新疆短命植物东方旱麦草和独行菜C4相关结构的初步研究

短命植物的快速生长及高光效特性使它们能在早春萌发后较短时间内完成生活史并获得大量种子。为探讨高光效产生的内在原因,研究利用树脂半超薄与超薄切片技术对东方旱麦草和独行菜叶片显微及超微结构进行观察,并对维管束相关参数进行了统计分析,结果显示:(1)东方旱麦草显微结构具有类"花环"结构,维管束密度介于C3、C4对照之间,鞘细胞中的叶绿体多数离心分布且数量接近C4植物;超微结构显示其鞘细胞叶绿体的基粒与片层结构与叶肉细胞不同,但又与C4植物存在一定差异。(2)独行菜维管束有类"花环"结构,维管束密度大于C3对照并存在极显著差异,鞘细胞中叶绿体多数离心分布;超微结构显示叶绿体基粒与片层没有叶肉细胞发达。以上研究结果初步说明东方旱麦草和独行菜的解剖结构特点均介于C3、C4植物之间而接近C4植物。

光滑鳖甲Anatolica polita抗冻蛋白基因的发育阶段性表达以及低温对其表达的影响

【目的】光滑鳖甲是广泛分布于新疆荒漠地区的一种拟步甲科(Tenebrionidae)昆虫,它能够通过抗冻蛋白的表达从而在长时间低温和剧烈的温度变化等环境条件下生存。研究光滑鳖甲抗冻蛋白基因(Apafp)在不同发育阶段表达差异和冷胁迫对其表达的影响。【方法】通过实时定量PCR方法对Apafp752和Apafp914两种抗冻蛋白基因的mRNA水平变化规律进行了研究。【结果】随着幼虫龄期的增大,Apafps mRNA水平逐渐增加,至8～9龄幼虫阶段达到最高约为小龄幼虫的7～8倍,蛹期时则显著降低。血淋巴液的渗透浓度值也呈现相同趋势。【结论】发育阶段的变化是对光滑鳖甲抗冻蛋白基因表达的重要调节因素。在低温胁迫下4～6龄幼虫afps的表达显著提高,说明冷胁迫能促进幼虫afps的累积。结合Apafps基因表达和低温存活率可以推测光滑鳖甲大龄幼虫可能是一种过冬虫态。

盐穗木谷胱甘肽转硫酶基因的克隆和表达分析

[目的]植物抗氧化酶在逆境条件下会产生胁迫响应,克隆盐穗木（Halostachys caspica）谷胱甘肽转硫酶（glutathione s-transferase,GST）基因并进行表达分析.[方法]根据盐穗木盐胁迫抑制差减文库获得的部分EST序列,通过RT-PCR和RACE技术,从盐穗木中获得盐穗木谷胱甘肽转硫酶基因（HcGST）的全长cD-NA序列.[结果]HcGST基因全长1 009bp,其中3＇-非翻译区为250 bp,5＇-非翻译区为85 bp,开放阅读框为675 bp,编码224个氨基酸.序列比对发现HcGST与其他植物GST蛋白序列同源性高达83％～98％.实时定量PCR检测结果显示,盐胁迫和过氧化氢处理均使HcGST的基因表达上调.[结论]HcGST与其他植物谷胱甘肽转硫酶相比具有高度同源性,对盐胁迫和氧化胁迫均有上调响应.

费尔干猪毛菜病程相关蛋白SfPR1a基因的异源表达增强了烟草对干旱、盐及叶斑病的抗性

为明确一年生草本盐生植物费尔干猪毛菜(Salsola ferganica Drob.)病程相关蛋白基因SfPR1a (GenBank登录号为JQ670917)是否参与了植物对逆境胁迫的响应,采用qRT-PCR检测了该基因在不同组织部位和脱落酸(ABA)、茉莉酸(JAs)、乙烯合成直接前体(ACC)等相关激素胁迫及NaCl处理下的表达规律,同时对转基因烟草在盐、旱及丁香假单胞菌等胁迫下的抗性进行了鉴定。结果显示, SfPR1a基因在费尔干猪毛菜根中的表达量显著高于茎叶中,且受到ABA、JAs、ACC、NaCl的积极诱导;干旱胁迫下,转基因烟草的丙二醛(MDA)含量显著低于野生型烟草,显示出较强的抗旱表型;盐胁迫下,异源表达SfPR1a的转基因烟草幼苗生长显著优于野生型烟草;丁香假单胞菌攻毒后的转基因烟草叶片呈现严重的坏死反应,但植株的整体抗性表型显著优于野生型烟草;亚细胞定位结果显示该蛋白定位于植物细胞质外体空间。以上结果表明,费尔干猪毛菜病程相关蛋白SfPR1a基因参与了植物对非生物及生物胁迫的抗性。

盐穗木Hc2a1基因的克隆及与表达分析

【目的】盐胁迫能够抑制植物生长。探讨盐穗木(Halostachys caspica)盐胁迫响应基因表达变化的影响,有助于阐明盐穗木的耐盐分子机理。【方法】利用RACE方法获得盐穗木Hc2a1基因全长序列,并进行生物信息学分析和基因表达检测。【结果】Hc2a1基因开放阅读框为2 277 bp,编码758个氨基酸,蛋白质分子量为87.29 KDa,理论等电点(pI)为9.32。亚细胞定位于线粒体内膜,具有一个16个氨基酸的信号肽,含多个跨膜结构域,亲水性氨基酸残基多于疏水性氨基酸残基,二级结构多为无规则卷曲。利用荧光定量PCR检测显示,在高盐浓度600 mmol/L处理不同时间条件下,随着盐胁迫时间的延长,Hc2a1的表达量逐渐上升,12h达到最高峰,随后开始下降。【结论】盐穗木Hc2a1基因编码多个C2结构域和跨膜区的蛋白质,基因表达受盐胁迫的诱导。

病毒抗原表位研究方法进展及其多表位疫苗的应用

目的综述病毒抗原表位研究方法及多表位疫苗的应用。方法查阅并整理大量病毒抗原表位和病毒多表位疫苗的相关文献,总结抗原表位研究方法和多表位疫苗的应用。结果病毒抗原表位的研究方法基本成熟,根据不同抗原表位可选用不同的鉴定及研究方法,本文总结了病毒抗原表位预测法、抗原肽合成法、噬菌体展示法、化学裂解法及酶裂解法和核磁共振分析法(NMR)及表面等离子共振技术(SPR)法等多个病毒抗原表位鉴定法;多表位疫苗目前已成为疫苗研究的热点,拥有诸多研究前例,为病毒多表位疫苗创造了无限的发展前景。结论由于体内免疫应答反应的复杂性和许多研究方法的局限性,仅用一种鉴定方法不能够完全体现出全部的免疫应答反应,因此需要结合使用多种方法才能得到更全面的抗原表位数据;随着现代生物学的不断发展和完善,创建更加先进准确和快速的抗原研究方法仍有待于进一步的研究。

2000~2020年阿尔泰山土地利用与生态系统服务价值的动态变化

【目的】分析阿尔泰山不同生态功能区土地利用与生态系统服务价值的变化动态,探索引起变化的原因,为阿尔泰山区域土地利用格局的优化及生态保护与修复措施的制定提供理论依据。【方法】基于GlobeLand 30的遥感数据,结合土地利用转移矩阵、生态系统服务价值当量因子法,分析了2000~2020年间土地利用情况及生态系统服务价值的动态变化。【结果】(1)草地和林地是阿尔泰山的主要土地利用类型,占到研究区总面积的80%以上,且近20年来,这两种土地利用类型面积增加明显,分别增加了1156.42 km^(2)和827.26 km^(2)。(2)研究区内共有6715.91 km^(2)土地利用类型发生了改变,其中转出面积最多的是裸地,为2962.41 km^(2),主要转为草地(85.9%)和林地(11.3%);转入面积最多的是草地,为3676.91 km^(2),主要来自于裸地(贡献率69.2%)和林地(贡献率30.0%)。(3)与2000年相比,2020年研究区内生态系统服务价值增长了10.47%,其中草地和林地生态系统服务价值增加值最大,分别增加了18.52×10^(8)元和20.03×10^(8)元。(4)近20年来各生态功能区生态系统服务价值均呈增加趋势,其中高山冰川与泰加林景观保护亚区(25.77×10^(8)元)和生物多样性保护与矿区修复亚区(9.07×10^(8)元)增加最为明显。各生态功能区中,高山冰川与泰加林景观保护亚区单位面积生态系统服务价值最高,两河源水源涵养生态亚区最低。【结论】2000~2020年间,高山冰川与泰加林景观保护亚区及生物多样性保护与矿区修复亚区的生态系统服务价值的显著增加,促进了研究区内生态系统服务价值的增加,而林地和草地价值量的增加是引起两个生态功能区生态系统服务价值增加的主要原因。