石刁柏雄性偏向核质体DNA的克隆与分析

该研究以雌雄异株植物石刁柏为材料,利用基因组消减杂交技术对石刁柏雌雄核基因组中的性别差异核质体DNA（nuclear plastid DNA,NUPTs）进行了分离和分析。结果表明：（1）通过构建消减杂交文库共获得了52个雄性偏向序列,序列长度分布在63-297bp之间,其中有19个差异序列属于叶绿体来源序列（命名为Ao1-Ao19）,且这些序列与石刁柏叶绿体基因组的相似性均大于84%,Ao19与石刁柏叶绿体基因组相似性为100%。（2）利用基因组半定量PCR对19个NUPTs序列的性别差异分析表明,有4条序列为稳定的雄性偏向NUPTs序列,分别为Ao1、Ao3、Ao10和Ao18。（3）序列比对表明,转移到核基因组的NUPTs主要来源于叶绿体基因组的反向重复区（包含IRa和IRb区）,说明石刁柏叶绿体基因组重复区序列更容易向核基因组进行转移形成雄性偏向的NUPTs序列。

石刁柏核质体DNA的生物信息学分析及染色体定位

在植物基因组中,叶绿体DNA(cpDNA)序列可以向核基因组转移成为核质体DNA(NUPT)。NUPTs在植物染色体(包括性染色体)的演化过程中具有重要作用,但目前相关研究比较缺乏。以雌雄异株植物石刁柏(Asparagus officinalis)为材料,采用生物信息学方法对其核基因组NUPTs进行注释及分析,并选取叶绿体基因组反向重复区(IR)2个片段进行染色体定位。结果表明,石刁柏核基因组中有2239个NUPTs序列的插入,总长度为565970bp,占核基因组的0.047%。不同染色体上插入的NUPTs数量存在较大差异,Y染色体上的NUPTs数量、密度及总长度均高于其它染色体,表明NUPTs在石刁柏性(Y)染色体上累积的更多。石刁柏叶绿体基因组中的IR区、大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)序列均能够向核基因组转移,但IR区序列转移频率更高。此外,对2个IR区的叶绿体序列进行荧光原位杂交,其中AocpIR1主要分布在所有染色体的着丝粒部位,而AocpIR2特异性分布在Y染色体上。研究结果为深入揭示石刁柏基因组的结构及其性染色体的演化奠定了坚实的基础。

环境对杂交水稻胞质及核质互作遗传表现的影响─Ⅳ．不同N条件下不育胞质对杂种1代多胺代谢的影响

研究结果表明，杂交水稻在不适宜的Ｎ条件下，ＡＤＣ活性及其代谢产物Ｐｕｔ含量和Ｓｐｍ／Ｓｐｄ值均有显著提高，其幅度随核质组成及其与环境互作的不同而异．不育胞质对杂交水稻ＡＤＣ活性的影响呈稳定的正效应，环境并不改变不育胞质对其作用的性质，但可调节其作用强度．在适宜的生理阈值内，通过栽培措施提高上述各生理指标有利于促进不育胞质对杂交水稻产量性状的正向影响和提高杂种优势强度．而在不适宜条件下上述各生理指标则超越其生理阈值．不利于水稻本身的生长发育．此外，杂交水稻在不适宜Ｎ条件下大量积累Ｐｕｔ，往往伴随着ＩＡＡｏｓｅ和ＤＡＯ活性的提高和ＩＡＡ含量下降．

细胞生物学中Karyoplast与Nuclear body的教学建议

Karyoplast与Nuclear body是不同的概念,国内细胞生物学教材、部分生物学词典的对应中文翻译存在概念冲突、混乱的现象。大陆名词审定委员会建议"核体"对应Karyoplast的翻译,但这种表达不够准确和贴切,同时缺乏对Nuclear body的收录,容易导致科研和教学使用不规范。文章对相关科学名词进行概念辨析并提出相应教学建议。通过采用问题导入、辨析式、研讨式教学以及BOPPPS教学模式开展这部分内容的教学,实践发现正面面对这些问题有助于培养学生的科学精神。

菠菜性别差异NUPTs序列的克隆及分析

质体DNA向核基因组转移能够形成核质体DNA,核质体DNA序列的插入是推动动植物基因组及染色体组演化的重要动力.但是核质体DNA的插入和植物性染色体起源及演化之间的关系仍不清楚.以雌雄异株植物菠菜为材料,利用基因组消减杂交技术筛选分离菠菜雌雄基因组差异的NUPTs序列,并进行验证和分析.结果表明,从构建的菠菜消减杂交文库中共得到39条长度为75~308 bp的雌雄差异序列,其平均长度约为154 bp.对获得的序列进行Blastn同源比对发现了12条序列为叶绿体基因组来源序列,这些序列与菠菜叶绿体基因组相似度在98%以上,说明所获得的差异片段为核质体DNA序列.将筛选出的核质体DNA序列进行进一步验证后获得了两个稳定的长度分别为146 bp和199 bp的雄性偏好核质体DNA序列,说明所获得的两个NUPTs序列在菠菜雄性基因组中有更多的累积.

花粉生殖细胞的融合试验

花粉生殖细胞(以下简称生殖细胞)是精子的前身,具有单倍体遗传组成。核大质小,缺乏典型细胞壁等特点是生殖系统中天然的单倍体核质体类型。值得在植物细胞工程中加以开发利用。为此,我们曾开展了生殖细胞的大量分离与离体培养研究。在此基础上进一步进行了生殖细胞的融合试验,结果表明,用 PEG 法可以诱导同种或异种生殖细胞之间以及生殖细胞与体细胞愿生质体之间的融合。

生物学名词“核体”的规范翻译与使用

核体这一名词,在大陆生物学科研论文、教材及词典中的使用和中英文翻译中存在混乱的现象,同一个中文名词指向了多个概念。全国科学技术名词审定委员会在官方网站和发布的词典中支持"核体"对应karyoplast的翻译,但不够"信、达、雅",也没有收录nuclear bodies这一重要概念。本文对此现状进行分析并提出该领域相关名词的中译文规范建议:karyoplast应该译为"核质体",而nuclear bodies应该译为"核体"。