药性,对于烷化剂来说,已经确定的机理是:胞膜渗透性的减弱、药物解毒作用的增强和 DNA 修复的增加对于抗代谢药的抗药性机理是:靶酶产生的增加、靶酶结构的改变、输入细胞内的减少、激活酶的减少,降解酶的增加和代谢途径的改变.多种药物抗药性(MDR)是在长春花碱、蒽环和表鬼臼毒之间交叉抗药性中的一个重要机理.这一机理涉及到 mdrl 基因的表达,该基因导译为一种膜蛋白——糖蛋白 P,使毒性药物泵出抗药性细胞从而使药物在细胞内的水平下降.本文概述了预防和避开癌症抗药性的战略.