中国植物标本馆数字化发展的缩影——江苏省中国科学院植物研究所标本馆(NAS)

江苏省中国科学院植物研究所标本馆(NAS)是中国最早的植物标本馆之一,也是国内最早开展植物标本数字化的标本馆,其标本数字化发展经历了4个阶段: 20世纪80年代后期尝试的标本文字信息数字化的起步阶段; 20世纪90年代末的标本图像数字化和文字信息数字化规范阶段; 2004年以后的标本批量数字化与信息网络共享快速发展阶段; 2018年后的标本数字化信息维护与优化阶段。这一过程集中代表和反映了中国植物标本数字化的发展历程。此外,近年来开始了发掘和利用江苏植物标本的数字化信息工作,包括建设江苏省级数字植物标本馆、开发江苏省维管植物标本时空分布可视化系统、开展标本采集-入库过程数字化等。今后,将不断深化标本数字化的工作,以期形成有NAS特色的数字化植物标本馆。     

利用系统作图(Systems mapping)研究大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的互作遗传机制

【背景】物种间相互作用是物种进化的重要推动力,然而如何将基因型和表型关联以及确定在物种相互作用过程中起重要作用的基因均面临挑战。【目的】通过系统作图(Systems mapping)得到两种微生物在相互作用过程中起重要作用的SNPs (Single nucleotide polymorphism),以及随着时间的变化,这些SNPs是如何相互联系进而影响大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的相互作用。【方法】分别对45株大肠埃希菌、45株金黄色葡萄球菌进行单独培养和混合共培养,通过实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,qPCR)进行绝对定量,得到一定时间内各个菌株的生长量,比较相同菌株在不同培养条件下生长情况,以各个菌株重测序结果为基础,结合系统作图得到在相互作用过程中起重要作用的显著SNPs及其相互联系。【结果】通过系统作图分析,获得具有54对显著SNPs组合的三维曼哈顿图,这些组合中41个显著SNPs来自大肠埃希菌,12个显著SNPs来自金黄色葡萄球菌。在上述SNPs中已有6个SNPs所在的候选基因都可以直接或者间接影响微生物的生长量变化,从而影响两种微生物相互作用方式。它们分别是nhaR(E19056)参与生物膜的形成,rhlE(E832164)与核糖体的组装有关,csiD (E2789300)的表达可以使细胞面对恶劣环境,alk B (E2309274)可以参与DNA的损伤修复,sucA(E759230)和yjjW(E4614704)都参与细胞的代谢过程。【结论】系统作图可以检测到物种在相互作用过程中显著SNPs;物种相互作用过程中不同SNPs遗传效应随着时间变化;细菌的相互作用过程是直接遗传效应、间接遗传效应和上位性效应共同产生的结果。     

一株蟾毒灵转化菌株的筛选鉴定与转化条件优化

【背景】微生物转化是对天然产物进行结构修饰的重要手段,具有催化反应快、选择性强、反应条件易控制和污染小等特点。许多微生物能够对蟾毒配基类化合物进行生物转化,在不同位置进行结构修饰,并且产生毒性减弱的活性衍生物。【目的】筛选蟾毒灵生物转化菌株,以期发现活性更好、毒性降低的化合物。【方法】利用蟾毒灵为底物筛选其生物转化菌株,通过HPLC (High performance liquid chromatography)/LC-MS (Liquid chromatograph-mass spectrometer)鉴定转化产物;对可生物转化蟾毒灵的菌株进行菌落形态观察和分子生物学鉴定,并优化发酵条件提高转化率,同时测试该菌株对其他甾体化合物的转化作用。【结果】筛选获得一株蟾毒灵转化菌,经形态学与ITS (Internal transcribed spacer)分析鉴定为Naganishia属菌,转化产物为3-去氢蟾毒灵。该菌株生物转化的培养基最适底物浓度为8 mg/L,最适初始pH值为6.5,最佳接种量为3%,最佳转化时间为96 h,最终转化率为48.3%。该菌株可将雌酮E1转化为雌二醇E2,也可将雌二醇E2逆向转化为E1。【结论】首次发现Naganishia属菌株对甾体类化合物具有转化活性,其产生的弱细胞毒性的转化产物3-去氢蟾毒灵有望成为高效、安全的强心药物。微生物转化法选择性高、反应条件温和、操作简单,为大量制备活性化合物3-去氢蟾毒灵提供了一条简便易行的道路,也为更多甾体化合物结构修饰提供了可能。     

东亚-澳大利西亚候鸟迁飞区中杓鹬 的迁徙追踪

追踪候鸟的迁徙活动是全面认识其生活史年周期的重要途径。中杓鹬(Numeniusphaeopus)在全球广泛分布,但在东亚-澳大利西亚候鸟迁飞区的迁徙活动一直缺乏追踪研究。2018年2月,在澳大利亚西北部的布鲁姆为捕捉到的中杓鹬成鸟佩戴平台发射终端或全球定位系统-全球移动通讯系统追踪器,以确定其迁徙日程、迁徙路线以及迁徙停歇地和繁殖地的地理位置。我们从成功追踪的7只个体获取了6 378条精度高于1 km的位点数据。分析结果表明,在春季,中杓鹬的迁徙时长为(36±4)d,其间在1～3个迁徙停歇地的停留日期为(23±2)d,从越冬地到繁殖地的迁徙距离为(9 795±346)km(n=7)。追踪的中杓鹬在俄罗斯东部和中部区域繁殖,不同个体的繁殖地纬度相近而经度范围较广。在秋季,中杓鹬的迁徙时长为(90±27)d,相比春季迁徙时长更长;其间,在2～4个迁徙停歇地停留(79±29)d,从繁殖地到越冬地的迁徙距离为(10 101±520)km(n=5)。无论在春季还是秋季迁徙,迁徙停歇地广泛分布于东亚、东南亚沿海及内陆区域。大部分个体春季和秋季的迁徙路线相近,成功追踪的个体均在秋季返回了上一年的越冬地,这表明中杓鹬对越冬地具有很高的忠诚度。     

鸡白细胞介素2增强传染性法氏囊病病毒多聚蛋白DNA疫苗免疫原性的研究

鸡白细胞介素 2(IL-2)基因是新近被确定的非哺乳类IL-2基因。将鸡白细胞介素2(IL-2)基因和传染性法氏囊病病毒 (IBDV)多聚蛋白基因 (VP2/VP4/VP3)分别插入真核表达载体pCI的CMV启动子下游 ,制备DNA疫苗 ,免疫 14日龄SPF鸡 ,14d后二免 ,二免后 3d攻击标准强毒株。结果表明共注射鸡IL 2质粒能明显增强DNA疫苗对强毒攻击 ,保护率达 80 % ;能增强DNA疫苗诱导的中和抗体效价 (P<0.05 ) ;能显著促进鸡胸腺、脾脏和外周血液T淋巴细胞及法氏囊B淋巴细胞增殖反应(P<0.05)。这些结果提示鸡IL 2能明显增强IBDV多聚蛋白DNA疫苗的免疫原性 ,是一种优良的禽类DNA疫苗佐剂。     

p16基因的原核表达及抗P16抗血清的制备

采用基因重租技术,将野生型p16 cDNA通过中间载体pVL1392最后载入表达载体pGEX-5T,IPTG诱导重组质粒转化的大肠杆菌,蛋白质印迹证实42×10~3的融合蛋白GST-P16的表达。表达了GST-P16的重组菌经加热破菌后行SDS-PAGE,将GST-P16蛋白条带切下后经反复冻融于皮内多点注射免疫家兔。所收获的兔血清经蛋白质印迹法检测到抗P16抗体滴度为1:625。结果表明通过pGEX-5T融合蛋白表达系统能方便地提供制备抗P16抗血清的免疫原,该免疫原未经纯化并未影响抗P16抗血清的产生。     

兰科花的传粉适应

兰科是种子植物中最大的科之一,约是７３０属,２万多种。我国约有１５０属,１０００余种。作为单子叶植物最进化类群的代表,该科的教学是植物分类学和植物系统学课程中极为重要的一个环节。然而,由于其花的各部分形态结构适应于昆虫传粉而高度特化,也由于教材和参考...     

山西关帝山种子植物区系研究

关帝山位于吕梁山脉中部,有种子植物７３７种,属于３３５属、８５科。种子植物属种区系成分复杂多样,以温带尬发占绝对优势（温带属２４９属,占总属数的８５．６７％）。对属种区系成分和植被建群种和优势种组成的分析表明,关帝山具有典型的明温带落叶阔叶林性质。与有关山地植物区系与植被组成的比较,关帝山与太岳山具有较高的同质性和密切的联系,与太行山南部次之,而与秦岭太白山具有明显的差异。     

结直肠离子通道与先天性巨结肠关系的研究进展

离子通道是细胞膜上一类特殊亲水性蛋白微孔道,也是肌肉、神经细胞等电活动的物质基础。目前研究通过生物学及离子通道膜片钳等新技术对离子通道有了进一步的认识,并逐步发掘离子通道的结构功能异常与疾病的发生存在的紧密关系。先天性巨结肠症(Hirschsprung's Disease,HD)又称无神经节细胞症,是小儿外科的常见疾病之一。HD临床表现为胎粪排出延迟、顽固性便秘及腹胀,常并发小肠结肠炎、低位肠梗阻等。目前研究尚未完全明确HD的发病机制,本文对HD的发生与结直肠离子通道功能间的关系作一综述。     

细胞对机械刺激感知的生物力学机制

细胞作为机体的基本单位,始终处于一个受力环境中。微环境中的细胞不仅受化学信号的影响,还受基质刚度、外界力载荷及胞外基质(ECM)结构的调控,这些都能影响细胞分化、迁移、形态发生、增殖等方面的生物学反应。目前,部分学者致力于细胞生物力学的应用和机制方面的探索,但对于细胞力学感知机理的认知仍无法形成一个完整的定论。本文将就整合素、G蛋白耦联受体、张力活化通道(SAC)、细胞核等介导的细胞生物力学感知通路作一综述。