生长素代谢与信号转导及其调控种子休眠与萌发的分子机制

种子萌发是一个由遗传和环境因子共同调控的复杂过程,其中植物激素调节可能是种子植物萌发过程中的一种高度保守的机制.生长素是植物中的一种最重要的信号分子,调控植物生长发育的各个方面,包括形态发生和对环境变化的响应等.生长素通过多条平行的途径被生物合成和失活,也通过典型和非典型途径被感受和转导.生长素在种子休眠和萌发中的作用主要受其生物合成与分解代谢以及信号转导途径的调控.本文主要综述了生长素的生物合成与代谢、生长素的信号转导以及它们对种子休眠与萌发的调控的研究进展.此外,我们也提出了在本领域需要进一步研究的科学问题,试图为解释生长素调控种子休眠与萌发的分子机理提供参考.     

拟南芥种子萌发过程中差异表达基因的识别和pre-mRNA可变剪接图谱的构建

种子的萌发是植物新生命的开始,也是决定植物种群更新、物种延续的关键环节和影响粮食作物产量的重要因素.种子萌发事件是一个极其复杂的过程,其调控机制至今仍未完全知晓.本文基于拟南芥种子不同萌发过程的RNA-seq测序数据,分别从基因表达和pre-m RNA可变剪接层面系统地剖析了种子萌发过程中的组学特征和调控机制.首先,通过组学数据分析方法得到拟南芥的基因表达矩阵,系统地识别了种子不同萌发阶段间的差异表达基因,并解析了其生物学功能.结果显示,随着种子的萌发,一方面大量与糖酵解、DNA合成等代谢过程密切相关的基因被激活,保证了种子新陈代谢和基本的细胞活性的重新激活;另一方面,与氧化应激胁迫响应、有毒物质响应、热响应、水响应等相关的基因活性被抑制,保证了种子能够从休眠态顺利活化.其次,使用r MATS系统描绘了种子萌发过程中各阶段的pre-m RNA可变剪接图谱,鉴定了不同萌发阶段间的差异可变剪接事件,并分析了种子萌发过程中的可变剪接特征及差异可变剪接事件的生物学功能.该工作的开展将进一步促进种子萌发过程中的调控机制的阐明,并为相关实验工作的开展提供一定的帮助.     

荔枝种子成熟后的萌发与超微结构观察研究

荔枝是亚热带名果,但荔枝种子发育时不经历成熟脱水,在贮藏过程中对干燥和低温敏感,只有几天的生活力,其种质资源的保存非常困难,是典型的顽拗性种子.关于种子顽拗性的生理机制,一些研究者认为这类种子成熟脱落前后已经不同程度的萌发,因而不耐脱水.这种反应如同正常性种子发育至一定阶段吸水萌发一样.本文以荔枝种子为材料,研究它们萌发时的吸水动态、自由水和束缚水含量及胚轴细胞超微结构的变化,以探索荔枝种子容易萌发的特性及代谢水平.     

蜘蛛的故事

蜘蛛其貌不扬,8条毛茸茸的腿使人讨厌;蜘蛛到处织网,粘满灰尘和虫尸的网总让我们觉得不舒服;蜘蛛用于刺穿猎物的尖锐毒牙让我们感到恐惧……总之,可能没有几个人喜欢蜘蛛.但如果仔细观察一下蜘蛛,你会发现:多数蜘蛛的眼睛像8颗耀眼的钻石般分布在头胸部的前端,相当独特美丽;蜘蛛如闪电般捕捉昆虫的身影,十分迅猛、矫健;蜘蛛编织的蛛...     

漆树油:炖鸡用的大“蜡块”

贡献美丽“塑料”的大树 我们在不同地域进行野外工作的时候,漆树都是需要重点盯防的植物,因为它们的分布区域太广了,从东北的辽宁到西南的云南,从西北的甘肃到东南的福建,都有漆树的分布.从广义上说,生长在我国山岭之间的15种漆树科漆属的植物,都可以被称为漆树,包括了漆树、野漆树和木蜡漆等.这些植物有着漆树属植物共同的特征——植株分为雌树和雄树,都有黄绿色的小花,并且切开树干后有灰白色汁液流出,它们会使人类过敏.     

蜘蛛家族的拟态高手

正拟态是自然界中常见的现象,大多数拟态者利用自己善于模拟的本领保护自己免受伤害。拟态并非弱者的专利,很多彪悍的强者也不时地选择这种生存方式。蜘蛛无疑是拟态界的佼佼者,它们天生善于伪装自己,其目的往往不是保护自己,而是隐藏自己,迷惑猎物,让自己获得更多的利益。在自然界中,这些家伙可以说是外貌丑陋、内涵丰富的典型代表。蚁蛛:以假乱真的蚂蚁模仿者跳蛛科是蛛形纲蜘蛛目中最大的科之一,全球有3 000多种,在我国分布甚是广泛。它们大多色彩艳丽,头部两个探照灯似的单眼(一种结构简单的光感受器,见于许多无脊椎动物,由视觉细胞、六角形角膜和圆     

四氢原小檗碱同类物对脑内多巴胺受体的亲和力比较

本实验室的工作证明四氢小檗碱(tetrahydroberberine,THB)和左旋四氢巴马汀(l-tetrahydropalmatine,l-THP)具有安定作用,它们均属四氢原小檗碱同类物(tetrahydroprotoberberines,THPB)。它们能使动物产生僵住症,能拮抗去水吗啡(apomorphine)所引起的大鼠     

华北地区气溶胶对区域降水的影响

利用长期的地面降水和能见度资料, 分析了华北地区人为气溶胶对区域降水的可能影响. 首先, 根据1960~1979年的旬降水量资料, 用包含显著性检验的聚类方法对研究区域内的自然降水量(这段时间被认为是没有受人为气溶胶污染的影响, 其降水被称为是自然降水量)进行分区, 同一个分区内, 降水的气候特征是相似的, 从而建立起分区中各个测站之间降水量的回归关系. 其次, 利用1990~2005年的能见度资料分析这些测站的能见度变化率, 选择能见度变化率的绝对值小于0.1 km/a的站作为参考站, 认为这些站没有受人为气溶胶污染的影响. 在上述每个分区内, 用参考站的降水量估算其他站的自然降水量, 实际降水量与该估计值之差即认为是由于人为气溶胶污染造成降水的减少量. 用1990~2005年的旬降水资料做了这种分析, 得到这段期间中每个测站由于人为气溶胶污染造成的降水减少总量, 并用统计检验方法证明这种减少是显著的, 从而得到人为气溶胶污染确实是使局地降水量减少的结论. 这一现象对夏季的降水较为明显, 可以认为局地的人为气溶胶通过对流活动影响到对流云的降水效率.     

基于环境危险要素的中国霍乱分区预测

霍乱的发生与流行受降水量、气温、高程等多种气候地理环境要素的影响.本文利用最大熵生态位模型,基于地理、气候环境要素对中国霍乱弧菌的适生度进行分析,并根据适生度分布图选取合适的阈值对中国发病风险进行分区预测.结果表明,中国东南部沿海地区、中部地区及西部四川盆地的霍乱弧菌适生度相对较高,而东北和西北部地区的霍乱弧菌适生度较低,在西北部地区,新疆盆地的霍乱弧菌适生度要比周边地区略高.降水量、气温、高程是影响我国霍乱分布的3个主要环境危险要素;相对湿度、与海洋的距离和气压对霍乱分布也有一定的影响,但日照时数及河网密度对其影响不大.利用ROC曲线对预测模型进行评价,训练样本和测试数据的曲线下面积值在0.9以上,表明模型预测结果具有较高的精度.     

利用PRECIS分析SRES B2情景下中国区域的气候变化响应

利用Hadley气候预测与研究中心的区域气候模式系统PRECIS单向嵌套该中心全球海-气耦合气候模式HadCM3高分辨率的大气部分HadAM3P, 分析PRECIS对中国区域当代气候的模拟能力和SRES B2情景下2071~2100时段(2080s)相对于气候基准时段(1961~1990年)中国区域的气候变化响应. 气候基准时段的模拟结果与观测资料的对比分析表明: PRECIS能够很好地模拟中国区域地面气温的局地分布特征; 总体上讲, PRECIS对中国北方地区降水的模拟效果优于南方地区, 模拟的冬季降水型态分布较好, 而夏季降水对地形比较敏感, 东南沿海地区降水的模拟值偏低. 对SRES B2情景下相对于气候基准时段的气候变化响应分析表明: 2080s中国北方地区增温幅度明显大于南方, 西北和东北地区尤为显著, 其夏季平均气温增幅可达5℃以上; 中国大部分地区降水量呈增加趋势; 冬季华南地区降水量明显减少; 夏季东北和华北地区气温增幅大而降水量减少明显, 而长江以南地区降水量显著增加.     

脉冲场凝胶电泳比较大肠杆菌不同品系基因组DNA的SfiI的酶切图谱

肠杆菌科埃希氏杆菌族埃希氏杆菌属的大肠杆菌(Escherichia coli)的四个品系——K-12、B、C和15及它们的衍生菌株基因组DNA经限制性内切酶Sfi Ⅰ酶切后,用脉冲场凝胶电泳技术比较它们的限制性片段的     

1985年汛期降水预报与实况的对比分析

用冬季地温分布预报汛期降水的工作,我们已经进行了十年,取得了一定的成效.今年我们开始同中央气象台长期科协作,于3月份共同收集了各气象台站的地温资料,绘出了1984年11月～1985年2月1.6米地温距平图.将这些资料连同历史资料,输入汛期降水预报模式,于1985年3月底做出了1985年汛期(4～9月)降水量距平百分率预报图(图     

封面说明

正寨卡病毒属于黄病毒科(Flaviviridae)黄病毒属(Flavivirus),病毒颗粒为球形,直径约为50~55 nm.该病毒主要通过伊蚊叮咬传播,也可通过母婴、血液和性接触传播.寨卡病毒感染人引起的症状主要包括发热、皮疹(多为斑丘疹)、结膜炎、关节痛及肌肉痛等.感染寨卡病毒后,仅有20%的人出现上述临床症状,一般持续2~7天后自愈.值得关注的是,相关研究已经证明孕妇感     

土壤湿度资料同化对中国东部夏季区域气候模拟的改进

采用牛顿张弛同化法把GSWP2资料同化进区域气候模式BCC_RegCM1.0(简称RegCM)中土壤湿度初始场, 结果得到采用不同张弛参数对土壤湿度资料进行同化, 均能不同程度的改进气温和降水的模拟, 当张弛强度取0.5和张弛时间为5 d时, 对中国东部地区气温和降水模拟的改进效果较好. 加入土壤湿度资料同化后, 不仅对中国东部地区的降水和气温的空间分布型有所改进, 而且修正了控制试验中地表气温的系统性冷偏差以及中国东部地区的降水偏少, 使地表气温和降水的模拟值较控制试验结果接近于观测值, 这说明RegCM对地面气温的偏低和降水量的偏少, 可能与陆面过程中的土壤湿度处理有较大的关系, 今后应注重RegCM中土壤湿度的作用.     

纵向岭谷作用下的干湿季气候差异及其对跨境河川径流量的影响

以纵向岭谷区跨境河川的径流量观测数据和云南的雨量和气温场观测数据为基础,应用统计分析和小波变换的分析方法,研究了纵向岭谷作用下的干湿季气候变化差异及其对河川跨境径流量的影响．结论为:由于纵向岭谷区的独特下垫面作用,其降水量场变化与相应的跨境河川径流量变化的高相关区中心的纬度差异不显著,但经度差异却十分显著;在干季,东部的降水量明显大于西部,其降水量的相对偏差则稍小于西部,东部的平均气温则明显低于西部,其气温的偏差则明显大于西部;在湿季,西部的降水量明显大于东部,其降水量的相对偏差则明显小于东部,东部的平均气温也低于西部,但其气温的偏差则与西部差别不大;无论在干季还是在湿季,东部径流量的相对偏差都明显大于西部;纵向岭谷区对西南季风的阻隔作用较大,而对东北季风的阻隔作用相对较小,在其作用下的降水量变化的东西向差异主要表现在较小的时间尺度上,随着时间尺度的增大差异变小,而气温变化的东西向差异则比降水要小得多．近几年来,纵向岭谷区在湿季的降水量变化的主要特征是偏多趋势,受其影响,跨境河川的径流量变化也主要表现为偏大趋势．近十几年来,纵向岭谷区气温变化的主要特征是显著地偏高．     

大同干旱原因初探

文章针对大同地区对农业造成主要危害的春季及初夏阶段干旱的成因和干旱的环流形势进行了分析.研究结果表明,导致大同地区干旱的根本原因是降水量与蒸发量之间的不平衡.由于环流背景、地形影响等原因造成大同地区降水量偏少,并且由于气温升高,造成了蒸发量加大,这是引起近年来大同地区干旱日趋严重的主要原因.     

气候变化让杜鹃无巢可寄

杜鹃常常是古人笔下的＂情种子＂,很早的时候人们就描述过它们的寄生行为。然而随着气候的变化,杜鹃与它的寄主物候越来越不匹配,种群数量迅速下滑。假如古人知晓,恐怕他们将再次为杜鹃而悲情涌动。杜鹃,又名布谷鸟,属鹃形目杜鹃科,主要分布于热带或温带的树林中。在杜鹃科所有种类中,有大约三分之二的种类可以筑巢、孵化以及哺育幼鸟,而另外约三分之一的种类则需要以寄生的方式繁育后代,这种将卵产在其他鸟的鸟巢中且由义亲代为孵化和育雏的行为被称为巢寄生。     

辣椒素的作用

大多数种类植物的种子都藏在果实里,在被鸟类和其他啮齿类动物食用后,通过排泄得以散播.辣椒种子的传播途径也是如此.但如果植物种子在被啮齿动物吃掉后,又经过了它们的消化,那就几乎不能再发芽了.因此,许多植物的叶、根或果实会产生毒素或难闻的气味以吓退这类动物.     

竹长蠹化学防治的研究

我国竹材产量大,分布广,是良好的建筑材料。但竹材常常遭受虫害,严重地影响使用年限。所以竹材防虫研究被列为国家重要科学技术任务主要项目之一。我国为害竹材的害虫计有长蠹虫科(Bostry-chidae)的三属四种,扁蠹虫科(Lyctidae)的一属一种,而据作者调查,以竹长蠹(Dinoderus minutusFabricius)为害最烈,分布于江苏、浙江、江西、四川、广西及台湾等处,所以本试验的竹材防虫是以     

物质的家族数

CERN和SLAC用正负电子对撞实验证明宇宙间的基本粒子只有三个家族,它们是怎样得到证明的?我们周围的宇宙由三种基本粒子组成,它们是"上"夸克,"下"夸克和电子。恒星,行星,分子,原子,甚至人类本身,都由这三种物质组合而成。它们与电子的中性的而且可能是没有质量的伙伴-电子中微子构成物质的第一个家族。