西夫韦肽和盐肤木提取物体外抗HIV 活性及机制研究

本论文主要由3 个相对独立的部分组成: 西夫韦肽抗HIV 活性机制研究及其 联合用药和耐药性研究，盐肤木提取物及其化合物抗HIV 活性机制研究和精子 顶体反应抑制剂AGB 抗HIV 活性及机制研究。 HIV 侵入抑制剂是抗HIV 药物研发的热点。该类抑制剂靶定在病毒复制周 期早期，为HARRT 疗法提供了更多新的药物组合，且该类抑制剂对临床中已产 生的耐药毒株也有较好的抑制作用。目前FDA 批准上市的侵入抑制剂仅有T-20， 急需开发新一类的HIV-1 侵入抑制剂。西夫韦肽是由36 个氨基酸组成的多肽， 我们对西夫韦肽进行了一系列体外抗HIV 药效学的实验来研究西夫韦肽体外抗 HIV 活性以及作用机制。实验结果表明西夫韦肽对多种HIV 宿主细胞毒性小， 可以有效抑制HIV-1IIIB 诱导的C8166 细胞的病变效应，EC50 值仅为7.8ng/ml ， TI 值大于 384,615;在不同的检测方法中，西夫韦肽均表现出了比T-20 更好的抑 制活性，EC50 值低了13-42 倍。在对HIV-1 临床分离株、耐药株、两株HIV-2 毒株和SIVmac239 的抑制活性研究表明西夫韦肽也可以很好地抑制 HIV-1 临床株 HIV-1KM018 的复制，EC50 值低至4.4ng/ml，对耐药株HIV-174V、HIV-2 和 SIVmac239 的复制也均有较好的抑制作用。 在机制研究中，我们发现西夫韦肽极有效地抑制HIV-1慢性感染H9细胞与 正常C8166细胞间的融合作用，EC50 低至0.4ng/ml，表明西夫韦肽可以以极低的 浓度有效抑制HIV进入宿主细胞。用GST-pull down 实验进一步验证了西夫韦肽 和T-20可以很好地与HR1结合而不能与HR2结合，作用机制就是特异地与gp41的 HR1结合从而抑制了6-Helix的形成，阻断了HIV的融合过程。由于HIV的高变异 性，单一药物治疗容易产生耐药性，最终导致治疗失败。因此在新药开发中进行 药物与作用靶不同的已上市药物体外联合用药和耐药性研究是非常必要的，将对 临床应用有指导意义，我们的实验结果表明西夫韦肽与AZT联合用药体外抗HIV-1作用较单独用药好，不同检测方法联合用药比单独使用西夫韦肽的效果好 8.3-9.4倍；耐药性研究表明其体外诱导耐药性产生的时间与T-20相仿，与T-20有 交叉耐药。 我国传统的中医药是个巨大的宝库，有丰富的临床经验，中医药治疗艾滋病 有着一定的潜力。从我国国情出发，利用中医药的独特性及经济性，开发传统的 具有我国特色的艾滋病治疗天然药物成为AIDS 防治工作的当务之急。盐肤木是 中国的本土植物，在我国民间用作传统医药有着悠久的历史。盐肤木茎提取物尤 其是石油醚提取部分RC-1 具有较好的抗HIV 活性，且作用于病毒复制周期的后 期，从中分离得到的化合物1、2、4、5 和6 都是RC-1 的活性成份；盐肤木茎 提取物乙酸乙酯提取物RC-2 中也有较好的抗HIV 作用，其中的化合物8、9、 10 和13 是抗HIV 的活性成分，且作用机制各不相同，这些有效化合物的抗HIV 机制值得进一步的研究。 杀微生物剂是一种局部用药于阴道或宫颈的药物制剂，由女性自主控制防止 性传播疾病病原体包括HIV 的感染，是近年来的研究热点之一。AGB(4`-乙酰胺 苯基 4-胍基苯甲酸酯)是顶体酶的抑制剂，我们的实验表明AGB 有很好的杀精 子作用，还具有体外抗HIV-1 的作用，作用机制主要是阻断HIV-1 进入细胞。

土壤低剂量PAHs污染生态毒理诊断指标研究

本文探讨了蚯蚓细胞色素P450作为生物标记物诊断土壤低剂量PAHs污染的可行性，主要以蚯蚓P450含量和AHH活性二项指标为主，开展“土壤低剂量PAHs污染敏感生态毒理诊断指标研究”，并结合其它分子毒理诊断指标，通过指示敏感性比较，最终建立土壤低剂量PAHs污染早期诊断的敏感生物标记指标或指标组合，为土壤污染早期诊断奠定基础。 蚯蚓P450含量测定方法研究表明，在强化预处理的基础上，通过微粒体增溶、物理分离和解剖后内脏直接测定等去干扰手段均可实现P450含量的测定。通过三种方法的比较，最终确定内脏直接测定法为最佳方法。在此基础上，对CO通气量进一步优化，确保P450含量的准确定性和定量。 低剂量PAHs胁迫下蚯蚓细胞色素P450响应研究表明，P450含量和AHH活性两指标随暴露时间的增加总体上表现为“先诱导后抑制”的响应规律，且响应因PAHs的不同而存在差异，对芘的指示效应最强，荧蒽次之，菲最弱，与其毒性大小相关。其中，AHH对PAHs的指示作用优于P450含量，两指标的响应情况显示了它们作为生物标记物的可行性。为增强污染诊断的灵敏性和有效性，可将蚯蚓P450含量和特异性同工酶活性联合，彼此互为补充，共同应用于土壤污染生态毒理诊断中。 低剂量PAHs胁迫下，参比指标的响应情况与P450相比结果显示，P450含量和AHH活性的指示效应最明显；SOD和POD活性的指示次之；GST和CAT活性虽表现出指示效应，但并不是对三种PAHs都具有指示效果；MDA含量对低剂量PAHs的指示性最差。不同指标对污染物的指示敏感性存在差异，因而在进行土壤污染生态毒理诊断时，应选用多指标联合，彼此相互补充，以适应不同污染状况下的污染诊断。酶活性对毒物暴露的响应在时间上是一个动态变化过程，单一时段的暴露结果可能不足以揭示污染物的毒性效应，选择多时段检测对污染暴露的灵敏指示尤为重要。 应用蚯蚓生化指标对沈阳污灌区土壤进行毒性诊断，结果表明P450、AHH、GST、POD和CAT五个指标通过不同时段的检测均可对供试土壤显示出指示效应；而SOD和MDA两指标均出现“漏诊”现象。同实验室条件下低剂量污染情况相比，P450含量和POD的指示效果在两种情况下均较好；AHH、SOD在实验室条件下的指示更为优越；而GST、CAT和MDA更适合于污染物复杂的实际土壤诊断。研究结果从实际应用的角度再一次证实，任何一种指标若采用单时段的检测均存在其污染诊断的“盲区”。在进行实际环境污染诊断时，采用多指标和多时段检测是不可或缺的。

土壤中苯并（a）芘、壬基酚的生态毒理效应

仅以污染物浓度定义土壤污染并评价其潜在风险，缺乏对其生态毒性效应的综合考虑，不能反映土壤污染对生物及人体健康的潜在危害。传统的生态毒理研究仅局限于依据宏观生理指标，如半致死剂量，产茧量等，这些指标对环境浓度（亚致死浓度）土壤污染的响应较差甚至不响应，无法应用于环境浓度的污染土壤诊断。土壤生物微观生理、生化指标，作为一种较为敏感的土壤生态毒理效应及毒性诊断手段，近几年来成为研究热点。 本文以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）为供试生物，草甸棕壤为供试土壤，以国际标准组织（International Standard Organization-ISO）方法指南为参考，以蚯蚓微粒体细胞色素P450含量、抗氧化酶系（超氧化物歧化酶-SOD、过氧化氢酶-CAT和过氧化物酶-POD）和谷胱甘肽转移酶（GST）活性为指标，进行了的典型多环芳烃污染物-苯并（a）芘和内泌干扰物-壬基酚在土壤中暴露的动态量效关系研究，试验浓度范围为0.1-2 mg•kg -1。 研究结果如下：1）苯并（a）芘与细胞色素P450含量具有动态响应关系。总体上，诱导效应明显，诱导时间对P450活性影响显著（P<0.05）；2）在试验浓度范围（0.1-2 mg•kg-1）内， GST对试验浓度的BaP未产生生态毒性响应；3）CAT 和POD酶活性对低浓度的BaP暴露响应具有延时性（即第7d开始响应）和阶段性（即第7d前无明显响应、第7d后响应消失）特征；4） 在BaP胁迫下，蚯蚓体内SOD产生明显响应，苯并（a）芘暴露1~3d，SOD酶活性整体升高，最大升幅30%，与对照差异显著。苯并（a）芘暴露的第7d和14d， 除0.1 mg•kg -1外，0.5~2 mg•kg-1 BaP处理组中SOD酶活性均显著降低（P<0.05），这表明BaP造成了抗氧化防御酶系的损伤。以上结果表明： 5项指标中, 代谢解毒酶系指标P450和抗氧化酶系指标SOD对BaP暴露响应较为敏感，CAT，POD以及GST的敏感性较差。各指标敏感性总体为：P450>SOD>CAT，POD>GST。综合本试验及其他相关实验结果初步确认，苯并（a）芘生态毒性>芘>菲。 低浓度（0.1~2.0 mg•kg-1）壬基酚（NP）土壤暴露动态关系研究结果表明：1）壬基酚（NP）与细胞色素P450含量具有动态响应关系。1、7、14d时，P450整体表现为低浓度下抑制，而高浓度下诱导的趋势。随着诱导时间的延长P450含量表现出显著的升高趋势；SOD活性在较高浓度3d暴露后降低，而第7、14d时显著升高。NP诱导与P450含量与SOD酶活性两种指标的响应趋势与BaP诱导下的响应趋势大体吻合。CAT的响应较前两者差，随着诱导时间的延长，在第7、14d个别浓度下CAT表现出升高趋势。GST与POD对试验浓度下的NP诱导未产生明显和快速的毒性响应。NP诱导第3dGST出现升高趋势。NP诱导的第14d POD （2 mg•kg-1）有显著降低。总体上，各指标对NP诱导的敏感性顺序依次为：P450，SOD>CAT>GST, POD。 继前期的“蚯蚓P450对土壤菲、芘暴露生态毒理研究”以及“土壤低浓度PAHs胁迫下蚯蚓差异表达基因筛选研究”之后，本论文中所进行的“土壤BaP暴露生态毒性响应研究”作为上述整体研究内容的组成部分，从两个方面获得研究进展：第一，进一步证实P450指标对低剂量多环芳烃污染响应的相对敏感性。第二，从代谢解毒酶系的角度发现苯并（a）芘生态毒性>芘>菲。这一结果与基因水平上论证的细胞色素P450（类似Cyp2R1）对 PAHs胁迫下的研究结果一致。 本论文中进行的土壤NP暴露生态毒性响应研究，首次将内分泌干扰物纳入土壤毒理研究中，丰富了土壤生态毒理学的研究内容。研究进一步证实蚯蚓细胞色素P450指标对多种污染物低剂量暴露诊断的广谱适应性。研究也为内分泌干扰物的生态毒性评价提供了基础依据。

乙草胺对玉米根际微生物和作物抗氧化酶活性的影响

乙草胺作为我国应用最多的三大除草剂之一，被广泛地应用于玉米、花生、大豆等农田中。作为外源有机污染物，乙草胺在施入土壤后，对作物构成一定的逆境胁迫。作物在逆境胁迫下，自身会发生相应的改变抵御迫害，其中根际、活性氧清除系统、除草剂的代谢酶等在作物抵御乙草胺等除草剂的迫害中起着十分重要的作用。 本文以我国重要的粮食作物-玉米作为供试作物，在田间实验条件下研究了低（田间用量）、中（田间用量的2倍）、高（田间用量的5倍）三个浓度乙草胺处理下，乙草胺在玉米根际和非根际环境中的残留特征，并探讨了玉米根际微生物和玉米超氧化物歧化酶、过氧化物酶、还原性谷胱甘肽、谷胱甘肽-S-转移酶对乙草胺施用的响应特征。 研究表明：（1）乙草胺在土壤中的降解迅速，并且在根际的降解得到强化，随着乙草胺的施用浓度增加，其在土壤中的最终残留量增大。（2）由于根际效应的存在，根际微生物量、真菌和细菌数量都显著高于非根际土壤，且根际和非根际土壤、高浓度处理和低、中浓度处理土壤间微生物群落结构明显不同。乙草胺各处理对根际微生物量有先抑制后刺激的作用，对根际细菌尤为显著，抑制作用随乙草胺浓度的增加而加强。乙草胺对本体土壤的微生物量影响较复杂，高浓度对本体土壤微生物量主要表现为抑制作用，而低、中浓度则是抑制和刺激作用交替出现，低浓度乙草胺对非根际土壤微生物的抑制作用未达到显著水平。乙草胺对对非根际真菌的抑制程度大于根际真菌。虽然各处理的微生物量都能恢复到正常水平，但非根际的恢复比根际需要更长的时间。土壤中细菌和真菌对乙草胺响应存在非同步性，并且群落变化具有一定的补偿作用。（3）除草剂乙草胺对玉米过氧化物酶（POD）的活性影响较小，POD不能作为乙草胺污染的生物标记物；超氧化物歧化酶（SOD）对乙草胺的污染有一定的指示作用，但其对乙草胺的敏感性不如谷胱甘肽-S-转移酶（GST）和还原性谷胱甘肽（GSH）高。低、中浓度乙草胺处理使玉米GST活性和GSH含量先升高后降低，高浓度抑制GST活性，降低GSH的含量。GST和GSH对乙草胺的响应非常敏感，可以作为评价除草剂对作物安全性评价的重要指标。 5倍田间用量乙草胺处理虽然对玉米产生了一定的影响，但玉米经一个月左右能恢复正常生长，说明乙草胺对玉米的安全性较高。但由于乙草胺在土壤中的最终残留量与初始浓度密切相关，且对土壤（根际和非根际）微生物群落会产生一定影响，所以应严格控制乙草胺的用量，以降低对土壤环境、水体环境和人类生活健康的风险性。

中国西南地区青杨(Populus cathayana Rehd)遗传多样性的ISSR研究

青杨作为一个本土树种，能较好的适应潮湿和寒冷的环境，对中国西部的人工造林有着重要的参考价值。在本实验中，选取7个中国西南地区分布的自然群体，用ISSR(inter-simple sequence repeats)作为分子标记研究其遗传多样性水平和遗传结构。通过筛选的8个ISSR引物，获得了158条清晰可重复的DNA条带，其中有156条具有多样性(占98.7%)。平均的Nei’s遗传多样性(h)为0.331；遗传分化系数(GST)为0.477，这表明有47.7％的遗传多样性发生在群体间。这种高水平的分化可能是由于当地复杂多变的地形和气候特点阻碍了基因流而引起的。此外在这7个青杨群体中，遗传距离和地理距离并未体现出有显著相关性（r=0.3122, P>0.05)。联合遗传距离和地理距离分析，鉴定出两处低水平基因交流的地区, 探讨其遗传障碍形成原因。 As a native species to China, Populus cathayana Rehd is well-adapted to the wet and cold environments where it occurs. It is considered to be an important reforestation species in western China. In the present study, we surveyed the level of genetic variation and the pattern of genetic structure in seven natural populations of P. cathayana, originating from the southeastern Qinghai-Tibetan Plateau of China, by using ISSR (inter-simple sequence repeats) markers. Based on eight primers, 158 clear and reproducible DNA fragments were generated, of which 156 (98.7%) were polymorphic. The average value of Nei's gene diversity (h) equaled 0.331. The coefficient of genetic differentiation (GST) equaled 0.477, which means that 47.7% of the total molecular variance existed among populations. Such a high level of divergence present among populations may be caused by the complex topography and variable climatic conditions present in the southeastern Qinghai-Tibetan Plateau which effectively restrict gene flow. Moreover, there is a lack of significant association between genetic and geographical distances (r=0.3122, P>0.05) in the populations of P. cathayana. The application of a novel method, which combines geographical coordinates and genetic differentiation to detect barriers for gene flow, allowed us to identify two zones of lowered gene flow.

青藏高原东缘青杨（Populus cathayana Rehd.）遗传多样性研究

青杨（Populus cathayana Rehd.）是青杨派杨树的主要树种之一，为我国特有乡土树种，其主要分布区之一是我国的青藏高原，集中分布地带在甘肃省中部及青海省东部，四川省西北部岷江上游和松潘等地区。本研究以青藏高原东缘青杨天然分布区的6个群体143个个体为材料，用AFLP、SSR和叶绿体SSR分子标记分析青杨天然群体的遗传多样性，分析其遗传结构和分化，比较6个群体间遗传多样性的高低和群体间的遗传关系。旨在为青杨基因资源评价、保护与保存、遗传改良策略制定等提供科学理论依据。通过以上研究，得出如下主要研究结果： 1 AFLP分子标记研究结果 采用4对选择性引物对6个青杨天然群体143个个体进行分析，扩增谱带分析共检测到175个位点，其中173个位点表现为多态，多态位点百分率高达98.9%。从整体上表现出较高的遗传多样性，Nei’s基因多样度(h)水平为0.306。从青杨天然群体位点分布来看，有高达20%的位点（32位点）为群体所特有，仅有9.14%的位点（16位点）在所有群体中存在。群体间的遗传分化极大，所有遗传变异中，有48.9%的遗传变异存在于群体间。在个体群丛（Individuals cluster）和主坐标（PCO analysis）分析中，青杨各群体未呈现任何地理模式，Mantel检测也显示各群体间遗传距离与地理距离无明显相关。研究认为，由于地理和空间上大尺度的隔离和地形地貌复杂使得群体间无法进行基因交流，导致群体间遗传分化极大，另外各群体在不同的选择压力下，经历各自独立的进化历程，这些都可能导致群体间遗传距离与地理距离的不相关。 2 SSR分子标记研究结果 在SSR分析中，7个位点在6个青杨天然群体143个个体中共检测到79个等位基因，每位点检测到的等位基因数在5-16之间，平均11.3个，总体上多态位点百分率达100%。平均观察杂合度和期望杂合度分别为0.792和0.802。Hardy-Weinberg平衡检验表明青杨大部分群体都处于非平衡状态，群体大部分位点都是偏离哈迪-温伯格平衡（76.3%），只有23.7%的测验满足哈迪-温伯格平衡。分析青杨天然群体内和群体间的遗传变异，基因分化系数（GST）为0.373，即有62.7%的遗传变异存在群体内，37.3%的遗传变异存在群体间。群体内的遗传变异高于群体间水平。根据各群体遗传距离UPGMA聚类分析，有来自相临分布区、近似气候类型的群体聚在一起的趋势，但Mantel检测反映遗传距离与地理距离间并无明显相关性。 3 cpSSR分子标记研究结果 分析来自青藏高原东缘6个青杨天然群体，所用cpSSR引物中有5对cpSSR引物（CCMP2、CCMP5、SCUO01、SCU03、SCU07）都表现较高的多态性，单个引物检测的片段数都在4以上。5对cpSSR引物共检测片段数26个，组成了12种叶绿体DNA单倍型。各群体的单倍型分布和频率有较大差异，群体单倍型多样性范围为0-0.4926，TS、JZ、PW和SHY群体单倍型多样性高于QHY和LED群体水平。本研究发现，分布在青藏高原东缘的青杨天然群体，群体间不存在共享的单倍型，各群体间存在极大的遗传分化（GST=0.9223）。从青藏高原东缘地区经历的地质历史事件来看，第四纪的冰期气候变迁可能是造成青杨现今遗传结构模式的主要因素之一。根据单倍型在各群体的分布情况，进行青杨群体聚类分析结果，各群体无明显的分组现象，青杨各群体也未呈现任何清晰地理模式。 由于不同分子标记在对群体遗传多样性检测能力与效率上存在差异，所以三种标记检测的青藏高原东缘青杨天然群体遗传多性水平也不尽一致，但在与用同种方法检测其它物种或同一物种不同种源群体比较，三种分子标记方法都揭示了青藏高原东缘青杨天然群体具有中等偏上的遗传多样性水平。结果分析表明，群体间遗传分化极大，这是由于青杨天然群体分布于青藏高原东缘，既有高原又有高山峡谷，由于地理和空间上大尺度的隔离和地形地貌复杂导致了基因流物理上的阻隔。三种分子标记研究结果经Mantel分析检测，遗传距离与地理距离之间都无明显相关性。较为一致的解释是，青杨分布区域地理和空间上大尺度的隔离和和地形地貌复杂导致群体之间不存在均匀扩散现象，另外各群体在不同的选择压力下，经历各自独立的进化历程，这些都可能导致群体间遗传距离与地理距离的不相关。 The wide geographical and climatic distribution of P. cathayana Rehd. indicates that there is a large amount of genetic diversity available, which can be exploited for conservation, breeding programs and afforestation schemes. The results are as follows: 1 Research results of AFLP genetic diversity In present study, genetic diversity was evaluated in the natural populations of P. cathayana originating from southern and eastern edge of the Qinghai-Tibetan Plateau of China by means of AFLP markers. For four primer combinations, a total of 175 bands were obtained, of which 173 (98.9%) were polymorphic. Six natural populations of P. cathayana possessed different levels of genetic diversity, high level of genetic differentiation existed among populations (GST=0.489) of P. cathayana. Individuals cluster and PCO analysis based on Jaccard’s similarity coefficient also showed evident population genetic structure with high level population genetic differentiation. The long evolutionary process coupled with genetic drift within populations, rather than contemporary gene flow, are the major forces shaping genetic structure of P. cathayana populations. Moreover, there is no correspondence between geographical and genetic distances in the populations of P. cathayana, seldom gene exchange among populations and different selection pressures may be the causes. Our finding of different levels of genetic diversity within population and high level of genetic differentiation among populations provided promising condition for further breeding or conservation programs. 2 Research results of SSR genetic diversity In this study, the genetic diversity of P. cathayana was investigated using microsatellite markers. In a total of 150 individuals collected from six natural populations in the southeastern part of the Qinghai-Tibetan Plateau in China, a high level of microsatellite polymorphism was detected. At the seven investigated microsatellite loci, the number of alleles per locus ranged from 5 to 16, with a mean of 11.3, the observed heterozygosities across populations ranged from 0.408 to 0.986, with a mean of 0.792, and the expected heterozygosities across populations ranged from 0.511 to 0.891, with a mean of 0.802. The proportion of genetic differentiation among populations accounted for 37.3% of the whole genetic diversity. The presence of such a high level of genetic diversity could be attributed to the features of the species and the habitats where the sampled populations occur: The southeastern part of the Qinghai-Tibetan Plateau is regarded as the natural distribution and variation center of the genus Populus in China. Variation in environmental conditions and selection pressures in different populations, and topographic dispersal barriers could be factors associated with the high level of genetic differentiation found among populations. The populations possessed significant heterozygosity excesses, which may be due to extensive population mixing at the local scale. The cluster analysis showed that the populations are not strictly grouped according to their geographic distances but the habitat characteristics also influence the divergence pattern. In addition, we suggest that population SHY should be regarded as an ecologically divergent species of P. cathayana. 3 Research results of cpSSR genetic diversity Genetic diversity of six natural populations of P. cathayana originating from the southeastern part of the Qinghai-Tibetan Plateau in China was studied by use of cpSSR markers. Based on 5 pairs of polymorphic primers screened from 12 pairs of primers, twenty-six different length fragments and twelve different kinds of haplotypes were reduced in 143 samples. There were significant variant haplotypes among the populations．There were no shared haplotypes found among populations, analysis of molecular variance indicated that a high proportion of the total genetic variance was attributable to variations among populations (92.23%). The pattern of genetic structure which is associated with spatial separation, variation in environmental conditions and selection pressures in different populations, is also the result of geological historical factor. A molecular phylogenetic tree based on the 12 haplotypes showed that the populations are not strictly grouped according to their geographic distances.

中国沙棘(Hippophae rhamnoides subsp. sinensis)天然群体的遗传变异分析

近十年，植物群体遗传学的研究飞速发展，然而与海拔相关的植物群体遗传结构和遗传变异研究却相对较少。到目前为止，还不清楚遗传变异与海拔之间是否有一个通用的格局。在山区，各种生态因子，如温度、降水、降雪、紫外线辐射强度以及土壤成分都随海拔梯度急剧变化，造成了即使在一个小的空间区域，植被类型变化显著，这种高山环境的异质性和复杂性为我们研究植物群体遗传结构和分化提供了方便。沙棘(Hippophea)属于胡颓子科(Elaeagnaceae)为多年生落叶灌木或乔木，雌雄异株，天然种群分布极为广泛。中国沙棘(H. rhamnoides subsp. sinensis)是沙棘属植物中分布较广的一个亚种，种内形态变异非常丰富，加之其具有独特的繁育系统和广泛的生态地理分布，是研究沙棘属植物遗传变异和系统分化的理想材料。本文从1,800 m 到3,400 m 分5 个海拔梯度进行取样，用RAPD 和cpSSR 分子标记研究了卧龙自然保护区中国沙棘天然群体的遗传结构和遗传变异。5 个取样群体依次标记为A、B、C、D 和E，它们分别代表分布在海拔1,800，2,200，2,600，3,000 和3,400 m 的5 个天然群体。RAPD实验用11 条寡核苷酸引物，扩增得到151 个重复性好的位点，其中143 个多态位点，多态率达94.7%。在5 个沙棘群体中，总遗传多样性值(HT)为0.289，B群体内的遗传多样性值为0.315，这完全符合沙棘这种多年生、远交的木本植物具有高遗传变异的特性。5 个群体内遗传多样性随海拔升高呈低－高－低变异趋势，在2,200 m海拔处的B群体遗传多样性达最大值0.315，3,400 m海拔处的E群体则表现最小仅0.098。5 个群体间的遗传分化值GST＝0.406，也即是说有40.6%的遗传变异存在于群体间，1,800 m海拔处的A群体与其它群体的明显分离是造成群体间遗传分化大的原因。UPGMA聚类图和PCoA散点图进一步确证了5 个群体间的关系和所有个体间的关系。最后，经过Mantel检测，遗传距离与海拔表现了明显的相关性(r = 0.646, P = 0.011)。cpSSR 实验中，经过对24 对cpSSR 通用引物筛选，11 对引物能扩增出特异性条带，只有2 对引物(ccmp2 和ARCP4)呈现多态性。4 个等位基因共组合出4 种单倍型，单倍型Ⅰ出现在A 群体的所有个体和B 群体的8 个个体中，C、D、E 三个群体均不含有，而单倍型Ⅱ出现在C、D、E 三个群体的所有个体及B 群体的18 个个体中，A 群体不含有。另外两种单倍型Ⅲ和Ⅳ为稀有类型，仅B 群体中的4 个个体拥有。这种单倍型分布模式和TFPGA 群体聚类图揭示了，C、D、E 群体可能来源于同一祖先种，而A 群体却是由另一祖先种发展起来的，B 群体则兼具了这两种起源种的信息，这可能是因为在历史上的某一时期，在中国沙棘群体高山分化的过程中，B 群体处某个或者某些个体发生了基因突变，具备了适应高海拔环境的能力，产生了高海拔沙棘群体的祖先种。 In recent ten years, studies about population genetics of plants developed rapidly,whereas their genetic structure and genetic variation along altitudinal gradients have beenstudied relatively little. So far, it is uncleared whether there is a common pattern betweengenetic variation and altitudinal gradients. In the mountain environments, importantecological factors, e.g., temperature, rainfall, snowfall, ultraviolet radiation and soil substratesetc., change rapidly with altitudes, which cause the vegetation distribution varying typically,even on a small spatial scale. The mountain environments, which are heterogeneous andcomplex, facilitate and offer a good opportunity to characterize population genetic structureand population differentiation.The species of the genus Hippophae L. (Elaeagnaceae) are perennial deciduous shrubs ortrees, which are dioecious, wind-pollinated pioneer plants. The natural genus has a widedistribution extending from Northern Europe through Central Europe and Central Asia toChina. According to the latest taxonomy, the genus Hippophae is divided into six species and12 subspecies. The subspecies H. rhamnoides ssp. sinensis shows significant morphologicalvariations, large geographic range and dominantly outcrossing mating system. Thesecharacteristics of the subspecies are favourable to elucidate genetic variation and systemevolution. To estimate genetic variation and genetic structure of H. rhamnoides ssp. sinensisat different altitudes, we surveyed five natural populations in the Wolong Natural Reserve at altitudes ranging from 1,800 to 3,400 m above sea level (a.s.l.) using random amplifiedpolymorphic DNA markers (RAPDs) and cpSSR molecular methods. The five populations A,B, C, D, and E correspond to the altitudes 1,800, 2,200, 2,600, 3,000 and 3,400 m,respectively.Based on 11 decamer primers, a total of 151 reproducible DNA loci were yielded, ofwhich 143 were polymorphic and the percentage of polymorphic loci equaled 94.7%. Amongthe five populations investigated, the total gene diversity (HT) and gene diversity within population B equaled 0.289 and 0.315, respectively, which are modest for a subspecies of H.rhamnoides, which is an outcrossing, long-lived, woody plant. The amount of geneticvariation within populations varied from 0.098 within population E (3,400 m a.s.l.) to 0.315within population B (2,200 m a.s.l.). The coefficient of gene differentiation (GST) amongpopulations equaled 0.406 and revealed that 40.6% of the genetic variance existed amongpopulations and 59.4% within populations. The population A (1,800 m a.s.l.) differed greatlyfrom the other four populations, which contributes to high genetic differentiation. A UPGMAcluster analysis and principal coordinate analyses based on Nei's genetic distances furthercorroborated the relationships among the five populations and all the sampling individuals,respectively. Mantel tests detected a significant correlation between genetic distances andaltitudinal gradients (r = 0.646, P = 0.011).Eleven of the original 24 cpSSR primer pairs tested produced good PCR products, onlytwo (ccmp2 and ARCP4) of which were polymorphic. Four total length variants (alleles) werecombined resulting in 4 haplotypes. The haplotype was present in all individuals of Ⅰpopulation A and 8 individuals of populations B, the other three populations (C, D and Epopulations) did not share. The haplotype was present in all individuals of populations C, D Ⅱand E and 18 individuals of populations B, population A did not share. The other twohaplotypes and were rare haplotypes, which were only shared in 4 individuals of Ⅲ Ⅳpopulation B. The distribution of haplotypes and TFPGA population clustering map showedthat the populations C, D and E might be origined from one ancestor seed and population Amight be from another, whereas population B owned information of the two ancestor seeds. Itwas because that gene mutation within some individual or seed in the location of population Bwas likely to happen in the history of H. rhamnoides, which was the original ancestor of thehigh-altitude populations.

青杨(Populus cathayana Rehd.)对逆境胁迫的反应及lea基因的表达分析

杨树具有分布广、适应性强，在生态环境治理和解决木材短缺方面均占有重要位置。青杨(Populus cathayana Rehd.)是青杨派树种的重要成员之一，也是我国的特有种。本研究通过对不同水分梯度的干旱胁迫下青杨形态和生理生化的反应，不同pH值盐碱胁迫下不同海拔和不同气候地区的四个青杨种群在生理生态上的反应差异，以及在干旱和低温胁迫下青杨lea2, lea3组基因表达差异的研究，从形态、生理、生化和分子生物学水平系统地研究了青杨在不同逆境胁迫下的反应和青杨不同种群在盐碱胁迫下的反应差异。主要研究结果如下： 1. 青杨在干旱胁迫下的反应机制：中度和重度干旱胁迫下植株的生长受到明显抑制。表现在光合系统上青杨的净光合同化速率(A)下降，主要原因是气孔导度(gs)，胞间二氧化碳浓度(Ci)下降。另外最大量子产量(Fv/Fm)、光化学猝灭效率(qP)降低反应了干旱胁迫下光合系统II(PSII)受到严重损伤, 而且非光化学猝灭效率(qN)上升，导致可利用化学能产量下降，叶绿体产生淀粉的量减少。qP降低qN上升导致产生的过量电子对光合系统的伤害造成活性氧以及丙二醛(MDA)的含量增加。超微解剖结构显示，干旱胁迫增强时，叶绿体内淀粉粒的数目减少，而且叶绿体、线粒体等细胞器中嗜锇颗粒的数目增加。为清除细胞内的活性氧，植物一般的反应是抗氧化系统酶活性增加，对青杨来讲超氧化物歧化酶(SOD), 抗坏血酸过氧化物酶(APx)活性的增加远大于过氧化物酶(POD)，这显示了在青杨中SOD、APx酶在清除活性氧的作用上大于POD。另外同工酶研究结果显示这些酶活性的升高主要是由于各条同工酶带表达量的增加，而不是诱导新酶带的产生。另外，75% FC水分处理下有些指标非但没有下降，像A和有效光量子产量(Y)的值都略有增加，而且gs同时增加。另外，100% FC比75% FC细胞内淀粉粒的数目少一些，但有少量的嗜锇颗粒。这证明100% FC土壤水分也许并非最适合青杨生长。 2. 盐碱胁迫对不同海拔地区青杨种群的反应差异：青杨高海拔和低海拔种群的各种生理特性随着pH值上升都受到了很大的影响。两种群叶和根中Na+、K+ 含量, Na+/K+比率随着pH值的上升影响显著。在pH值高于10.4时高海拔种群叶和根中Na+/K+比率急剧下降但是低海拔种群中却一直维持在较高水平。两种群中MDA、脯氨酸(Proline)的含量，抗氧化系统酶的活性都受到了严重的影响，证明两个种群都属于盐碱胁迫敏感类型但是高海拔的种群对盐碱胁迫的耐性要高于低海拔。这主要是由于高海拔种群一般具有耐干旱、低温胁迫的能力，而植物的抗逆机制一般都有共通之处。 3. 盐碱胁迫对不同气候地区青杨种群的反应差异：盐碱胁迫下两种群的光合作用受到明显的抑制，具体表现在叶绿素的含量和A 显著下降。净光合速率的下降主要是由于叶片gs，Ci 值降低引起的。与湿润地区的种群相比盐碱胁迫增强时，干旱地区的种群叶绿素含量和光合能力的升高与K+离子含量增加有关。植物维持细胞质高K+/Na+值对植物的抗盐性有很重要的作用。为清除盐碱胁迫产生的活性氧，抗氧化系统酶活性增加。盐碱胁迫下干旱地区的种群在SOD、CAT 和谷胱甘肽还原酶(GR)等酶的活性均显著上升，而湿润地区种群只有谷胱甘肽氧化酶(GST)的活性明显增加，说明干旱种群的抗氧化酶系统在较高盐碱胁迫下的保护作用要强于湿润种群。这主要是由于植物抗盐碱胁迫与抗干旱胁迫在一些方面的机制是一致的，抗旱种群一般也能抵抗一定程度的盐碱胁迫。 4. 青杨lea2、lea3 基因在干旱和低温胁迫下的表达差异：通过荧光定量PCR 分析，lea2、lea3 组基因在干旱和低温胁迫下在mRNA 水平的瞬时表达量明显升高，说明了两基因在青杨耐干旱和低温胁迫上都起显著的作用。而且两基因在干旱胁迫下，表达量的升高和降低的时间近乎同步，表明两基因在干旱胁迫下对植物应急保护机制的启动都发挥着重要的作用。低温胁迫下lea3 基因在mRNA 水平上表达量显著上升的时间要早于lea2，而且lea3 基因的持续作用时间明显长于lea2 组基因，说明了低温胁迫开始时lea3基因在植物应对逆境的作用上要大于lea2 基因。 Poplars play an important role in lumber supply, and are important components of ecosystems due to their wide distribution and well adaptation. Populus cathayana Rehd., which belongs to Populus Sect. Tacamahaca Spach, is one of the most important resources of poplars and is specialist to china. In this study, different altitudes and climates populations of P. cathayana were used as experiment materials to investigate the adaptability to drought and salt-alkali stresses. And the cultures of P. cathayana were used to analyze the lea2 and 3 group genes expression when exposed to drought and low temperature stresses. The results are as follows: 1. A large set of parallel responses to drought stress: Drought stress caused pronounced growth inhibition. A decreased significantly and was mainly the result of gs and Ci down. Besides, Fv/Fm, qP decreased and that reflected the harmful effects to PSII of drought stress. In accordance with qN increasing, decreased useful energy production caused the starch numbers reduction in chloroplast. The qP up and qN down improved the levels of ROS and MDA. Starch numbers in chloroplast reduced and plastoglobuli numbers increased when soil water content decreased. To reduce ROS, the activities of SOD, APX, CAT and PPO were activated. The isozymes results show that the rising activities of the antioxidant enzymes resulted from certain isoform content increased, and not from the new band produced. Interestingly, morphological results show 100%FC maybe wasn’t the favorite water content for P. cathayana growth. 2. Effect of salt-alkali stress on morphological and physiological changes in two different altitudes populations of P. cathayana: We compared the physiological responses of two populations of Populus cathayana Rehder, originating from altitudes 2,840 m and 1,450 m. Our results demonstated that Na+ and K+ contents, and Na+/K+ ratios in leaves and roots are greatly affected by pH values. At pH 10.4, the Na+/K+ ratios in both leaves and roots sharply dropped in the higher altitude population but were always maintained at higher levels in the lower altitude population. The pH values causing maximum malondialdehyde (MDA) level, free proline content and antioxidant enzyme activities were significantly different in two populations. These results indicated that the higher altitude population exhibits greater tolerance to alkalinity stress than does the lower altitude population. 3. Morphological and physiological changes in two different climates populations of P. cathayana when exposed to salt-alkali stress. Salt-alkali stress caused pronounced inhibition of the growth and especially in photosystem. Pigments content and A decreased significantly and at the same time gs and Ci decreased too. Compared with wet climate population, the Chlorophyll content and A increased in drought climate population as pH value rising was related to the K+ content increasing. It is important to resist salt-alkali stress that the K+/Na+ ratio matained at high level in cytoplasm. To reduce ROS content, the SOD, CAT and GR activities rised significantly in drought population but only GST increased in wet population. The drought population showed higher salt-alkali tolerance than the wet population mainly resulted from the fact that drought tolerance was in accordance with salt-alkali tolerance to some extent. 4. The different expressional model of lea2 and lea3 gene when P. cathayana was exposed to drought and cold stress. RT-PCR results show both lea2 and lea3 suddenly expressed significantly in mRNA level under drought and cold stress. The expression level of two genes reached optimal level at the same time. But under cold stress, the earlier significantly rising expressional time and the longer maintained higher level time in lea3 than lea2 elucidated that lea3 may be more important than lea2 in resisting cold stress in short time in P. cathayana.

蚯蚓(Eiseniafetida)细胞色素P450及抗氧化酶系对环境浓度苯并(a)芘的响应

以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为供试生物,草甸棕壤为供试土壤,以蚯蚓微粒体细胞色素P450含量、抗氧化酶系以及谷胱甘肽转移酶活性为指标,进行了土壤中苯并(a)芘[B(a)P]暴露与酶活性的量-效关系研究。结果表明,在接近沈抚灌区实地污染状况B(a)P(0.1～2.0mg.kg-1)暴露下,第1、3、7以及第14d取样时,P450和SOD有较好的响应:SOD在第1、3d显著升高,而在第7、14d时降低;P450总体表现为低浓度B(a)P诱导下降低,高浓度下升高的趋势。CAT、POD以及GST的敏感性相对较差。比照其他4个指标,蚯蚓P450的敏感性更为优异,具有较好的应用前景。指标敏感性总体表现为:P450>SOD>CAT/POD>GST。

PLLA-PCys co-electrospun fibers for capture and elution of glutathione S-transferase

The copolymer poly(L-lactic acid)-b-poly(L-cysteine) (PLA-b-PCys) was co-electrospun with PLGA into ultrafine fibers. The reduced glutathione (GSH) was conjugated to the fiber surfaces via disulfide bonds. The glutathione S-transferase (GST) was captured onto the GSH fibers via specific substrate-enzyme interaction between the bound GSH and GST. The captured GST was eluted with free GSH aqueous solution and lyophilized to get pure GST powders. The results show that the GSH moieties on the fiber surface retain the bioactivity of the free GSH and thus they can bind specifically with GST and the GST in solution is captured onto the fiber surface. In addition, the bound GSH is not as active as free GSH so that the captured GST can be eluted off from the fiber by free GSH aqueous solution. Based on this principle, GST itself or its fused proteins can be separated and purified very easily. The preliminary purification efficiency is 6.5 mg center dot(g(PCys))(-1). Further improvements are undertaken.

MALDI-TOF-MS法用于谷脱甘肽S-转移酶分子量的测定

利用MALDI-TOF-MS法测定了谷胱甘肽S-转移酶的分子量,并讨论和对比了三种不同基质对其影响,认为用α-氰基-4-羟基肉桂酸(α-CHC)作基质是最佳适宜条件。实验结果表明本方法优于其它传统的测定生物大分子分子量方法。

Arginine kinase from Litopenaeus vannamei: Cloning, expression and catalytic properties

Arginine kinase (AK) is a phosphotransferase that plays a critical role in energy metabolism in invertebrates. in this paper, the full-length cDNA of AI( was cloned from shrimp, Litopenaeus vannamei by using RT-PCR and RACE PCR. It was 1446 bp encoding 356 amino acids, and belongs to the conserved phosphagen kinase family. The quantitative real-time reverse transcription PCR analysis revealed a broad expression of AK with the highest expression in the muscle and the lowest in the skin. The expression of AK after challenge with LIPS was tested in hemocytes and muscle, which indicated that the two peak values were 6.2 times (at 3 h) and 10.14 times (at 24 h) in the hemocytes compared with the control values, respectively (P < 0.05), while the highest expression of AK was 41 times (at 24 h) in the muscle compared with the control (P < 0.05). In addition, AK was expressed in Eschetichia coli by prokaryotic expression plasmid pGEX-4T-2. The recombinant protein was expressed as glutathione s-transferase (GST) arginine kinase (GST-AK) fusion protein, which was purified by affinity chromatography using Glutathione Sepharose 4B. After cleavage from GST by using a site-specific protease, the recombinant protein was identified by ESI-MS and showed AK activity. After treatment with 10 mM ATP, the enzyme activity significantly increased. However, the enzyme activity was inhibited by 10 mM alpha-ketoglutarate, 50 mM glucose and 200 mM ATP. This research suggested that AK might play an important role in the coupling of energy production and utilization and the immune response in shrimps. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)对鲈鱼(Lateolabrax japonicus) 的危害机制研究

本论文选择在我国分离得到的一株有毒赤潮甲藻-塔玛亚历山大藻（Alexandrium tamarense，ATHK株），研究了其对一种我国沿海常见和典型养殖鱼类鲈鱼（Lateolabrax japonicus）的危害机制。首先研究了塔玛亚历山大藻（ATHK）对鲈鱼鳃结构的影响及其溶血毒性； 然后采用腹腔注射的方法，研究了高剂量塔玛亚历山大藻毒素（ATHK毒素：约为1.6×105 细胞，相应PSP为0.886µg STX Equal，相当于每克湿重的鲈鱼PSP注射量为0.0118µg STX Equal）和低剂量塔玛亚历山大藻毒素（ATHK毒素： 约为0.16×105 细胞，相应PSP为0.0886µg STX Equal，相当于每克湿重的鲈鱼PSP注射量为0.00118µg STX Equal）在鲈鱼体内代谢过程中对鲈鱼肝脏、肾脏和鳃组织的超微结构、Na+K+-ATPase活性、肝脏功能和肾脏功能的影响、以及对抗氧化系统酶活性和异生物质代谢酶的影响，以期从不同方面了解塔玛亚历山大藻及其所产水溶性毒素（ATHK毒素）对鲈鱼的毒害效应及机制，为有毒赤潮的有效管理提供一定的科学依据。 塔玛亚历山大藻（ATHK）对鲈鱼鳃组织影响的实验结果表明，该藻使鲈鱼鳃组织出现水肿现象，细胞间隙变大；粘液细胞颗粒不规则，颜色加深，颗粒发生凝集，有板结状；氯细胞线粒体内部基质凝集。不产PSP的一种亚历山大藻（AT-6）也使鲈鱼鳃出现水肿，且使细胞出现一定的固缩现象。显微镜观察发现鲈鱼鳃丝间存在有这两种亚历山大藻细胞。由此推测塔玛亚历山大藻ATHK和AT-6的表面结构可能具有能导致鲈鱼鳃组织水肿的机械作用。对人血细胞溶血实验结果表明塔玛亚历山大藻（ATHK）具有较强的溶血毒性，大小与藻的生长阶段和细胞密度都有一定的关系：指数期的溶血毒性最大，随细胞数目的增多，活性逐渐加大；藻细胞、细胞碎片、细胞内容物都有一定的溶血毒性，其中细胞碎片的活性最大。通过11种（株）产PSP的亚历山大藻、不产PSP的亚历山大藻以及标准PSP的实验结果表明这种溶血毒性是由藻细胞的其它非PSP物质造成的，且这种溶血毒性在产PSP的亚历山大藻中具有一定的普遍性。 塔玛亚历山大藻（ATHK）对鲈鱼组织超微结构实验结果表明：ATHK毒素（约为1.6×105 细胞，相应PSP为0.886µg STX Equal，相当于每克湿重的鲈鱼PSP注射量为0.0118µg STX Equal）能导致鲈鱼组织细胞超微结构发生剧烈的变化，主要表现在：肝细胞细胞膜有肿胀现象，部分膜边缘溶解；细胞质糖原颗粒化；核糖体脱落，仅见滑面内质网；细胞质和线粒体内都出现空泡，且线粒体的嵴状结构也发生变化；核膜溶解比较严重，核质外溢，且异染色质边际化。前肾细胞超微结构的变化主要是淋巴细胞核质出现空泡，核膜有溶解迹象；Ⅰ型粒细胞颗粒膨大，伪足增多且变长；Ⅱ型颗粒细胞颗粒增多，内部出现空腔，细胞膜和核膜溶解，胞质、细胞器和核质外溢。鳃组织中氯细胞的核膜局部溶解，核仁弥散，线粒体膜溶解，微细小管膨大；粘液颗粒膜溶解，内部结构遭受破坏；扁平细胞核膜及线粒体膜几乎全部溶解。因此，我们的结果表明，ATHK毒素能作用于鲈鱼细胞的内膜和外膜系统，使膜发生溶解、脱落等变化；比较注射同样剂量大小ATHK毒素120h和240h时鲈鱼组织超微结构发现，细胞超微结构在一定程度上能够恢复。 ATHK毒素对Na+K+-ATPase活性、肝脏功能以及肾脏功能的影响结果表明，0.16×105―1.6×105细胞范围内的ATHK毒素可以显著影响肝脏和鳃组织中的Na+K+-ATPase，使这两种组织中的Na+K+-ATPase活性出现不同程度的下降； 而且还能够显著抑制肝脏中谷丙转氨酶的活性，最大抑制率为95%。但此范围内的ATHK毒素不能显著影响肾脏中的Na+K+-ATPase活性以及尿素氮含量。因此，ATHK毒素对Na+K+-ATPase活性的抑制则会导致细胞能量的缺失，使细胞进一步发生其它变化，而ATHK毒素对肝脏功能完整性的影响则可能会抑制对蛋白质的分解代谢。 ATHK毒素对鲈鱼肝脏、肾脏和鳃组织中的、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱肝肽过氧化物酶（GSH-Px）以及谷胱肝肽转硫酶（GST）活性变化影响的结果表明：高剂量（约为1.6×105 细胞，相应PSP为0.886µg STX Equal，相当于每克湿重的鲈鱼PSP注射量为0.0118µg STX Equal）ATHK毒素能显著诱导鲈鱼肝脏和鳃组织中SOD、GSH-Px以及GST酶活性，最大变化范围为正常状态下的3-4倍，对肝脏中CAT酶活性具有一定的抑制作用，对鳃中的CAT抑制效应则不显著；但此剂量的ATHK毒素仅对肾脏鳃中的GSH-Px活性有一定的诱导作用，对SOD、CAT以及GST的活性没有显著影响。低剂量（约为0.16×105 细胞，相应PSP为0.0886µg STX Equal，相当于每克湿重的鲈鱼PSP注射量为0.00118µg STX Equal）ATHK毒素也能诱导鲈鱼肝脏和鳃组织中SOD、GSH-Px以及GST酶活性，其在第一个24h内的诱导效果与临界致死毒素剂量相似； 且连续注射低剂量ATHK毒素则对肝脏和鳃中这三种酶活性具有累加的诱导作用，使这三种酶活性的变化范围为正常的5倍；低剂量ATHK毒素对肝脏中CAT酶活性也具有抑制作用，但对鳃中CAT酶活性的抑制作用并不显著。 同样，低剂量ATHK毒素除对肾脏中GSH-Px活性具有一定诱导效应外，对SOD、CAT以及GST都没有显著影响。 SOD、GSH-Px以及GST酶活性的显著升高表明ATHK毒素在鲈鱼体内代谢过程中能诱导鲈鱼产生活性氧自由基，且GST活性的升高则说明作为细胞色素P450依赖的异生物质代谢酶，GST在ATHK毒素代谢过程中可能可以加速ATHK毒素的代谢。推测鲈鱼可以通过这三种酶降低ATHK毒素以及次生毒物活性氧自由基对鲈鱼的危害。

环境因子对养殖生物白斑综合症传播和分子生物标志物系统的影响研究

本文研究了海洋微藻在白斑综合症(white spot syndrome)暴发中的可能作用，以及阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)长期暴露对紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)生物标志物系统的影响(72 d)。 1．海洋微藻在养殖对虾白斑综合症传播中的作用研究 为了证实海洋微藻是否是养殖对虾白斑综合症的传播途径，我们首先将六种海洋微藻：球定边金藻(Isochrysis galbana)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、小球藻(Chlorella sp. )、赤潮异湾藻(Heterosigma akashiwo)、锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)和盐藻(Dunaliella salina)，与人工注射感染白斑病毒(white spot syndrome virus)的成体日本囊对虾共同培养，用套氏PCR方法检测共培养的微藻能否携带白斑病毒。在此基础上，进一步研究了共培养后的海洋微藻是否能感染幼体日本囊对虾。研究结果表明，除了H. akashiwo，实验海洋微藻均可携带白斑病毒，但它们携带病毒的能力有明显差异，Chlorella sp.和S. trochoidea携带白斑病毒的能力较强；但是，与白斑病毒的其他携带者（如桡足类等）不同，携带病毒的海洋微藻10天后病毒检测结果均呈阴性。共培养后小球藻组可感染幼体日本囊对虾，但幼体携带病毒的量只能通过二步PCR方法才能检测到。上述结果表明，海洋微藻在WSSV的水平传播途径中具有一定的作用。 2．表面活性剂对紫贻贝生物标志物系统的影响研究 以青岛胶州湾现场调查数据为依据，选择阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为污染物、以近海底栖生物紫贻贝为受试生物，研究了长期暴露后紫贻贝生化指标(SOD, CAT, GSH, GPx, GST, iNOS, AKP)和遗传毒理指标(AFLP指纹图谱)的变化。实验结果发现: 经过72d不同浓度暴露后，SDBS实验组紫贻贝体内的SOD、CAT和iNOS活性均有显著下降（除CAT 0.1mg/L组外），GSH、GST和GPx在3.0mg /L SDS、SDBS组较各自对照组均有显著升高。SDBS对紫贻贝生化指标影响的显著性水平大于SDS。统计分析显示，SDBS暴露组下GST与GPx呈显著正相关关系，iNOS与SOD也表现出一定正相关,但GSH与CAT、GSH与SOD呈现显著负相关关系。SDS浓度与GST呈显著正相关，而SDBS浓度与CAT呈显著负相关。另外，实验结果发现后闭壳肌中iNOS是一个具有应用前景的阴离子表面活性剂暴露生物标志物。AFLP标记结果统计显示，在实验给定的污染物浓度下，SDBS基因毒性要大于SDS；不同的DNA指纹图谱以及遗传距离图显示不同的污染物造成的DNA损伤是不同的。结果表明，在长期暴露条件(72 d)下，一定浓度的阴离子表面活性剂可以对岗哨生物紫贻贝的SOD, CAT, GSH, GPx, GST, iNOS和AFLP指纹图谱一组指标产生显著影响。

海带、裙带菜和羊栖菜的遗传分析

利用AFLP标记对海带在太平洋西北沿岸的6个主要栽培品系和6个野生地理隔离种群进行遗传多样性和亲缘关系分析。通过10对选择性引物总共检测到547个位点。在品系和种群水平，多态性位点比例（P），基因多样性（H）和香农指数（I）在大连野生种群中最高（P: 59.05%; H: 0.2057; I: 0.3062），而在连江栽培品系中最低（P: 9.87%; H: 0.0331; I: 0.0497）。在物种水平（即对所有品系和种群来说），P, H 和I 的值分别是85.01%，0.1948和0.3096。以个体间的相似系数（Dice）和种群间的遗传距离为基础，用非加权类平均法（UPGMA）分别构建个体和种群间的系统树图。AMOVA分析显示，大部分的遗传变异（60.21%）存在于品系和种群间，少部分（39.79%）存在于品系或种群内。遗传分化系数GST的值是0.6226，与FST的值（0.6021）非常接近，基因流（Nm）的值是0.1515，这三个值表明种群（品系）间存在高度的遗传分化。Mantel检验发现6个野生种群的遗传距离或遗传分化与地理距离呈正相关性（相关系数分别是r=0.8870, P=0.007 和 r=0.7962, P=0.011），符合“距离隔离（isolation by distance, IBD）”模型。总体来说，种群（品系）内的遗传多样性处于低到中等水平（大连种群除外），而它们之间的遗传分化程度非常高。 用AFLP和微卫星标记对裙带菜配子体克隆单一交配组合的孢子体后代的遗传一致性进行分析。在这项研究中，建立了2个配子体克隆单一交配系（M1和M2），2个自交系（S1和S2）并采集1个野生种群（W）。11组AFLP引物总共检测到318个位点。M1, M2, S1, S2 和W的多态性位点比例分别是4.7%，0.3%，17.9%，16.4%和36.5%。M1和M2个体间的遗传相似度（95.6-100%）要高于S1和S2（87.7-98.4%）以及W（81.5-92.1%）。在微卫星分析中，用了6个位点。M1在其中的5个位点基因型一致，而在Up-AC-2B2位点显示出不同的基因型。M2在所有6个微卫星位点的基因型都一致。而S1, S2和W都在2个以上的位点检测到不同的基因型。总之，AFLP与微卫星的分析结果一致，即配子体克隆单一交配组合的孢子体后代呈现高度遗传相似性，但也存在细微的差异。 对中国羊栖菜主产区浙江省洞头县的12个羊栖菜养殖品系的重要形态特征进行了比较研究，并利用AFLP技术对一个典型养殖种群的遗传多样性进行了分析。结果显示，这12个品系在全长、全湿质量、侧枝长、侧枝湿质量、侧枝密度等方面存在显著或极显著差异（P<0.05或P<0.01）。8组AFLP引物在这个典型养殖种群中扩增出198个片段，其中多态性片段为166个，多态性位点比例为83.8%。根据个体间的遗传距离，以UPGMA法构建了个体间的系统树图，27个羊栖菜个体聚为一枝，作为对照的铜藻为另一枝。本研究从形态和DNA分子水平说明了浙江洞头羊栖菜养殖种群具有高度遗传多样性。