Cyclin A2 is differentially expressed during oocyte maturation between gynogenetic silver crucian carp and gonochoristic color crucian carp

Silver crucian carp (Carassius auratus gibelio) is a unique gynogenetic fish. Because of its specific genetic background and reproduction mode, it is an intriguing model system for understanding regulatory mechanism of oocyte maturation division. It keeps its chromosomal integrity by inhibiting the first meiotic division (no extrusion of the first pole body). The spindle behavior during oocyte maturation is significantly different from that in gonochoristic fish. The chromosomes are first arranged in a tripolar spindle, and then they turn around and are reunited mutually to form a normal bipolar spindle. A new member of the fish A-type cyclin gene, cyclin A2, has been isolated by suppression of subtractive hybridization on the basis of its differential transcription in fully-grown oocytes between the gynogenetic silver crucian carp and gonochoristic color crucian carp. There are 18 differing amino acids in the total 428 residues of cyclin A2 between the two forms of crucian carps. In addition, cDNAs of cyclin A1 and cyclin B have also been cloned from them. Thus two members of A-type cyclins, cyclin A1 and cyclin A2, are demonstrated to exist in fish, just as in frog, humans, and mouse. Northern blotting reveals that cyclin A2 mRNA is more than 20-fold and cyclin A1 mRNA is about 2-fold in fully grown oocytes of gynogenetic silver crucian carp compared to gonochoristic color crucian carp. However, cyclin B does not show such a difference between them. Western blot analysis also shows that the cyclin A2 protein stockpiled in fully grown oocytes of gynogenetic crucian carp is much more abundant than in gonochoristic crucian carp. Moreover, two different cyclin A2 expression patterns during oocyte maturation have been revealed in the two closely related crucian carps. For color crucian carp, cyclin A2 protein is translated only after hormone stimulation. For silver crucian carp, cyclin A2 protein can be detected throughout the process of maturation division. The different expression of cyclin A2 may be a clue to understanding the special maturation division of gynogenetic silver crucian carp.

眼镜王蛇泛素融合蛋白和核糖体蛋白L30的分子克隆与分析及大蹼铃蟾膜联蛋白A2样蛋白的纯化与活性研究

本论文分为两个部分。第一部分利用分子生物学手段对广西产眼镜王蛇（OPhiophagushannah）泛素融合蛋白基因和核糖体蛋白L30基因进行了克隆及分析；第二部分利用生物化学手段对大蹼铃蟾（Bombinamaxima）膜联蛋白A2样蛋白进行了初步研究。首先，从广西产眼镜王蛇毒腺中抽提总RNA，经mRNA纯化后构建眼镜王蛇毒腺。DNA文库，得到大概1.8*105个独立的克隆。从所构建的cDNA文库中，我们随机筛选200个克隆测序，得到两个在进化上高度保守的基因：泛素融合蛋白基因（GenBahk登录号为AF297036）和核糖体蛋白L30基因（GenBank登录号是AF297033）。前者cDNA的开放阅读框为387bp，后者为348bp。前者编码128个氨基酸残基组成的泛素融合蛋白前体；后者编码1巧个氨基酸残基组成的核糖体蛋白L30前体。由cDNA序列推导出的氨基酸序列分析表明，泛素融合蛋白前体包括N-末端的泛素结构域（76个氨基酸残基）和C-末端的核糖体蛋白L40结构域（52个氨基酸残基）。该蛋白为一高碱性蛋白，C末端含有一个"锌指"结构域。与16个物种比较的结果表明，眼镜王蛇与脊椎动物的泛素融合蛋白氨基酸序列相似度较高，具有高度的保守性。我们克隆到的眼镜王蛇泛素融合蛋白基因和核糖体蛋白L30基因为泛素家族和核糖体家族提供新的序列信息，有助于深入研究泛素蛋白和核糖体蛋白的结构、功能以及与其他物种的类似分子之间的相互关系。其次，通过阴离子交换，凝胶过滤和阳离子交换层析我们从大蹼铃蟾皮肤匀浆物中纯化了一个表观分子量为33000Da的单链蛋白，N-末端序列比较分析显示它与脊椎动物膜联蛋白AZ亚群有较高的同源性，与来自非洲爪蟾、红色原鸡和人膜联蛋白AZ序列的annexin核心的第一个重复区结构域序列一致性分别为78.9％、89％和68％，因此命名为大蹼铃蟾膜联蛋白AZ样蛋白（BAllLP）。BAllLP具有钙依赖性的抑制专一性血小板膜受体GPVI激动剂一Stejnulxin诱导人血小板聚集的生物学功能。

圆斑蝰蛇毒磷脂酶A_2蛋白活性表现和分子进化探讨及菜花烙铁头、烙铁头蛇毒中Jerdonase、TmF的研究

磷脂酶AZ（PLA2）是蛇毒中含量较为丰富的一类作用于梭酷键的酶。迄今为止，己有多种形式的PLA2从不同地域、不同种属的蛇毒中得以纯化并进行了较为系统的研究。其中，以VipoXin为代表的异二聚体形式PLA2较为引人注目，原因在于这种形式不同于此类蛋白家族中的诸多其它个体。目前，己经有许多关于此异二聚体PL凡生物学特性的报道，包括对此类形式存在原因、活性变化、结构表现、系统进化等方面的讨论。然而至今，这种以异二聚体形式存在的PLA2仅发现于几种蛙亚科（ViperinaeSubfamily）蛇种的蛇毒中，其中就包括我国台湾岛的圆斑蜂蛇台湾亚种（Doboiarusselliiformosensis），而蝮亚科（CrotaiinaeSubfamil）蛇种的蛇毒至今却没有此类报道。我国大陆西南端接壤东南亚，存在于云南、福建一带的圆斑蛙蛇隶属圆斑蛙蛇泰国亚种（Daboiarusselliisiamensis），那么这种蛇毒中是否也含有异二聚体形式的PLA2呢？本工作就此疑问对云南产圆斑蛙蛇泰国亚种（D.r.siamensis）蛇毒中的PLA2进行了研究，结果得到三个新的PLAZ，分别命名为DRS-PLA2-I、DRS-PLA2-II和DRS-PLA2-III。其中，DRS-PLA2-I的分子量为13864.06Da，理论pI为4.56，PLA2活性为12.35μmol/mg/min；DRS-PLA2-II的分子量为13635.99Da，理论pI为8.74，PLA2活性为8.76μmol／mg/min；DRS-PLA2-III的分子量为13619.80Da，理论厂为4.61，无PLA2活性。这三个蛋白酶N端的30个氨基酸残基恰好和三个阳性克隆的cDNA序列推导的蛋白序列吻合，结合已经报道的PLA2蛋白家族蛋白序列的保守性表现，我们可以断定它们之间存在对应关系。分子系统学分析表明DRS-PLA2-II和DRS-PLA2-III在进化关系上和蛙亚科的异二聚体PLA2关系较近，并且二者酶活性分别与异二聚体PLA2的Normalchain和Inhibitorchain相一致，只是没有发现类似Vipoxin形式的异二聚体结合蛋白。这些分析表明DRS-PLA2-nORS-PLA2-III类似圆斑蛙蛇台湾亚种（D.r.forlnos翻s沽）中的PV-4/RV-7，是PLA2异二聚体的一种特殊形式，在进化上滞后于VinOXin。另夕卜本工作还相继从云南产菜花烙铁头（Trimeresrusjerdonii）蛇毒和湖南产烙铁头（Trimeresurusmucrosquamatus）蛇毒中分离得到Jerdonase和TmF。前者为一个丝氨酸蛋白酶性质的、具有纤维蛋白原水解作用和激肤释放酶原水解作用双重活性表现的、高分子量的份五brinogenase，其活性表现可以被PMSF彻底抑制，而EDTA对此却没有影响。其它的几种抑制剂如大豆胰蛋白酶抑制剂、l-cysteine、DTT对Jerdonase的活性表现也有不同程度的影响。在Jerdonase的这些生化特性上中，分子量的大小和对纤维蛋白酶水解的特性这两方面有别于蛇毒中诸多其它来源的同类蛋白；后者T淤为一个舒缓激肚增强肤（BradykninPQtentiatingPePtide，BPP），电离质谱分析表明其分子量为1110.7Da。此小肚氨基酸序列为促进舒缓激肚（Bradki垃n，BK）诱导的豚鼠回肠纵行肌收缩的活力单位为（1.13±0.3）（m留L），T妊抑制血管紧张素转化酶（ACE）对BK水解的半数抑制剂量IC50为2μg。比较已报道的从Agkistrodon属和Bothrops属中纯化得到的BPP氨基酸序列发现：BPP的N端都是特征性的pGlu，C端为IIe-Pro-Pro，有高度的保守性。另外，TmF是Trimeresurus属中此类小肤的首次纯化。总之，本研究对国产的几种常见蛇毒中的几种常见蛋白多肤进行了一定程度的探讨和分析，和相同类别的其它蛋白、多肤比较可以看到，有许多相同的地方，也有许多不同的表现，研究结果为相应领域的深入研究提供资料和思路。

Fluorescence analysis of phospholipase A(2) isolated from Chinese agkistrodon blomhoffii Ussurensis venom

The general and synchronous spectra of phospholipase A(2) (PLA(2)) isolated from Chinese agkistrodon blomhoffii Ussurensis snake venom were studied. The chromophores of PLA(2) were mainly contributed by tyrosine and tryptophane residues when the intervals between the excitation wavelength and the emssion waveleagth (Delta lambda) were 20nm and 75nm, respectively. The pH of buffers could change the fluorescence intensities of PLA(2) by changing the charge distribution of its amino acid chain. Ca2+ can not only increase the emission fluorescence intensity of PLA(2) but also improve the reaction rate of PLA(2) with its corresponding substrate DPPC.

长白山白眉蝮蛇蛇毒磷脂酶A2的分离和初步表征

东北长白山白眉蝮蛇(Agkistrodon blom hoffii Ussurensis)蛇毒经DEAE-Sephadex A-50离子交换层析柱，连续3步Sephadex G-75凝胶过滤柱得到了磷脂酶A2(PLA2)的纯品。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)以及基质辅助激光解析电离飞行时质谱(MALDI/TOF/MS)表征为单一蛋白，其准确分子量为(14.008±0.007）kD。最适PH范围8.0～9.0，最适的反应温度为45℃。在溶液中有多聚体的存在。

玉米细胞悬浮培养和体细胞胚胎发生

本研究进行了建立玉米细胞悬浮培养体系和诱导体细胞胚胎发生等方面的工作。得到以下结果:1、长约1毫米的幼胚和A 1培养基最适于诱导愈伤组织。2、在A 1和A2阵培养基上交替继代培养，经不断选择得到x1和x2两个胚性细胞系。3、由x2细胞系建立了生长迅速，分散性、均质性良好的胚性细胞悬浮培养体系，并对其培养条件进行了研究。4、由上述细胞悬浮培养体系进行了单细胞的分离和培养。5、6%的蔗糖浓度有利于细胞悬浮培养物的体细胞胚胎发生。激动素有助于体细胞胚的发育。但也会导致较多的畸形胚的形成。脱落酸降低胚状体的生长速率，但有助于形成更多的，体积较小的正常胚状体。6、与空气的接触光照，降低培养塞中的蔗糖浓度有助于胚状体的进一步发育和萌发。

毛冠菊属的系统学研究

　　毛冠菊属是菊科21个“有问题”属中的一个，主要分布于青藏高原地区。按照林镕、陈艺林的概念，它包含了Nannoglottis、．Stereosanthus、Vierhapperia、Senecio和Doronicum5个属的成员。它曾先后被放入旋覆花族、千里光族和紫菀族，在上述三族中的亚族位置也不确定。它的许多重要性状，如舌片颜色、染色体数目等等，人们所知甚少。由于缺乏野外工作以及看不到大多数名字的模式，林镕、陈艺林对该属的修订有待深入的研究。本文研究了该属的外部形态学、微形态学、解剖学、孢粉学、细胞学、生态学以及ITS序列，确定了毛冠菊属的分类位置，并建立了一个新的属下分类系统。 1．外部形态 在检查大量标本（包括大多数模式）和野外居群考察的基础上，分析了主要外部形态学性状的变异式样及其对划定物种范围的价值。共确认以下9个种：青海毛冠菊、厚毛毛冠菊、狭舌毛冠菊、虎克毛冠菊、宽苞毛冠菊、大果毛冠菊、毛冠菊、玉龙毛冠菊和云南毛冠菊。川西毛冠菊被处理成狭舌毛冠菊的异名。 2．微形态学 在光镜下检查了毛冠菊属9种和紫菀族2个代表属的花柱的形状、花药顶端不育附属物、花药基部、花药基部、花盘、花丝领、药室内壁细胞等微形态性状。除了花柱基外，其他的微形态学在属内一致。管状花的花柱形态支持将毛冠菊属放在紫菀族，但其药室内壁细胞两极加厚式样表明它和广义的旋覆花有某些联系。 3．叶表皮研究 在光镜和电镜下检查了毛冠菊属8个种的叶表皮特征。．所有种的气孔器都为不规则型。青海毛冠菊表皮细胞的为多边形，而其他种都为不规则型。青海毛冠菊表皮角质层的加厚方式也与其他种明显不同。 4．扫描电镜下的舌片和花柱分枝特征 在扫描电镜下观察毛冠菊属8种和紫菀族7个代表种的舌片近轴面表皮细胞。发现毛冠菊属的舌片近轴面表皮细胞都为板状，并且沿细胞中央特征性加厚，这与紫菀族类型的表皮细胞一致，但毛冠菊属表皮细胞的角质层主要是纵向条纹或皱纹，而紫菀族总是横向的条纹或皱纹，明显不同。 在扫描电镜下又检查了毛冠菊属8种和紫菀族8个代表种的管状花花柱分枝近轴面的结构，结果在毛冠菊属管状花花柱分枝的近轴面都发现了柱头毛状的突起，而在紫菀族8种中没有发现。从突起的形状和位置判断，它可能是残存的、未充分发育的柱头毛。这表明雌性不育管状花可能刚刚从两性管状花演化而来。 也在扫描电镜下观察了毛冠菊属6种和紫菀族8个代表种的舌状花和丝状花的花柱分枝的远轴面，结果在毛冠菊属4种中发现了类似扫集毛状的突起。从这种突起的位置和形状判断，它可能是残余的扫集毛。这种突起在除雏菊以外的其他紫菀族代表种中缺失。 5．细胞学 检查了毛冠菊属8种的细胞学性状。结果发现毛冠菊属所有种的染色体基数都为x -9。染色体长度大约4um-lOum。核型公式：毛冠菊、厚毛毛冠菊、狭舌毛冠菊、宽苞毛冠菊和云南毛冠菊都为2n=14m+2sm+2st;玉龙毛冠菊、大果毛冠菊和青海毛冠菊都为2n=12m+4sm+2st。A1、A2值在属内没有明显差异。所有种的核型都是2A型。这表明在物种形成的过程中没有多倍化参与，毛冠菊属宜放在紫菀族而不是千里光族。细胞学证据支持毛冠菊属为一单系类群。 6．分子生物学 测定了毛冠菊属7种的ITS序列，并从基因库里下载了46个ITS序列，涵盖紫菀族14个亚属和旋覆花族、春黄菊族、金盏菊族。以旋覆花族、春黄菊族、金盏菊族为外类群。简约性分析显示，毛冠菊属在紫菀族中，并有较高的bootstrap值，在紫菀族中处于基部位置。Olearia和Chiliotrichum两个Hinterhuberinae亚族的代表属与毛冠菊属密切相关。在属下系统发育分析中，Olearia和Chiliotrichum被选做外类群。652个性状中，共有7】个信息位点（31个在ITSI，33个在ITS2，7个在5.8S）。简约性分析时只获得一棵最简约树。树上有两个明显的进化支，一支仅有青海毛冠菊一种，另一支包含其他种类。这种分支方式也得到形态学和生态学证据的支持。 7．毛冠菊属的系统学 从上述结果可以看出，毛冠菊属宜放入紫菀族中，在紫菀族中处于基部位置，与Hinterhuberinae亚族关系密切。综合上述研究结果，提出一个新的属下 分类系统： 毛冠菊属的新系统 组I单头组Sect. Monocephala T.G.Gao et YL.Chen Sect nov. 青海毛冠菊Nannoglottis ravida (C.Winkl.)Y.L.Chen 组II毛冠菊组Sect. Nannoglottis 系1．长舌系Ser. Delavayanae Ling et YL.Chen 厚毛毛冠菊Nannoglottis delavayi(Franch.)Ling et Y.L.Chen 狭舌毛冠菊Nannoglottis gynura(C.Winkl.) Ling et YL.Chen 虎克毛冠菊Nannoglottis hookeri (C.B.Clarke ex Hook.f.)Kitam. 宽苞毛冠菊Nannoglottis latisquama Ling et Y.L.Chen 大果毛冠菊Nannoglottis macrocarpa Ling et YL.Chen 系2．短舌系Ser. Nannoglottis 毛冠菊Nannoglottis carpesioides Maxim. 玉龙毛冠菊Nannoglottis hieraciphylla (Hand.-Mzt.)Ling et YL.Chen 云南毛冠菊Nannoglottis yuennanensis (Hand.-Mzt.) Hand.-Mzt.

向日葵（Helianthus annuus L.）种质资源的RAPD标记研究与应用

向日葵原产北美，通过人工培育，在不同生境上形成许多品种，具有丰富的遗传多态性，是一种集观赏植物、药用植物、油料作物于一体，经济价值很高的资源植物，产量高，具有较强的适应性。运用现代生物技术加强对向日葵种质资源的开发和保护，开展遗传多样性分析，加速新品种的选育，是当前向日葵研究工作的重点。随着现代生物技术的发展，从分子水平检测生物的遗传多态性已成为现实。本论文以向日葵生产中使用的基因型为实验材料，使用RAPD技术在向日葵种质资源遗传多态性分析以及向日葵杂交种种子纯度鉴定两方面进行了探讨。 采用RAPD 技术对我国21个向日葵基因型和11个国外的向葵基因型的遗传多态性进行分析。从80个10碱基随机引物中筛选出25个有效引物，在32个基因型中共扩增出188条DNA片段，其中164条带具有遗传多态性，约占总数的87.2%。使用NTSYS软件计算32个基因型间的Nei氏相似性系数，在此基础上通过非加权配对算术平均法（UPGMA）聚类，将32个向日葵基因型明显地聚成A、B两大类群。A类群包括21个国内向日葵基因型，并聚成了A1、A2二个亚类。B类群包括11个国外向日葵基因型，并划分为B1、B2两个亚类。根据聚类结果作出的遗传树谱图反映了所研究的向日葵基因型的亲缘关系。 在杂交种A15种子纯度鉴定中，从180个RAPD随机引物中扩增筛选出3个可将亲本和子代区分开的引物OPD09、OPD12和OPK12。OPD09产生亲本互补的特征带OPD09-1470bp、OPD09-870bp;OPD12产生母本特征带OPD12-1230bp，OPK12产生父本特征带OPK12-1540bp、OPK12-940bp，上述谱带均在子代中出现。以单引物（OPD09）和双引物（OPD12和OPK12）产生的这两组特征谱带作为分子标记分别对杂交油葵种子纯度进行鉴定得到了一致的结果，并与大田纯度检测结果基本符合。 实践表明，用RAPD对向日葵种质资源进行分析是可行的。

神农架巴山冷杉林种群生态学研究

巴山冷杉（Abies fargesii）是松科冷杉属常绿乔木，是秦巴山地森林的重要树种之一，为我国特有的重要用材树种和经济林树种。近年来，由于乱砍滥伐、采育失调等人为干扰的影响，许多地区的巴山冷杉群落处于消退状态，原始林日趋减少。神农架地区是巴山冷杉天然分布区的东界，这里分布着大片巴山冷杉纯林，对这一地区巴山冷杉的种群生态学的专门性研究较少。本研究包括三方面的内容：1.神农架地区巴山冷杉林的物种组成与群落结构;2.巴山冷杉林的种群结构与动态;3.巴山冷杉群落主要树种的分布格局，旨在为巴山冷杉林的培育及天然林的保护提供理论依据。 神农架巴山冷杉林具有典型的温带常绿针叶林性质，巴山冷杉在群落中占绝对优势，红桦、粉红杜鹃为乔木层次优种。群落物种组成丰富，1公顷样地内共有维管束植物34科63属74种，以温带性分布占优势，群落中以中小型革质、单叶的常绿高位芽植物占多数。群落成层现象明显，结构不很复杂，在垂直方向上可划分为乔木层、灌木层、草本层和苔藓层，乔木层没有明显的亚层，灌木层不太发达，草本层以菊科植物为主，林下苔藓层发达。 巴山冷杉种群为进展型种群，幼苗储备丰富，但幼树缺失，属林窗更新方式。高度结构基本呈倒金字塔形，植株个体数随冠幅级的递增呈倒“J”形分布，冠幅小于20m2的植株占87.4％，其中5m2以下最多（30.8％）。冠幅与胸径的关系比与树高更密切，冠幅与胸径的回归方程为y＝2.7118e0.0308x，R2＝0.520。 定量研究了0-40m尺度上巴山冷杉、红桦和粉红杜鹃种群的空间格局。结果表明，巴山冷杉种群在0-16m尺度上表现为聚集分布，16-40m尺度上表现为随机分布;各年龄阶段的分布格局也有所不同，幼年种群为强烈的聚集分布，随着巴山冷杉的生长，聚集强度降低，逐渐扩散为随机分布。红桦种群在0-2ｍ、11-18ｍ以及20-21ｍ的尺度上表现为聚集分布，在其余尺度上为随机分布;a2、a3级的个体在0-4m的小尺度上均为聚集分布，尺度大于4ｍ时全部表现为随机分布。粉红杜鹃为聚集分布，且受研究尺度与年龄大小的影响不大，表现出对高竞争环境的适应性特征。

兴安落叶松林分布及生产力对气候变化的响应研究

处于北半球高纬度地区的环球北方森林是大气CO2的重要碳汇。但是，研究表明未来气候变化将使全球北方林北移，并由目前的大气CO2碳汇转为碳源。兴安落叶松林主要分布在大兴安岭林区，是我国寒温带针叶林区北段的地带性植被，也是环球北方森林的组成部分，位于我国对全球变化敏感的区域，是森林生态系统研究的重点。 本文以温暖指数（WI），寒冷指数（CI），湿润指数（WI），一月最低温度，七月最高温度和年降水量等环境变量为因子，比较分析了广义线性模型（GLM），逐步回归广义线性模型（SGLM），广义加法模型（GAM）和分类回归树（CART）模型对兴安落叶松地理分布的模拟效果。并结合全球气候模式预估的未来情景对未来气候条件下的分布进行了预估。同时，利用搜集到的生产力及相应的气候数据，在比较分析4个区域植被气候生产力模型对兴安落叶松林生产力模拟效果的基础上，选择模拟效果和结构简单的区域植被气候生产力模型，引入林龄这一生物因子，建立了兴安落叶松林生物气候生产力模型，探讨了兴安落叶松林生产力对气候变化的响应。结果表明，在广义线性模型，逐步回归广义线性模型，广义加法模型和分类回归树模型4个模型中，以广义加法模型模拟兴安落叶松地理分布最为准确。据此，结合未来气候变化情景模拟了兴安落叶松分布。在SRES-A2排放方案下，2020年兴安落叶松适宜分布面积将减少58.1％，2050年适宜分布面积进一步减少99.7％;在SRES-B2排放方案下，兴安落叶松适宜分布面积到2020年将减少66.4％，到2050年进一步减少97.9％。两种排放方案下，到2100年兴安落叶松适宜分布区将完全从我国消失。 4个区域植被气候生产力模型中，以综合模型模拟结果与实测值相关性最好，Thornthwaite memorial模型次之，但综合模型需要参数较多，且参数较难获取，因此选用Thornthwaite memorial模型来模拟兴安落叶松林气候生产力。在区域植被气候生产力模型的基础上，引入林龄这一生物因子，能显著提高区域植被气候生产力模型的模拟精度，从而建立了兴安落叶松林生物气候生产力模型。运用所建的兴安落叶松林生物气候生产力模型，结合未来气候情景预测，对不同林龄的兴安落叶松林生产力对气候变化的响应进行了研究，结果表明，未来气候变化下，不同林龄的兴安落叶松林生产力均有不同程度的增加。