大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)的迁地保护工作已开展了近70年, 基本实现了圈养种群的自我维持。根据2019年大熊猫谱系, 现存圈养大熊猫种群(n=612)的总性比为1.22∶1 (♀336/♂276), 与1∶1的性比有显著性差异(P=0.015), 目前尚未开展性比失衡现象产生机制的探究工作。本研究以全国最大的圈养大熊猫种群为研究对象, 梳理了该种群36年的出生性比、11年的分年龄雌雄个体数量和分年龄死亡雌雄个体数量, 计算了出生性比和预期寿命等数据, 旨在探究性比失衡的内在原因。结果显示, 圈养大熊猫种群的出生性比为1.01∶1, 与1∶1的性比无显著性差异(P=0.926); 雄性大熊猫在幼年阶段死亡的比例高于雌性(♀38.24%/♂48.72%); 圈养大熊猫的出生预期寿命中位数为21.4岁, 其中雌性为23.5岁, 雄性为19.8岁, 雌性预期寿命比雄性长3.7岁。研究表明, 圈养大熊猫种群性比失衡的内在原因是雄性大熊猫幼年阶段的死亡比例高于雌性, 且雌性大熊猫预期寿命更长。本研究聚焦圈养大熊猫种群的性比失衡问题, 首次计算了圈养大熊猫的预期寿命, 可为圈养大熊猫种群的饲养管理和野外大熊猫种群性比问题的进一步研究提供参考。

花青素(anthocyanin)是一类天然适应性色素,对植物的生长发育、繁殖和环境适应性等诸多方面具有重要作用。花青素精确复杂的合成调控网络确保了其能够在合适的时间、空间上沉着富集,从而提高植物对环境的适应性。MYB (myeloblastosis protein)、bHLH (basic helix-loop-helix)和WDR (WD repeat)是调控花青素合成的关键转录因子,受到植物激素和环境因子的调控。本文探讨了花青素的生物合成调控机制,重点综述了内源激素信号和光照、温度、盐胁迫、干旱等外源环境因子在花青素生物合成调控网络中的作用。

随着经济的不断发展和生活水平的提高,肥胖症的患病率正逐年显著升高。肥胖症不仅会引起机体能量代谢失衡,还会导致脂肪组织组成细胞的功能紊乱。脂肪干细胞(adipose-derived stem cell, ADSC)是形成脂肪组织的起源细胞,能够改变脂肪组织的重塑和功能,目前被认为可在肥胖症防治中发挥重要作用。为此,本文就ADSC的生物学特征、功能以及其在抗肥胖症中的作用机制进行综述,以期为肥胖症的临床防治研究提供新思路。

微RNA (microRNA, miRNA)是一类20～24 nt的内源性单链非编码小RNA,通过序列互补靶基因的m RNA,在转录后水平沉默或下调其表达。miR164是植物中特有的一个miRNA家族。最新发布的miRBase数据库22.1版收录了涉及40个物种的129个miR164家族成员,其中84个成员的序列均为5′-UGGAGAAGCAGGGCACGUGCA-3′,其他成员的序列与之相比存在1～5 nt的差异。本文主要综述了植物miRNA的形成及作用机制、miR164家族成员的序列差异及其调控种子发育与种子活力的研究进展,以期为通过基因工程操纵miRNA的表达变化来提高农作物种子活力或抗老化能力的分子育种技术提供新思路。

2023年5月24日于湖南省高望界国家级自然保护区(28°41′36″N, 110°09′30″E; 212 m)采集到东亚腹链蛇属(Hebius)一雌性物种标本, 经形态特征比较, 符合华西腹链蛇(Hebius maximus)形态描述; 基于线粒体cytb基因构建的东亚腹链蛇属部分物种的贝叶斯系统发育树显示, 该标本与华西腹链蛇(H. maximus)聚为一支, 其遗传距离为1.7%~2.2%。综合形态数据与系统发育分析, 确定此次采集到的标本为华西腹链蛇。同时, 根据已有研究对华西腹链蛇在中国分布情况的报道, 确定该标本系湖南省分布新纪录。本研究将湖南省东亚腹链蛇属种类提升至8种。

研究表明, 乳腺肿瘤细胞染色质开放区域上的转录因子显著影响乳腺癌患者的临床表型和预后。然而, 在单细胞层面, 这些调控元件如何调控乳腺癌发生发展尚不明确。为此, 本研究从GEO数据库中下载了45 216个正常和肿瘤乳腺组织的单细胞染色质可及性测序(single-cell ATAC sequencing, scATAC-seq)数据, 并对其进行了分析。根据标记基因在细胞群的基因活性得分进行细胞类型注释后得到7种乳腺细胞类型。皮尔逊相关性分析表明, 肿瘤和正常乳腺样本的上皮细胞存在明显的染色质可及性差异, 且乳腺上皮细胞存在高度样本间异质性(PCC=-0.07), 暗示其是乳腺肿瘤的主要恶性细胞类型。为了探究正常和恶性乳腺上皮细胞的差异可及性区域中转录因子结合基序的富集情况, 在提取上皮细胞群后对4个上皮细胞亚型的特征开放区域进行了转录因子结合基序富集分析。结果表明, 恶性乳腺上皮细胞有194个转录因子显著富集(P<0.001), 它们可能涉及乳腺肿瘤发展和转移等调控过程。对上皮细胞亚型中富集程度较高的转录因子进行活性分数计算及转录组数据验证, 结果进一步显示这些差异调控元件可能与乳腺细胞恶性发展相关。此外, 对转录因子结合基序在不同乳腺癌亚型中的可及性差异进行了分析, 发现SNAI2在三阴性乳腺癌样本中具有显著高的可及性, 提示SNAI2在三阴性乳腺癌中具有潜在的特异性调控作用。

坏死性凋亡是一种区别于细胞坏死和凋亡的炎症性细胞死亡方式,其发生受到细胞内分子机制的严格调控,并具有坏死的形态学特征。肝纤维化是肝脏对各种慢性肝损伤进行自我修复的一种可逆性病理反应,可进一步发展成为肝硬化甚至肝癌。近年来越来越多的研究表明,坏死性凋亡引起的细胞损伤和炎症反应在促进肝纤维化中发挥重要作用。本综述介绍了坏死性凋亡的主要分子机制,阐述了坏死性凋亡通过介导炎症反应促进肝纤维化发生发展的机制。

高尿酸血症(hyperuricemia, HUA)在我国已成为仅次于糖尿病的第二大代谢性疾病,通过益生菌、益生元调节肠道菌群是一类极具潜力的HUA防治方法。本研究拟探讨格氏乳杆菌与海洋鱼低聚肽组成的合生元制剂是否具有改善HUA的作用,为后续开发相关特医食品提供理论依据。通过每日饲喂添加酵母浸粉、腺嘌呤和氧嗪酸钾的液体饲料诱导健康小鼠发生HUA,持续4周;在此期间,干预组小鼠每日灌胃给予益生菌(5×10～8CFU格氏乳杆菌)或合生元(5×10～8CFU格氏乳杆菌+3.75 mg海洋鱼低聚肽)。结果显示:HUA模型组小鼠血清尿酸、尿素、肌酐水平以及肝脏黄嘌呤氧化酶活性均显著升高;小肠内菌群多样性降低,拟杆菌门及放线菌门丰度显著减少,变形菌门丰度显著增加;肠道内与蛋白质消化吸收、氨基酸及核苷酸生物合成相关的多种代谢物出现含量改变。与HUA模型组小鼠相比,益生菌和合生元干预均可在一定程度上抑制HUA诱导的肠道菌群结构及代谢组变化;而且,与单独补充益生菌相比,合生元可更有效降低HUA小鼠的血尿酸水平,并显著增加粪便排泄的尿酸含量。

生物化学是一门生物学与化学的交叉学科,通过运用化学的原理和方法,研究生命现象,揭示生物体的本质。该课程知识点繁多,内容抽象,代谢过程复杂,致使学生普遍觉得晦涩难懂、枯燥乏味,因此教学效果欠佳。本研究选取山东中医药大学药学院2022级中药资源与开发专业学生为研究对象,分别采用传统课堂讲授教学法(对照组)和多元化教学法(试验组)进行教学;通过采集学生随堂测验及期末考试成绩,并发放问卷调查进行教学效果和学习体验的评价。测试结果显示:试验组两次测试的成绩均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.01);问卷调查结果进一步显示:试验组在各项评估指标上明显优于对照组,且差异具有统计学意义(P<0.001)。结果表明,多元化教学模式在生物化学教学过程中的教学效果显著,推广价值较高。

动物生理学实验是动物科学专业的核心实践课程,通过创新实验设计和先进技术应用,可实现理论与实践的深度融合,从而为培养高素质科技人才、解决行业挑战及推动学科发展提供重要支持。本文阐明了在农业强国和新农科背景下重塑教学体系的战略意义,并从动物科学专业的角度,重点探讨了动物生理学实验课程教学模式、考核体系等多方面的改革创新,旨在为培养符合时代需求的创新型新农科人才提供新思路。

微生物是重要的生物资源,能给人类的生产生活带来重大的社会效益和经济效益。微生物菌种航天育种是指利用太空独特的环境对微生物进行诱变育种,以获得性状优良的菌株并将其应用于生产实际。近年来,微生物菌种航天育种已成为空间育种研究的热点,但迫切需要开发更多的技术和方法,以推动其在各领域的应用和发展。本文综述了微生物菌种航天育种的背景和机理,并分析了其在农业、食品加工、医药等领域的应用现状。通过列举和探讨宇宙空间独特环境条件对微生物生理生化特征产生的诱变效应,解析了航天育种在微生物资源开发与利用中的重要作用。随着航天技术的进步和育种研究的深入,微生物菌种航天育种有望为农业生产、食品安全和医药健康等领域带来更多创新与突破。本文在已有研究基础上展望了微生物菌种航天育种的发展方向,为微生物菌种的诱变育种研究及其应用提供了重要参考。

GRIM19蛋白是线粒体氧化呼吸链还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide, NADH)脱氢酶复合物Ⅰ的亚基,是线粒体维持结构和功能完整性不可或缺的组成部分。最初, GRIM19被认为是一种新型肿瘤抑制基因,主要在肿瘤增殖和凋亡中发挥重要作用。近年来, GRIM19在其他疾病中的作用不断受到关注,如自身免疫性疾病、心血管疾病、感染性疾病、肥胖、糖尿病、子宫腺肌病、弱精子症和流产等。本文介绍了GRIM19蛋白在细胞正常生理过程中的功能,回顾了其在不同疾病中的作用,为相关疾病的防治提供了新的策略,并为该领域的后续研究提供了一定的参考。

腺苷酸激酶(adenylate kinase, ADK)可逆催化2分子腺苷二磷酸(adenosine diphosphate, ADP)转化为腺苷三磷酸(adenosine triphosphate, ATP)和腺苷一磷酸(adenosine monophosphate, AMP),实现ATP再生。由于游离酶的反应温度和pH适应范围窄、稳定性差且无法重复使用,导致游离酶的使用成本较高,这阻碍了其在工业规模生产中的应用。为了实现ADK的固定化,本研究首先构建了ADK的表达质粒pET-ADK,并经大肠杆菌BL21(DE3)诱导表达获得重组ADK;然后优化了壳聚糖的质量浓度以及固定化过程中酶液的pH、酶的质量浓度和固定化时间,并检测了3D打印固定化ADK的理化性质及ATP再生能力。结果表明:基于壳聚糖墨水3D打印固定化酶的最优条件是——壳聚糖的质量浓度为3%,酶液的pH为7.5,酶的质量浓度为0.10mg/m L,固定化时间为3 h;利用3D打印固定化的ADK,葡萄糖激酶催化葡萄糖生成D-葡萄糖-6-磷酸的产率提高了52.00%,而且重复使用8次后, 3D打印固定化的ADK仍能保留初次活性的74.83%。上述结果为可用于ATP再生的ADK固定化研究提供了重要参考。

肠道病毒71型(enterovirus 71, EV71)感染会导致手足口病和危及生命的神经系统疾病,目前尚无针对EV71的抗病毒药物可用。为了利用成簇规则间隔的短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeat/CRISPR-associated protein, CRISPR/Cas)系统抑制EV71感染,本研究选择CRISPR/Cas13d系统,构建U6启动子驱动的向导RNA (guide RNA, g RNA)、EF-1α启动子驱动的Cas13d和绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)的表达载体;将不同g RNA质粒分别转染人胚肾细胞293T (HEK293T)后感染EV71,通过实时荧光定量PCR检测EV71 VP1 m RNA的含量,采用Western-blot检测EV71 VP1蛋白的表达量,利用流式细胞术检测GFP蛋白的含量,运用CCK-8法检测细胞活力。结果显示,在5个靶向EV71基因组不同位置的g RNA质粒中,有4个可以显著抑制EV71 VP1 m RNA和蛋白质表达,其中1个质粒具有较强的旁切活性,但是所有的质粒均没有表现出显著的细胞毒性。实验结果初步表明,可以利用CRISPR/Cas13d系统抑制EV71感染,但是需要选择合适的g RNA,以保障抗病毒作用和避免细胞毒性。

血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell, VSMC)具有调节血管紧张性和维持血管形态的功能,其功能障碍与心血管疾病的发生、发展密切相关。纳米医学(nanomedicine)是指纳米材料在医学中的应用,因其能够克服传统治疗方式存在的药理学局限,如药物选择性差、生物利用度低等问题,被广泛应用于心血管疾病、肿瘤等的诊断和治疗。本文基于VSMC在心血管系统的关键作用和纳米医学在传统给药系统中的优化作用,概述了VSMC表型转换异常、恶性增殖和迁移引发心血管疾病的病理机制,总结了靶向改善VSMC功能来治疗心血管疾病的纳米应用,如靶向药物递送、自身靶向干预和组织工程支架制备等,最后讨论了心血管纳米医学面临的挑战和未来发展的方向,以期为预防和治疗心血管疾病提供潜在方案。

武陵洞蛭(Sinospelaeobdella wulingensis)是中国洞蛭属(Sinospelaeobdella)的模式种,生活在环境条件较为稳定的溶洞深处,吸食洞栖性蝙蝠的血液,在洞顶壁完成其全部生活史,属于真洞穴动物。为了探究武陵洞蛭是否具有专吸蝠血性, 2022年8月至2023年8月按季度在湘西州境内已发现有武陵洞蛭栖息的6个溶洞中进行微生境特征数据和样品采集,利用血餐iDNA技术对106条武陵洞蛭的寄主物种进行鉴定,结果显示:1)该蛭种通常栖息在潮湿、粗糙及岩屑(或泥屑)厚度为0.2～0.4 cm的洞顶壁,其种群分布点通常是蝙蝠的常栖点; 2)其寄主组成为翼手目动物5科5属11种,中华菊头蝠(Rhinolophus sinicus)、大蹄蝠(Hipposideros armiger)和西南鼠耳蝠(Myotis altarium)是其主要的吸血对象; 3)武陵洞蛭各群体的食物多样性指数和生态位宽度基本上均低于总体水平,冬季的食物多样性指数和生态位宽度均高于其他季节。总之,武陵洞蛭主要分布在蝙蝠常栖点附近的洞顶壁,因长期适应于溶洞生活,其食性已发生特化,已演化出专门吸食蝙蝠血液的行为生态习性。因此,对武陵洞蛭专吸蝠血性的深入研究将有助于探究蛭类动物食物多样性的演化路径,揭示吸血性蛭类食性演化的行为生态机制。

湖南省是白颈长尾雉（Syrmaticus ellioti）的主要栖息地之一,分析其潜在适生区对该物种保护具有现实指导意义。本研究综合考虑地形、水源、气候、植被、土地类型以及人为干扰等多项因子,结合有效的白颈长尾雉分布点,利用最大熵（maximum entropy, Maxent）模型预测湖南省白颈长尾雉的适宜栖息地。结果显示, Maxent模型10次重复运行训练集的平均曲线下面积（area under the curve, AUC）值为0.964,预测结果优秀;到县道距离（dis＿x）、最暖季度降水量（bio18）、到混交林距离（dis＿mxf）和平均气温日较差（bio2）是影响白颈长尾雉适宜栖息地分布的主要因子,到稀树草原距离（dis＿sav）、海拔（altitude）和到荒地距离（dis＿bar）对其分布的影响也较大,其余因子具有一定影响但并不显著;白颈长尾雉适生区面积为4.76×10～4km²,主要位于湘西、湘南的山地,但适宜栖息地破碎化程度较高,整体较为分散。

霍山石斛（Dendrobium huoshanense）是一种濒危的正宗药材,了解其种群内遗传多样性与种群遗传结构对植物保护和育种具有重要意义。为了分析霍山石斛的群体分化和遗传多样性,利用高通量转录组测序技术获得了简单重复序列（simple sequence repeat,SSR）标记,对分布在安徽西南部霍山县的石斛属15个种群182个样本的10个表达序列标签（expressed sequence tag,EST）-SSR进行了研究。霍山石斛转录组深度测序后最终得到58 202个unigene,检测出1～6个碱基重复的SSR序列7 781个。其中,二碱基重复的SSR最为丰富（3 119,40.085%）,最丰富的二碱基重复单元为AG/CT （2 666,54.01%）。从设计的120对引物中筛选出10对SSR引物进行进一步多态性验证,共检测到75个等位基因,每个位点的等位基因数量在4～11个,平均为7.5个。平均期望杂合度（expected heterozygosity,H_e）、观察杂合度（observed heterozygosity,H_o）和多态信息含量(polymorphism information content,C_pi)分别为0.646、0.574和0.607。霍山石斛居群遗传多样性高（H_o=0.591,H_e=0.557）,分化程度中等(F_ST=0.100 69),遗传变异主要存在于群体内。基于10条多态性引物的结构和邻接法（neighbour-joining,NJ）分析结果表明,霍山石斛居群可聚为2支,其中KS、HSD和JXZ居群具有丰富的遗传多样性和多个私有等位基因,可用于霍山石斛的遗传改良。本研究揭示了霍山石斛SSR位点的频率分布,成功开发了微卫星遗传标记。该研究中出现的潜在标记有望增加到霍山石斛遗传研究的DNA标记库中。

小麦是全球重要的作物,提供近55%的碳水化合物来养育世界三分之一以上的人口,增强小麦抵抗非生物胁迫的能力对于提高粮食的可持续生产及全球粮食安全至关重要。本研究通过克隆得到小麦C₂H₂型锌指蛋白基因TaZFP38,其编码区全长411 bp,共编码136个氨基酸。生物信息学分析表明, TaZFP38是亲水性蛋白质,无跨膜结构域和信号肽,在脱落酸（abscisic acid, ABA）、茉莉酸甲酯（methyl jasmonate, MeJA）和光等参与的多种非生物胁迫响应中可能发挥重要作用。烟草叶片和拟南芥原生质体中的瞬时表达显示, TaZFP38定位在细胞核。进一步对野生型和过表达株系在不同浓度NaCl、甘露醇、ABA、MeJA以及黑暗处理下的萌发率进行统计分析,结果显示, TaZFP38在干旱、盐、ABA以及黑暗处理下负调控拟南芥种子的萌发,而在MeJA处理下对拟南芥的种子萌发起着正调控作用。该研究为进一步解析C₂H₂型锌指蛋白的功能提供了基础,也为创造小麦抗逆新品系提供了优良的候选基因。

镉(cadmium, Cd)是一种非必需的、不可降解的微量元素,具有很强的生物转移毒性。当前Cd污染导致的稻米中Cd元素超标已经成为我国食品安全的潜在威胁,因此了解并深入研究水稻Cd吸收、转运和积累的生理过程及相关功能基因具有非常重要的现实意义。本文综述了水稻中Cd的根系吸收、液泡区域隔离、木质部装载、茎节分配、叶片再活化、籽粒积累等生理过程和分子机制及其所涉及的基因和离子转运蛋白家族的研究进展,同时综述了通过植物修复减少稻田Cd污染和降低水稻籽粒Cd积累的相关途径,并对将来选择和培育低Cd水稻进行了总结与展望。

从药用、食用植物出发,基于生物信息学分析,寻找跨界作用于哺乳动物细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4 (cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4, CTLA-4)、组蛋白去乙酰化酶2 (histone deacetylase 2, HDAC2)的植物微RNA (microRNA, miRNA)序列;通过双荧光素酶及实时荧光定量PCR实验验证植物miRNA对CTLA-4、HDAC2的沉默效果;通过CCK-8法检测人源、小鼠源多种肿瘤细胞系在转染不同浓度(0～500 nmol/L)植物miRNA 48 h后的增殖活性。结果显示,荔枝来源lch-miR261可靶向HUT-78、THP-1细胞的HDAC2产生体外抗肿瘤活性;甜橙来源csi-miR354-5p可靶向K562、THP-1细胞的HDAC2产生体外抗肿瘤活性;红豆杉来源tme-miR194-5p可以靶向Treg细胞的CTLA-4,且具有4T1细胞的增殖抑制和B16、HepG2细胞的增殖促进效果。实验结果初步表明,荔枝来源miR261及甜橙来源miR354具有靶向HDAC2的抗肿瘤潜力;红豆杉来源miR194可用作CTLA-4免疫检查点抑制剂,具有体内免疫抗肿瘤的潜力,在跨界抗肿瘤尤其是乳腺肿瘤治疗方面有巨大临床价值。该研究首次记录植物miRNA跨界调控肿瘤细胞系的选择性和双重性,为植物miRNA跨界调控提供了有力的证据。

酪氨酸作为芳香族氨基酸,目前研究多涉及黑色素,涉及酪氨酸与反刍动物瘤胃微生物及宿主机体互作的研究报道较少。相关研究认为,酪氨酸缺乏会导致瘤胃微生物中原虫、细菌(包括瘤胃蛋白质降解菌)的生长受限,补充酪氨酸则会促进瘤胃微生物的生长并协同机体代谢,进而通过酪氨酸-多巴通路影响机体行为与健康。本文综述了酪氨酸通过影响反刍动物瘤胃微生物代谢进而影响机体的机制,以期为养殖生产中通过酪氨酸调控反刍动物瘤胃微生物发酵,进而改善反刍动物行为与健康提供一定的研究思路。

为探讨异鼠李素(isorhamnetin)对人口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma, OSCC)(简称口腔鳞癌)细胞增殖以及糖酵解的影响,给予不同剂量异鼠李素处理口腔鳞癌细胞系CAL27和SCC9,并采用细胞活力分析和软琼脂集落实验检测异鼠李素对口腔鳞癌细胞增殖的影响;借助糖酵解分析实验检测异鼠李素对口腔鳞癌细胞乳酸产生和葡萄糖消耗的影响;利用蛋白质印迹法明确异鼠李素对口腔鳞癌细胞糖酵解相关信号通路的调控;最后,通过异种移植瘤模型验证异鼠李素在体内对肿瘤的影响。体外实验结果显示,异鼠李素以剂量依赖的方式抑制CAL27和SCC9细胞的增殖与糖酵解,并且这种抑制作用与糖酵解关键限速酶己糖激酶2(hexokinaseⅡ, HK2)而不是磷酸果糖激酶(phosphofructokinase, PFK)和丙酮酸激酶M2 (pyruvate kinase M2,PKM2)的抑制有关。体内结果表明,异鼠李素抑制了口腔鳞癌在体内的生长,并降低了肿瘤组织中Ki67和HK2的表达。总的来说,研究结果表明,异鼠李素可抑制口腔鳞癌的增殖与糖酵解,且这种抑制效应与HK2表达降低有关。

随着科技的迅猛发展以及生物知识领域与社会环境的日益交融,高中生物学教学亟需与时俱进,不断更新教学内容和方法,以适应时代的变化和需求。本文深入探讨了在高中生物社会性科学议题(socioscientific issue, SSI)(科学、技术与社会议题)教学中引入图尔敏论证模型的教学策略,旨在提升教学效果并培养学生的核心素养;通过精心设计的SSI与图尔敏论证模型相结合的教学框架,构建了一个稳定且高效的教学模式,并以“器官移植”为具体案例,详细阐述了这一教学框架的应用。这种SSI与图尔敏论证模型相结合的教学方式为高中生物学教学提供了宝贵的参考,有助于全面培养学生的生物科学核心素养和综合能力。

医学微生物学是医学专业核心课程,理论性和实践性较强,课程内容蕴含丰富的思政元素,许多知识点具有德育的价值和潜力。依据课程所支撑的毕业要求,结合学情反馈,引入成果导向教育(outcome-based education, OBE)理念,从“基于学习产出,设定教学目标;改革教学策略,实现学习产出;评估学习产出,促进持续改进”三方面调整课程思政教学改革的思路,形成“教学设计-教学实施-成绩考核-教学评价-持续改进”闭环运行的课程思政质量保障体系。教学成效的评估结果显示,学生对教学内容、方法及考核方式的满意度均超过85%,说明未来可将此教学模式延伸到其他专业课程的教学改革中,从而拓展为“专业课程思政群”,提高课程思政的普适性。

SMXL (suppressor of MAX2 1-like)蛋白是独脚金内酯(strigolactone, SL)和烟素(karrikin, KAR)信号通路的主要成员,在植物生长发育和环境适应性方面发挥重要作用。近些年, SMXL蛋白的鉴定和功能研究极大填补了SL/KAR信号转导通路的空白。SL/KAR以受体(D14/KAI2)依赖的方式诱导SMXL蛋白泛素化修饰和降解,从而传递信号。当前, SMXL蛋白在植物激素信号转导通路中的作用位点及相关分子机制已得到深入研究。本文综述了SMXL蛋白的生物学功能,以及其稳定性调控和转录调控机制的研究进展,并对植物SMXL蛋白的调控机理研究进行了展望,以期为全面揭示植物SMXL蛋白的作用机制提供参考。

水稻(Oryza sativa L.)白叶枯病是由革兰氏阴性菌黄单胞杆菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)引发的细菌性疾病,是一种全球性的水稻病害。该病害在我国发病面积广,其病原菌具有传播速度快和易突变的特点。挖掘和克隆新的白叶枯病抗病基因并对其进行育种应用是目前防治该病害的有效途径。本文对目前已报道的44个白叶枯病抗病基因进行了分类,概述了水稻白叶枯病免疫应答与主效抗病基因的分子机制,主要包括:1)水稻应对白叶枯病的防御机制; 2)水稻白叶枯病抗病基因的挖掘与鉴定; 3)水稻白叶枯病主效抗病基因的功能及分类; 4)水稻抗白叶枯病的分子机制。此外,本文对水稻白叶枯病抗病基因及免疫机制的研究进行了展望。这些内容可为水稻白叶枯病的后续研究及育种应用提供参考。

摘 要: 脑缺血缺氧会引起长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)表达变化。为了探究lncRNA BDNF-AS在氧糖剥夺/复氧复糖条件下的表达、定位及互作蛋白质, 将SH-SY5Y细胞缺氧缺糖8 h、复氧复糖24 h, 构建氧糖剥夺/复氧复糖细胞模型; 采用CCK-8 (Cell Counting Kit-8)法检测细胞活力; 采用qRT-PCR检测核质中lncRNA BDNF-AS表达水平; 利用pull-down和质谱技术对lncRNA BDNF-AS互作蛋白质进行鉴定; 利用基因本体论(Gene Ontology, GO)、京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)分析互作蛋白质的功能及参与的通路; 利用STRING数据库分析蛋白质-蛋白质相互作用网络。结果显示: 氧糖剥夺/复氧复糖条件下, lncRNA BDNF-AS表达量显著升高, 且胞质表达量显著高于胞核; 氧糖剥夺/复氧复糖组有120种蛋白质可能与lncRNA BDNF-AS存在潜在的相互作用。进一步的生物信息学分析表明, lncRNA-BDNF-AS可能与UBA52、NKAP、TBK1、RAB1A、RPL38等蛋白质存在互作关系。综上可知, lncRNA BDNF-AS可能通过绑定自噬和凋亡相关蛋白质影响神经细胞功能。

过氧化氢酶(catalase, CAT)作为过氧化氢(hydrogen peroxide, H2O2)的清除酶在植物生长发育和胁迫响应中扮演着十分重要的角色。CAT的功能受到严格调控, 其在正常条件下维持适当浓度的H2O2作为信号分子以保证植物的生长发育; 在胁迫下保持H2O2稳态以增强植物耐逆性。本文对近年来CAT在植物生长发育和胁迫响应中的功能研究进展予以综述, 特别是翻译后修饰和亚细胞定位对CAT功能的调控, 并对植物CAT的调控机理研究进行了展望。

BHD (Birt-Hogg-Dubé)综合征是一种以皮肤纤维瘤、肾肿瘤、肺囊肿和自发性气胸为主要临床表现的常染色体显性遗传疾病。它的诊断依赖特定的临床学表现、影像学特征及遗传学依据等多方面证据。抑癌基因卵巢滤泡激素(Folliculin, FLCN)突变是BHD综合征产生的最主要原因, FLCN与FLCN相互作用蛋白(FLCN-interacting protein, FNIP) 1和2以及AMP活化的蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase, AMPK)形成复合物, 通过调节哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)通路, 对BHD综合征的发生发展起重要作用。近年来研究发现, BHD综合征相关肾肿瘤与散发性肾肿瘤及其他遗传相关肾肿瘤存在明显区别。因此, 总结BHD综合征相关肾肿瘤的分子机制和病理学特征, 探讨BHD综合征相关肾肿瘤与散发性肾肿瘤及其他遗传相关肾肿瘤的区别, 将有助于BHD综合征相关肾肿瘤的临床诊断和鉴定, 以及开发出靶向治疗等除了外科手术以外的其他治疗方法。

为探究莱芜猪中不同部位脂肪沉积产生差异的关键基因, 以180日龄体重相近的莱芜猪为实验对象, 鉴定肌内脂肪(intramuscular fat, IMF)和皮下脂肪(subcutaneous fat, SCF)的mRNA表达谱, 对差异表达mRNA进行基因本体论(Gene Ontology, GO)与京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)功能富集分析, 构建平均表达量前300 mRNA的蛋白质互作网络, 筛选关键调控mRNA, 并分析关键mRNA对应基因的序列和蛋白质结构, 探究基因表达水平、结构和功能的联系, 最后随机挑选6个mRNA进行实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative PCR, qRT-PCR)验证。筛选结果显示, 在IMF和SCF中共鉴定出1 665个差异表达的mRNA, 其中888个上调, 777个下调。GO结果显示, 差异表达mRNA显著富集于信号通路调节的生物过程条目、生物膜组成的细胞组成条目和细胞代谢过程中酶活性调节的分子功能条目。KEGG富集结果显示, 差异表达mRNA主要参与脂肪细胞生成、脂代谢、炎症反应和癌症相关的信号通路。蛋白质互作网络和基因结构特征的分析结果显示, CXCR4 (C-X-C motif chemokine receptor 4)、PECAM1 (platelet and endothelial cell adhesion molecule 1)、PLAU (urokinase-type plasminogen activator)、AGT (angiotensinogen)、AKT2 (AKT serine/threonine kinase 2)、HSP70.2 (heat shock cognate 70-kD protein, tandem duplicate 2)、LGALS3 (galectin 3)、POSTN (periostin)在调控网络中处于中心位置。此外, qRT-PCR验证结果和测序结果的趋势一致, 证明测序结果真实可靠。文中IMF和SCF转录组的差异分析结果提示, AGT、CXCR4、HSP70.2和PLAU基因在莱芜猪IMF沉积和脂代谢过程中发挥关键作用, 可作为调控IMF的候选基因。

严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)感染增加了心肌损伤的风险, 其致病分子机制还不是很清楚。本文比较了SARS-CoV-2感染心肌细胞(感染组)与未感染病毒心肌细胞(对照组)中RNA编辑的变化, 以期从RNA编辑角度了解SARS-CoV-2感染对心肌细胞的影响。首先, 从GEO数据库中下载SARS-CoV-2感染的人诱导多能干细胞衍生的心肌细胞(human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocyte, hiPSC-CM)的原始测序数据(GSE150392); 然后, 用SPRINT软件识别RNA编辑位点(RNA editing site, RES), 比较感染组和对照组心肌细胞编辑水平的变化; 最后, 对编辑位点进行分析和注释, 并进行相关基因的功能分析。结果显示, 总共检测到约92 899个碱基替换位点, 其中87 670个被鉴定为A-to-I RES, 这些A-to-I编辑位点发生在Alu区域上的有78 978个; A-to-I编辑位点倾向于成簇分布, 主要分布在内含子、基因间区等区域; 与对照组相比, 感染组中编辑水平显著上调的A-to-I RES有102个, 显著下调的有94个, 这些含有显著差异RES的基因参与的病毒感染相关的GO (Gene Ontology)生物学过程主要富集于病毒过程、病毒生命周期和响应病毒感染的防御等, 并且其KEGG (kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)功能通路也富集在病毒感染等方面, 而筛选的含有高质量A-to-I RES、组间编辑水平存在显著差异的11个基因的功能则富集于内吞、细胞因子-细胞因子受体相互作用、蛋白酶体、烟酸和烟酰胺代谢以及铁死亡等方面。本研究结果表明, SARS-CoV-2感染影响了心肌细胞中A-to-I的RNA编辑, 这类RNA编辑事件的发生体现了宿主心肌细胞对病毒感染的一种响应机制。

利用Illumina MiSeq高通量测序技术, 对广粪蚊不同发育阶段体内细菌16S rDNA的V3~V4变异区进行分析, 探究其细菌的群落多样性。7个样本共获得548 058条有效序列, 它们聚类为870个操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU), 注释到24门、51纲、92目、175科、346属。广粪蚊体内细菌的赵氏指数(Chao index)、艾斯指数(Ace index)和香农指数(Shannon index)分别为485.00~885.03、485.09~877.55和2.90~4.31。其中, 优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria), 优势菌目为根瘤菌目(Rhizobiales)和放线菌目(Actinomycetales), 优势菌属为黄色杆菌科未知属(unclassified Xanthobacteraceae)、假单胞菌属(Pseudo-monas)和无色杆菌属(Leucobacter)。但各样本的优势菌属有所不同, 如假单胞菌属在卵中的占比最高, 黄色杆菌科未知属在1~3龄幼虫和成虫中的相对丰度最高, 棒状杆菌属(Corynebacterium)在4龄幼虫中的占比最高, 普罗威登斯菌属(Providencia)在蛹中的占比最高。主成分分析(principle component analysis, PCA)表明, 广粪蚊体内细菌的群落组成在不同发育阶段存在一定的差异。研究结果为广粪蚊体内微生物资源的开发提供了相关信息, 也为广粪蚊的生物防治工作提供了参考依据。

心脏毒性是抗肿瘤药物阿霉素(doxorubicin, DOX)临床应用的主要限制之一, 会促进严重心血管并发症的发展, 这是一个亟待解决的健康问题。尽管经过了多年研究, 但心脏毒性的机制仍然不清楚, 也没有有效的早期预测或治疗方法。因此, 需要进一步了解心脏毒性的发生机制, 以确保在心肌发生不可逆损伤之前制定早期预防或治疗策略。近年来, 微RNA (microRNA, miRNA)在阿霉素诱导的心脏毒性(doxorubicin-induced cardiotoxicity, DIC)中的作用引起了人们的广泛关注, miRNA可能通过多种途径调控DIC的发生与发展, 被认为是一个很有希望的探索领域。本文综述了DIC中与miRNA相关的前沿研究, 探讨了使用miRNA作为治疗靶点的可能性和前景, 并分析了其应用的局限性和挑战。

脂肪组织是一种具有多种生理功能的高度复杂的异质性组织, 不同部位、不同类型的脂肪组织在代谢特征上存在差异, 过多的白色脂肪组织(white adipose tissue, WAT)会造成肥胖, 而棕色脂肪组织(brown adipose tissue, BAT)在影响能量消耗方面起着重要作用, 近年来不断有研究证实运动能促进WAT棕色化, 这将对代谢健康大有裨益。WAT棕色化受运动方式、运动强度、运动时间等因素的影响, 该文总结了有氧运动、抗阻运动、高强度间歇训练、全身振动训练等对WAT棕色化的影响, 以便采取更佳的运动策略提高WAT棕色化, 进而改善肥胖和促进代谢健康。

认知功能包括学习、记忆、注意和反应能力等, 而低氧条件容易引起学习记忆能力的损伤。神经元是各种信号传递的重要依托, 神经突触是传递各种信号的关键部位, 神经可塑性(neuroplasticity)若发生障碍, 会影响神经元信息传递的完整性和准确性, 从而影响到认知功能。在各种低氧环境下, 低氧诱导因子-1 (hypoxia-inducible factor 1, HIF-1)、活性氧(reactive oxygen species, ROS)的产生和积累, 凋亡相关因子、tau蛋白及β淀粉样蛋白(amyloid β-protein, Aβ)的异常等, 均会对大脑皮质和海马等造成损伤, 从而影响神经可塑性, 继而引起学习记忆障碍。目前, 低氧致人学习记忆功能障碍的机制还不明确。本文主要就低氧致学习记忆功能障碍的发生机制及低氧对神经可塑性影响的研究进展予以综述, 以期梳理低氧致学习记忆功能障碍的可能影响因素, 并为相关机制的研究提供新的思路。

发色取决于毛发中的黑色素。发色形成过程包括3个相对独立的阶段: 黑色素细胞的增殖分化、黑色素的胞内合成、黑色素的转运, 3个阶段的调节机制不同。目前, 促进毛发黑色素生成的物质主要有激素类、营养素类、抗氧化类以及其他作用机制类药物。本文综述了发色形成机理及抗白发病药物的研究进展, 分析了发色形成机制尚未阐明的重要问题, 并对抗白发病药物领域的研究方向和前景进行了展望, 有助于本领域研究人员对当前发色形成机理和白发病的解决方案快速建立完整的认识。

好的植物学名词及其概念应是清晰和精确的, 而模糊混乱的术语会阻碍植物学的发展和教学。花结构十分复杂多样, 植物学教材关于花结构的名词概念存在许多可疑之处。本文讨论了花结构中hypanthium的起源和多样性及其中文译名、花被概念的分层、花结构开裂的演化、几种花冠的名称混乱、雄蕊与花冠的空间位置关系、瓣形雄蕊和瓣化雄蕊的区别、子房位置与花位的关系、雌蕊柄的起源和生长。其中, 关于雌蕊柄的问题多为推测, 有待实验验证。

为探讨二次翻耕起垄与稻草还田两种栽培措施及其相互作用对土壤养分和烟叶产质量的影响, 以烤烟品种K326为试验材料, 按照两种不同翻耕起垄方式(一次性翻耕起垄和先翻耕晒垡再二次翻耕起垄)与是否稻草还田进行随机区组设计, 在湖南宜章县烤烟种植区进行田间试验, 分析比较各处理间的土壤养分和烟叶产质量差异。结果表明, 与一次性翻耕起垄(T1+T2)和无稻草还田(T1+T3)相比, 二次翻耕起垄(T3+T4)和稻草还田(T2+T4)能显著增加土壤有机质含量, 提高烟叶糖碱比、氮碱比以及烟叶产量、产值和生产效益, 并且两者表现出显著的相互作用; 此外, 二次翻耕起垄还能显著提高烟叶总糖和还原糖含量, 并显著降低烟碱含量, 使得糖碱比和氮碱比更趋合理。在感官评吸方面, 稻草还田能显著提高烟叶感官评吸质量。从生产效益上分析, 由于二次翻耕增加了生产成本, 对于基础地力较好的砂质土壤, 开展一次性翻耕起垄结合稻草还田可获得更好的经济效益。研究结果为湖南烟稻轮作区烤烟种植提供了科学参考依据。

繁殖期是鸟类生活史的重要阶段, 掌握繁殖期鸟类的物种多样性及其种群动态对鸟类保护具有重要意义。2016—2020年, 采用样线法在湖南浏阳大围山于每年5月和7月分别开展1次系统的鸟类物种多样性调查。期间共记录到鸟类100种, 隶属于10目38科。其中, 留鸟73种、夏候鸟22种、冬候鸟2种、旅鸟3种; 国家一级重点保护鸟类有1种, 即白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti), 国家二级重点保护鸟类有白鹇(Lophura nycthe-mera)、黑冠鹃隼(Aviceda leuphotes)、红嘴相思鸟(Leiothrix lutea)等12种。2016—2020年依次记录到鸟类64种、68种、63种、56种和57种。鸟类群落的Shannon-Wiener指数在2018年最高(3.421), 在2020年最低(3.062)。年际间鸟类物种组成周转率呈逐年上升趋势, 依次为77.27%、81.68%、84.87%和94.69%。调查期内5月的鸟类群落各项多样性指数均值略高于7月。常绿-落叶阔叶混交林、针阔混交林、常绿阔叶林和灌丛是大围山繁殖鸟类最主要的生境, 其中常绿-落叶阔叶混交林鸟类群落的Shannon-Wiener指数(2.943±0.146)和Pielou指数(0.850±0.020)均最高。结果表明, 大围山繁殖鸟类资源丰富且物种多样性较高, 但鸟类群落物种组成周转率较高, 鸟类物种多样性的动态变化波动较大, 并表现出一定的下降趋势, 需引起当地野生动物管理部门的重视。