遗传与发育所在拟南芥生长素合成与调控机理研究中取得进展

<正>中科院遗传与发育生物学所李家洋课题组长期从事植物非依赖于色氨酸生长素合成途径的研究。该课题组前期研究表明,吲哚甘油磷酸(IGP)是色氨酸合成与非依赖于色氨酸生长素合成途径的分支点,拟南芥吲哚合酶(Indole Synthase,INS)是色氨酸合成α亚基(TSA)的同源蛋白,可能具有催化IGP合成吲哚的功能(Ouyang et al.,Plant J,24:327,2000)。为进一步研究INS的生物学功能,研究人员获得了INS功能缺失突变体ins-1和ins-2,并将ins-1与TSA功能降低突变体trp3-1进行了遗传分析,发现ins-1的胚胎发育异常,trp3-1的胚胎发育与野生型相似,而ins-1 trp3-1双突变体表现出完全的胚胎致死。INS蛋白在胚胎发育过程中具有时空特异性的表达模式,胚珠生长素含量测定以及对胚胎中生     

植物组蛋白H3K27me3去甲基化酶研究获重要进展

中科院遗传与发育生物学所曹晓风研究组对植物组蛋白去甲基化酶基因家族进行了系统鉴定和功能分析。该研究组首先建立了植物细胞内组蛋白去甲基化酶活性检测体系,通过该体系发现拟南芥REF6／JMJ12可以特异性地去除H3K27双甲基化和三甲基化修饰。表达REF6的植物与H3K27me,功能异常突变体具有相似的表型。     

叶绿体中表达外源蛋白的研究进展

植物叶绿体可以作为生物反应器表达外源重组蛋白。在叶绿体中表达抗原、抗体、抗癌因子、蛋白类抗生素等药用蛋白,能够大大降低生产成本,同时更加安全,具有巨大的商业价值。经过近些年来的研究和改进,目的蛋白在叶绿体中的表达量有了很大的提高;在叶绿体中生产出来的一些药用蛋白质通过小鼠实验验证,具有高的免疫原性,为商业化生产医用蛋白奠定了基础。本文对在叶绿体中表达外源蛋白的最新研究进展进行了综述。     

高通量作物表型监测:育种和精准农业发展的加速器

表型是研究"基因型-表型-环境"作用机制的重要桥梁,研发具有自主知识产权的作物表型监测平台对于加速育种进程和辅助精准农业监测具有重要意义。Crop 3D表型监测系统以水稻和玉米等主要粮食作物为研究对象,实现了多尺度、多时序作物全生育期的生长动态监测,为育种提供了重要数据支撑。文章首先综述了国内外关于表型平台的研究进展,进而介绍了Crop 3D系统平台的主要研究进展,最后对未来表型研究的方向进行了展望。     

膜脂-膜蛋白相互作用研究及其在医学和农业上的应用

膜脂-膜蛋白相互作用是生物膜研究的中心环节。我们分别从线粒体膜、支原体膜、叶绿体膜、红细胞膜及人工膜研究这一重要问题,并联系农业、医学实际研究植物抗冷性和细胞衰老的分子机制。通过五年的工作,发现膜脂能影响和调节线粒体H~+-ATP酶、莱氏衣原体ATP酶和叶绿体捕光色素复合体构象及活性,非双层脂、非双层脂结构对膜蛋白功能有明显影响,提出鉴定水稻抗冷性的有效指标,筛选出水稻育秧抗寒剂及中药抗衰老药物。     

“人造树叶”变光为电

对于绿色植物的光合作用,我们并不陌生:通过叶绿体,吸收并利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,同时释放出氧气。受光合作用启发,科学家们正在着手研制一种与叶绿体原理部分相似的新型电池——染料敏化太阳能电池,它可将光能转化成电能,实现真正零排放。     

三种三尖杉属植物越冬期光合器的功能和膜蛋白成分的比较研究

本文对三尖杉属中三种植物即：三尖杉Cephalotaxus fortunei，粗榧C.sinensis 和柱   冠日本粗榧C.harringtonia cv．Fastigiata越冬期的光合器功能进行了研究。研究结果表明   这三种常绿三尖杉植物越冬时叶绿体的光合放氧活性受到抑制，但光系统II中心的活性和镁   离子调节光能分配的功能存在。说明其越冬特性与松柏科植物类似。     叶绿体膜的低温荧光测定结果表明三种植物的F685,F695和F735的比率各不相同。用SDS—   聚丙烯酰胺凝胶电泳分析叶绿体膜蛋白，发现柱冠日本粗榧的多肽数与三尖杉和粗榧有明显差异。以上特征可能有助于分类或系统位置的研究。     

从“躲猫猫”事件看地方政府公信力的缺失与提升

2009年轰动全国的云南晋宁躲猫猫事件再一次集中反映出地方政府公信力缺失的公共治理危机。以躲猫猫事件为研究蓝本,采取事件—过程的分析方法,深刻剖析了地方政府公信力缺失—弥补—提升的完整逻辑,有针对性地提出了回归公共价值、发挥民间有序参与、构建迅速调查+及时反馈+在线交流的新机制等优化策略。     

我科学家发现水稻黄绿叶突变基因

南京农业大学水稻研究所等单位的科研人员通过数年研究，从分子水平揭示了引起水稻黄绿叶突变性状的机理。培育高光效的高产水稻品种是提高水稻产量的主要途径之一。长期以来，水稻光合作用的相关研究大多停留在生理水平上，同时传统的杂交育种手段在改良水稻光能利用方面至今尚未取得令人满意的效果，而叶色突变体是开展光合作用研究的理想材料。水稻黄绿叶突变体ygll是栽培稻品种“镇恢249”自然突变体。该突变体与野生型叶片颜色相比，幼苗为黄色，易与正常幼苗区分，且不受环境影响；中后期缓慢变绿，后期叶色接近野生型。虽然ygll突变体生长量和单穗重较野生型低，但分蘖能力增强，成穗率增高，熟期适中，产量达到每公顷6．759吨（亩产900．12斤），因而具有较大的研究利用价值。     

叶绿素的保健作用

叶绿素是植物细胞叶绿体中一类极重要的绿色素,广泛存在于绿色植物中,尤其是绿色蔬菜、禾本科植物绿色茎叶以及绿藻类等植物体含量丰富。例如,小球藻叶绿素含量2000-7000毫克／100克,远高于联合国粮油组织推荐“21世纪最优秀食品”螺旋藻的800-1200毫克／100克,是自然界中叶绿素最高的种类。     

研究发现BRAF突变体能增强抗癌药物的疗效

美国斯隆凯特琳癌症中心（Memorial Sloan—Kettering Cancer Center）的研究小组发现一种新型的癌症药物．它以BRAF基因的突变体形式在患者体内行使功能．该药物目前还侄早期的临床研究中检测。     

SHIP—1对SR3Y1细胞的MMP2分泌和侵润能力的影响

SHIP-1是一个含有SH2结构域的肌醇5磷酸酶．在造血过程中起负调节作用．为了调查SHIP-1对癌细胞的迁移能力和MMP2分泌是否有影响,我们制作了鼠SHIP-1的3种突变体,△SH2-SHIP-1、△Ptase—SHIP-1、△Cter—SHIP-1．并与其野生型全长cDNA一起分别插入到真核表达载体pcDNA3中．分别转染src转化的3Y1细 胞系（SR3Y1）,     

拉曼光谱法鉴定水稻叶绿素缺乏突变体

植物叶色变异是自然界普遍的现象,叶色突变体已广泛应用于基础研究和生产实践。利用拉曼光谱测定了水稻叶色黄化突变体叶片的叶绿紊含量。研究结果显示：在拉曼光谱图中,叶绿紊的特征峰（1155,1527cm^-1）在突变体中强度较野生型有很大的下降,表明突变体中总的叶绿紊含量较低;紫外分光光度计的测定结果表明该突变体的叶绿紊含量比野生型降低,且叶绿紊b的含量极低,证实了拉曼光谱所反应的信息;拉曼光谱法可以用来快速鉴定植物活体的叶绿紊含量。本研究尝试利用拉受光谱测定活体生物的叶绿紊含量的可行性,为今后发展便携式、快速、准确、无损伤鉴定叶绿紊含量及其他生物质含量的方法和开发相关仪器提供研究思路。     

“前-后福岛事件”的中国核电政策演变路径——基于政策文献量化分析

基于1984—2016年的中国核电政策,采用社会网络等分析工具进行政策文献量化研究,以探究日本福岛事件前后中国核电政策的演变路径。研究发现:前-后福岛事件时期政策维度定位、文种定位,以及政策主体结构、制定政策中的政策根据结构等均遵循双轨式演变。同时,通过研究其演变的内在逻辑,可得到若干创新性结论,如核电政策定位的明晰化正向促进了政策主体间合作的有序化和专业化;基本政策的相对缺失使得政策制定缺少可根据的政策选择等。     

5-脂氧合酶基因打靶小鼠及细胞核定位研究

简要介绍了5-脂氧合酶基因打靶小鼠模型的性质，在各种疾病模型 中的表型，以及5-脂氧合酶细胞核定位研究的新进展。     

光诱导淀粉质体向叶绿体转化过程中光合特性的研究

本文以马铃薯(Solanum tuberosum.L.)块茎为材料,研究了不同光诱导期间块茎近表皮内淀粉质体向叶绿体转化过程中叶绿素的形成和积累,光系统Ⅰ和光系统Ⅱ复合物的出现和发育,以及相应光化学活性的变化。结果表明:光诱导淀粉质体转化为叶绿体的过程,不仅是叶绿体不断发育,叶绿素和蛋白质成分不断形成、组装,使其光合机构不断完善的过程,也是相应光合功能不断完善的过程。在转化初期,叶绿素a的形成速度较快,光系统Ⅰ的发育较光系统Ⅱ快。     

临床科技

正肠道菌—胆汁酸—IL-22轴调控多囊卵巢综合征发病北京大学第三医院乔杰院士团队与北京大学医学部基础医学院姜长涛研究员团队的合作,将多囊卵巢综合征最新研究成果发表于Nature Medicine。机制研究揭示,胆汁酸通过激活肠道3型固有淋巴细胞(ILC3)的GATA3通路刺激IL-22分泌,进一步促进白色脂肪棕色化及抑制卵巢局部炎症,进而改善PCOS样表型。该研究以肠道菌代谢产物调控机体肠道免疫的机制研     

盐酸胍对叶绿体膜能量传递的影响

经盐酸胍处理的菠菜叶绿体膜,在室温下的F_(685)荧光强度随盐酸胍浓发的增加而逐渐下降;荧光激发光谱中位于420nm、437nm和685nm的荧光峰高随盐酸胍浓度的增加而减小。盐酸胍处理导致叶绿体膜F_(685)/F_9736)比值下降,并且消除Mg~( 2)对激发能分配的调节作用。盐酸胍处理对叶绿体膜的吸收光谱(400～700nm)及叶绿素解离无影响,但引起叶绿体膜紫外差示光谱(处理的膜减正常的膜)中位于227nm吸收峰的出现,并且峰的吸收强度随盐酸胍浓度的增加而增强,峰位随盐酸胍浓度增加而红移。上结果表明,盐酸胍诱导的F_(685)下降,可能是盐酸胍改变膜蛋白构型,从而导致激以发能从光系统Ⅱ向光系统Ⅰ分配的结果。     

植物抗病途径研究获得重要发现

微生物所植物基因组学国家重点实验室郭惠珊研究组通过分析与本明炯RDR1高度同源的普通烟草（Nicotiana tabacum）的RDR1（Nt．RDRl）,发现Nt-RDR1在本明烟中过表达．非但不能提高本明烟对病毒的抗性,反而使本明炯对很多病毒出现超感表型。进一步研究发现．Nt—RDR1蛋白具有RNA沉默抑制子活性。     

基于AMESim的二自由度液压机械臂仿真研究

考虑到液压控制系统的非线性特性及有效的机-液仿真研发手段的缺失,本文依托于AMESim软件,针对二自由度机械臂提出了一种简单有效的机-电-液可视化虚拟仿真方法。液压系统、控制系统及机械系统均在AMESim中创建,通过AMESim强大的图形化显示功能并结合仿真数据的分析,对机-电-液系统进行性能评估与优化,大大简化了液压驱动机械臂的研发周期。