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三叶青中黄酮类化合物及其药理活性研究进展
徐帆;梁宗锁;韩蕊莲;三叶青(Tetratigma hemsleyanum Diels et Gilg)由于其药用价值显著而于2018年入选了新“浙八味”药材。三叶青中黄酮类化学成分含量较高，广泛存在于其块根、茎和叶中。从中分离鉴定的黄酮类化合物达53种，主要有黄酮类、黄酮醇类、黄烷类、二氢黄酮类、二氢黄酮醇类及异黄酮类等。对三叶青提取物化学成分及其药理学的深入研究表明，其含有的黄酮类化合物除能有效抑制肿瘤细胞外，还具有抗病毒、抗炎、免疫调节等药理作用。目前对三叶青黄酮类化合物以及其药理活性的研究仍具有较大空间，建议今后开展其化学成分与相关活性的进一步深入研究，以阐明其药效物质基础，进而全面开发黄酮类活性成分并推进其在临床应用的研究。
植物热激蛋白70基因家族及其生物学功能研究进展
王明强;张道远;植物热激蛋白70(heat shock protein 70,Hsp70)是热激蛋白家族中保守、普遍表达的家族,有两个主要功能区:N端核酸结合区和C端底物结合区。通常Hsp70具有分子伴侣功能,参与新生蛋白的折叠、转运、重折叠变性蛋白、协助降解变性蛋白;Hsp70不仅受高温胁迫诱导,且受其它多种胁迫诱导;同时,Hsp70参与植物正常发育过程。Hsp70基因分布广泛,序列高度保守,在植物基因组中以基因家族形式存在,最近广泛用于遗传多样性和系统发育研究。文章对植物中Hsp70的基因家族、结构、表达调控机制和生物学功能进行了综述。
基因编辑技术及其在畜牧业中的应用研究进展
李莉;毕延震;华再东;任红艳;肖红卫;刘西梅;郑新民;基因编辑技术为畜牧业进行新型分子育种开创了新天地,传统的转基因技术由于整合位点不可控、遗传不稳定等因素而难以在畜牧业发挥作用。胚胎干细胞(ES细胞)和同源重组(HR)相结合可以做到定点整合、稳定遗传,但因为畜禽干细胞难以获得而无法推广。以锌指核酸酶(ZFN)、TALEN和CRISPR/Cas9为代表的新型基因编辑技术结合体细胞核移植(SCNT)以及显微注射技术,为畜禽遗传改良开辟了新思路。本综述了ES结合HR的传统基因编辑技术和ZFN、转录激活因子样效应物核酸酶(TALEN)和成簇有规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)以及其相关蛋白(Cas9,Cpf1)的研究及其在畜禽基因编辑中的应用进展。
聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫抑制矮沙冬青种子的萌发
于军;焦培培;本研究以新疆特有濒危保护植物矮沙冬青(Ammmopiptanthus nanus(M.Pop.)Cheng f.)的种子为材料,用不同渗透势浓度的聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫,探讨干旱胁迫对矮沙冬青种子发芽率、平均发芽速度、胚轴和胚根长度及发芽指数、活力指数的影响。结果表明,不同浓度PEG胁迫处理均降低了种子的发芽率,延缓了矮沙冬青种子萌发进程;种子的发芽率、发芽指数和活力指数均随胁迫强度的增加呈明显下降趋势。当-1.20MPa的PEG胁迫处理的种子在试验结束时仍未能萌发,表明-1.20MPa是矮沙冬青种子萌发的临界水势。PEG模拟干旱胁迫中,当PEG处理为-0.2MPa时,虽然最终发芽率与对照一样,但其胚根、胚轴的长度都比对照短,说明矮沙冬青胚根、胚轴的生长比发芽率对干旱胁迫更敏感。干旱胁迫可能是导致矮沙冬青种群天然更新能力弱的原因之一。本研究将为矮沙冬青种质资源的保护和种群的恢复提供科学依据。
转基因技术在水产动物中的运用
黄海燕;王爱民;石耀华;水产养殖业是动物性食物生产增长速度最快的领域,采用现代生物技术以满足人们对水产养殖产品的数量和质量增长的需求日益迫切。在水产养殖动物中已经发展了显微注射、电穿孔、基因枪轰击、精子介导、直接混合、脂质体介导、电穿孔精子载体、生殖腺直接注射等转基因方法,各种方法各有优缺点,针对不同的动物和不同的目的可以选择其中一种方法或几种方法结合使用。鱼类的转基因技术和应用发展较为成熟,但在虾类和贝类中还不稳定,目前主要集中在发展有效的转基因技术上;影响转基因技术在水产动物中的因素除技术的稳定性和基因的整合率外,转基因动物的生态和遗传风险也需要高度关注。
辐射诱变技术在农业育种中的应用与探析
杨兆民;张璐;辐射诱变育种是在人工控制的条件下,利用中子、质子或者射线等物理辐射诱变因素对种子进行辐照,诱发其染色体的数量、结构和行为变异,从而得到可供利用的突变体,并在此基础上进一步培育出新的种质资源的一种新兴的育种技术。本文以水稻、小麦、大豆、花卉和林木等材料所做的辐照试验为依托,综述了国内外在辐射诱变育种方面所取得的成就,分析了该技术的作用机理、特点、优势、适用范围及其发展历程,并对其发展方向和应用前景做出了展望。其主旨在于提高人们对辐射诱变育种技术在农业生产中应用的价值、意义及其前景的认识,并为该技术的进一步发展和应用提供参考与借鉴,以期促进现代化物理农业工程的发展和应用,提高人民的生活水平与质量。
MADS-box基因控制植物成花的分子机理
李元元;王鲁;苏振刚;王元英;植物花器官的发育和开花是植物生殖发育中最重要的过程,植物在长期的进化过程中产生了春化(低温)途径、自主途径、光周期途径以及不依赖于光温环境条件的赤霉素信号途径来适应多变的环境和调控植物开花过程。本文综述了模式植物拟南芥中由LEAFY(LFY)、CONSTANS(CO)、FLOWERING LOCUSC(FLC)、FLOW ERING LOCUS T(FT)和SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO1(SOC1)等基因构成的双子叶植物响应光温条件变化的开花调控网络;以及大麦、小麦中由VERNALIZATION1(VRN1)、VRN2、ODD-SOC2(OS2)和拟南芥CO、FT同源基因构成的禾本科植物开花调控网络。其中最重要的是转录调控因子MADS-box基因FLC、SOC1、VRN1和OS2,并发现组蛋白的乙酰化/脱乙酰化,赖氨酸的甲基化/脱甲基化在调控FLC、VRN1染色质活性状态及基因表达,从而产生开花控制的机理。这些研究发现将有助于对具有重要经济价值的单双子叶植物,通过生物技术手段改良其品种特性以应对非生物逆境,特别是低温胁迫的指导。
CRISPR/Cas9系统介导的地衣芽孢杆菌基因敲除
李由然;顾正华;张梁;丁重阳;石贵阳;地衣芽孢杆菌是具有广泛应用的重要工业微生物,迄今为止这一菌株的基因编辑工具仍十分有限。CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas9系统已在许多物种中成功应用于基因编辑,然而地衣芽孢杆菌极低的转化和重组效率为CRISPR/Cas9系统在这一宿主中的应用带来障碍。本研究构建了诱导型表达Cas9蛋白的重组质粒,成功实现了CRISPR/Cas9系统介导的地衣芽孢杆菌淀粉酶编码基因amy L的敲除。结果显示,所设计的3个sg RNA均能实现目的基因的有效编辑,基因敲除的成功率分别为58%、39%和37%。淀粉酶基因敲除的重组大肠杆菌生长无显著影响,淀粉酶活力为原始菌的0.86%。以上成果为研究地衣芽孢杆菌的基因功能及通过菌种改造提升这一工业微生物的发酵性能提供了新型、有效的基因编辑工具。
纳豆芽孢杆菌的研究进展
李锴骁;李帅彪;杨婉秋;李春国;纳豆芽孢杆菌是从纳豆发酵食品中分离出的一种益生菌，由于其耐热性、酸碱稳定性较强，故能够抵抗胆汁的胁迫，到达肠道可抑制甚至杀灭肠道有害细菌。纳豆芽孢杆菌可分泌脂肪酸、多种维生素、多肽类等易被消化吸收的营养物质，其营养价值较高，更主要的是其能够协助动物机体产生杆菌肽等抗菌剂，还可分泌纳豆激酶，而纳豆激酶具有高强溶栓功效，给心脑血管疾病的治疗带来巨大帮助。随着人们生活水平的不断提高，纳豆芽孢杆菌所具有的特性越来越多地在人们的生产生活中发挥着重要作用。鉴于此，本研究从纳豆芽孢杆菌的基本概况、功能、实际应用、发酵工艺的研究进展进行综述。
肿瘤发生与相关基因突变的关联
贺红娟;陈尔飞;雷蕾;肿瘤的发生常与其相关基因的突变有关,这些突变会引起编码基因的蛋白质的结构或数量的改变,从而导致其相关基因功能的丧失。突变在基因上发生的位置及类型的不同也会对基因的表达造成不同的影响。本文介绍了存在于肿瘤相关基因编码区及非编码区的突变与肿瘤发生发展的相互关系。本文还就肿瘤相关基因的突变类型阐述肿瘤的靶向治疗,提供了癌症治疗及预防的新思路。