绊根草重金属抗性相关基因的克隆及其功能分析及可耐受偏二甲肼的芦苇变异株系的筛选

本研究利用酵母功能互补方法和RACE的方法从具有较强抗逆能力的绊根草中克隆了9个与重金属抗性相关的克隆，并对部分基因的表达调控及功能进行了初步研究。同时还利用细胞工程技术筛选到了具有较强的耐受火箭推进齐-偏二甲肼(UDMH)的芦苇的变异株系，为以后用人工湿地系统处理受偏二甲肼污染的废水奠定了基础。 本研究通过酵母功能互补法克隆到了五个基因，分别为CdSRP、CdTETH、 CdASP、CdMT2和CdTER1。CdSRP可能是一种衰老相关基因;CdTETH编码的产物可能是组成TRAPP复合体的一个亚基;CdASP是一个功能未知的基因;CdMT2是一个编码Type Ⅱ型金属硫蛋白基因;CdTER1可能是编码一个TERl-like家族蛋白成员的基因。用这五个基因分别转化因Acr基因缺失而对As敏感的酵母菌株FD236-6A，所获得的转化子对As的抗性均有提高，其中以CdMT2、CdTER1和CdASP的作用最为明显。这些基因的表达调控方式以及与其它重金属抗性的关系正在研究中。 本研究还利用RACE的方法克隆了一个谷胱甘肽S-转移酶基因，CdGSTFl;两个植物络合素合酶基因，CdPCSI和CdPCSⅡ，和一个TypeⅠ型金属硫蛋白基因CdMT1。CdGSTF1属于phi类GST基因，Northern-blotting分析表明，CdGSTF1在绊根草根部的表达受Cd2+的诱导，暗示其可能具有解除氧自由基或氢过氧化物的毒性的作用。CdPCSI和CdPCSⅡ的同源性较高，表明绊根草含有两个以上的PCs合酶的基因。参照前人的方法对CdPCSI和CdPCSII的氨基酸序列进行分析，发现它们含有六个非常相近的Cd2+结合位点，这两个基因的功能及其调控方式有何差异尚需进一步的研究。cdMT1与用酵母功能互补法克隆到的CdMT2属于不同类型的MT���因，对它们之间很可能存在的功能、组织特异性等方面的差异性进行了讨论。 四氧化二氮／偏二甲肼是常用的航天器双组元液体推进剂。偏二甲肼易挥发，有致癌、致畸、致突变的毒性。在推进剂贮存、运输、转注、火箭发动机试车、火箭发射、管道及设备冲洗中产生的含有偏二甲肼的废水能够对卫星发射基地的地下水源和空气造成污染。因此迫切需要培育能够净化偏二甲肼污水的植物。 本研究利用生长在卫星发射基地的野生芦苇的种子诱导愈伤组织，进而通过逐步提高偏二甲肼筛选压力的方式从中筛选出具有较强抗性的愈伤组织，然后诱导其分化。目前已经得到能够在含有1.63 mmol/L和3.26 mmol/L偏二甲肼的分化培养基中生长良好的芦苇再生苗，并已成功转移至温室中。抗性分化苗对污水的处理效果和耐受偏二甲肼的机理正在研究中。

大蒜重金属抗性基因的克隆及其功能分析

金属硫蛋白（metallothionein，MT���和植物络合素（phytochelatin，PC）是植物中能够与金属离子结合的两大类多肽。二者均富含Cys，但前者是mRNA的编码产物，后者是酶促反应的产物，植物络合素合酶（PCS）则是合成PC的关键酶之一。目前已发现许多植物同时存在金属硫蛋白基因和植物络合素合酶基因。研究重金属胁迫下这两类基因的表达对了解植物的重金属抗性的分子机制具有重要意义，同时还可以为培育能用于植物修复的品种提供新思路。 本论文从大蒜中克隆了一个type 2 MT���因，命名为AsMT2a，将其在大蒜中的表达模式与大蒜的植物络合素合酶基因（AsPCS1）进行了比较，并对二者的过表达转基因拟南芥的重金属抗性进行研究。其主要结果如下： 1． AsMT2a基因全长525 bp，编码79个氨基酸，其中有14个Cys 残基。 推测的氨基酸序列分析表明其Cys的位置和数目与来自其它植物的type 2 MT���白的完全一致。 2． RT-PCR的结果显示，大蒜根部AsPCS1的表达在Cd处理的短期（1 hr）内迅速增强，同时PCs含量也大幅度增加。但AsMT2a的表达在Cd处理10 hr后才有明显的增加。说明AsPCS1可能在植物对重金属的急性解毒方面起主要作用，而AsMT2a则在植物对重金属长久耐性中的离子平衡方面起更大作用。暗示在大蒜暴露于Cd胁迫的不同时期AsPCS1和AsMT2a基因可以互相协调而对重金属胁迫作出反应。此外，在不同胁迫条件下，AsPCS1和AsMT2a的表达模式不同，其中Cd、As和热激可以促进根中AsPCS1的表达和PCs的积累。 3．将AsPCS1和AsMT2a转入对砷和镉敏感的酵母菌株 FD236-6A中，RT-PCR的结果显示这两个基因均可在酵母中稳定表达，对转化子的重金属抗性实验表明这两个基因均可提高转化子对砷和镉的抗性。 4．将AsPCS1和AsMT2a 置于 CaMV 35S启动子下转入拟南芥中，RT-PCR结果表明，这两个基因均可在拟南芥中表达。有趣的是，AsPCS1在拟南芥中存在两个转录本，且二者均具有完整的ORF，其推测的氨基酸序列相差38个氨基酸。说明部分AsPCS1在拟南芥中经过了精确的剪切和拼接过程，但其机制尚不清楚。 5．在Cd 胁迫下，AsPCS1的超表达拟南芥的生长好于野生型植株，主要表现在转基因拟南芥的根较长，根数目较多;但在As胁迫下AsPCS1转基因植株与野生型植株没有明显的差别。与此不同的是将AsMT2a转入拟南芥后，转基因植株的As抗性明显增强，同样表现在根长度和根数目上。进一步将AsPCS1和AsMT2a同时转入拟南芥进行超表达，在Cd胁迫下，转基因植株的生长好于野生型植株，且种子萌发率也较高。 6．Cd和As胁迫下，AsPCS1过表达植株的PCs含量增加，同时Cd和As的积累量也明显增加，其中Cd胁迫下Cd含量增加最多，平均比野生型对照增加4倍;而As胁迫下As含量比野生型对照增加1.2倍。在Cd和As胁迫下，AsMT2a过表达植株的Cd和As积累量与野生型相比分别增加1.4倍和0.8 倍。双价基因AsMT2a +AsPCS1过表达植株的 Cd 积累量是野生型的5.8倍，是AsMT2a过表达植株的2.4 倍，是AsPCS1过表达植株的1.2倍。 在克隆AsMT2a的同时，我们还从大蒜中克隆到了一个金属硫蛋白基因家族的新成员，命名为AsMT2b，并对其功能进行了初步探讨。主要结果如下： 1．AsMT2b 全长520 bp，其开读框架为243 bp，编码80个氨基酸，其中含有15个Cys 残基。对推测的氨基酸序列分析表明AsMT2b的N端和C端domain内，Cys的数目和排列方式与其它type 2 MT���白明显不同。 其N 端domain内的结构为CXXC——CXC——CXC——CXCC，C端domain 内的结构为CXXC——CXC——CXC。暗示AsMT2b 可能具有与其它MT���同的生物学功能。 2．在较低浓度Cd（200 µM）胁迫下，AsMT2b的表达量随着处理时间（24 hr内）的延长而降低，但随着处理浓度的升高（500 µM）和处理时间延长（48 hr），其表达量又逐步增强，说明AsMT2b可能在胁迫强度增大到一定值时方起作用。 3． 将AsMT2b转入对Cd和As敏感的酵母菌株FD236-6A中，发现AsMT2b对酵母As抗性的提高贡献不大，但可明显提高酵母对Cd的抗性。 4．对AsMT2b的超表达拟南芥的重金属抗性分析表明，与野生型植株比较，转基因植株具有较强的Cd抗性，表现在Cd胁迫下，种子的萌发率较高，根较长，侧根数较多。但在As胁迫下，转基因植株的生长和野生型没有明显差异。可以看出，转AsMT2b的拟南芥对重金属的抗性不同于转AsMT2a的植株，前者的抗Cd性较强，而后者的抗As性较强。 5． Cd胁迫下，AsMT2b过表达拟南芥的Cd含量明显增加，平均比野生型对照植株增加70％，但各个株系的增加幅度不一致。 另外，我们还对CdCl2胁迫下，大蒜幼苗中镉的积累及氧化胁迫和抗氧化能力的变化进行了研究。结果表明在CdCl2 胁迫下，大多数Cd在根部积累，而只有少量的Cd积累于叶片中。5 mM 和10 mM CdCl2 抑制SOD和CAT的活性，但随着处理时间的延长，二者的活性回复到对照水平或高于对照。在CdCl2胁迫下，POD的活性明显增强，同时脂质过氧化产物积累。这些结果说明镉胁迫下，植物细胞中氧化胁迫加剧，而抗氧化酶活性的增强是植物对次生氧化胁迫的一种适应策略。 综上所述，在重金属胁迫下， AsPCS1和AsMT2a之间及AsMT2a和AsMT2b之间均表现出明显的协调反应。这种协调反应可能是植物维持细胞内离子稳态的机制之一。而重金属胁迫下，过表达AsPCS1，AsMT2a或AsPCS1+AsMT2a的拟南芥体内的重金属含量明显增加，表明这些基因可望用于重金属污染土壤的植物修复中。

新疆天山中段北坡地区现代孢粉学研究

新疆中部地区位于西北内陆干旱一半干旱区，是欧亚大陆的地理中心，是中纬度内陆干旱区代表性区域，也是全球变化敏感区域之一，基本特点是气候干旱、水资源匮乏、植被稀少、荒漠广布，生态系统脆弱。在研究区域内，天山山脉海拔高度差异5 000 m左右，随海拔梯度下降依次出现高山冰雪带、高山亚高山草甸带、森林带、草原带、荒漠带、沙漠带等明显完整的植被垂直带，是开展现代孢粉学和植被变化研究的理想地点。本报告在立足于该区前人工作的基础上，从表土花粉、空气花粉和现代植被之间的关系入手开展现代孢粉学研究，探讨了花粉与植被的关系。 在研究区内，选择新疆阜康市和吉木萨尔县为研究地点，设计了一条从天山博格达峰附近雪线开始直至古尔班通古特沙漠长约100 km、宽约20 km的样带。沿样带，从高山座垫植被和草甸带开始，经过中海拔地带的云杉林，置到低海拔的荒漠，在山地海拔每下降20～100 m采集一个表土花粉样品，平原每间隔10～20 km采集一个表土花粉样品，同时做现代植被调查，共采集80个表土花粉样品和调查了86个现代植被样方;在天山乌鲁木齐河河源区的大西沟，从一号冰川前缘开始，沿山谷向下直到谷口，按海拔100 m间隔采集了14个表土样品，对表土花粉与植被之间的关系进行了探讨。为了弄清空气花粉传播、散布与气象因子和植被的关系，沿样带从高山到沙漠分别在天池气象站、中国科学院阜康荒漠生态系统定位研究站和北沙窝草炭试验地设置了三个风标式空气花粉收集器，从2001年7月至2002年7月连续收集空气花粉雨，收集了跨2个年度1周年的1 14个空气花粉样品，依据分析结果研究了空气花粉的传播和散布规律以及与表土花粉和植被之间的关系，这在新疆地区乃至全国尚属首次。 根据表土花粉分析结果和现代植被样方资料的分析以及天山中段主要植物种类沿海拔高度的分布特征，天山中段北坡垂直植被带谱为：高山座垫植被(>3 400 m)、高山亚高山草甸(3 400-2 700 m)、山地云杉林(2 700-1 720 m)、森林草原过渡带(1 720-1 300 m)、蒿类荒漠(1 300-700 m)和典型荒漠(<700 m)。表土花粉谱基本上反映了相同海拔高度的现代植被带，特别是在云杉林带，表土中雪岭云杉(Picea schrenkiana)花粉占优势;在蒿类荒漠植被带表土中蒿属（Artemisia）植物花粉非常丰富;在典型荒漠植被带的表土中藜科(Chenopodiaceae)植物花粉占绝对优势，因此可依据这些建群种植物花粉含量峰值的位置划分植物群落。 空气花粉样品分析结果表明：空气中花粉主要是现生植物当年生长产出的花粉，盛花期的花粉数量能较好地反映当地的植被状况。空气中的乔木植物花粉主要有云杉(Picea)，其次是柳属（Salix）;灌木草本植物花粉主要是藜科和蒿属，其次是菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、柽柳科(Tamaricaceae)和麻黄属(Ephedra);空气中的花粉数量与植物的花期相对应，云杉等乔木植物盛花期在夏季5月末至7月初，灌木草本植物盛花期在夏秋季节。气温、降水、风速和风向等气象条件对空气中花粉数量有很大影响，其中风速和风向影响最大。从空气花粉和表土花粉的分析结果与现生植被对比，新疆中部地区的山谷上升气流是导致花粉“爬坡”现象的主要动力，在一定条件下，上升气流搬运花粉的数量和能力是十分可观的。 空气中的花粉是现生植物当年生长产出的花粉，表土中的花粉是多年花粉落地沉积的积累，植物盖度大，该植物的花粉在空气中和表土中数量相对就大。在新疆中部地区，空气花粉能反映当地和附近周边方圆约50 km的植被状况，其花粉组合特征与表土花粉和当地现生植被分布的对比研究，可以较好地寻找花粉与植被的关系。本研究报告的研究成果不仅为新疆地区的孢粉学研究增添新的内容，而且将有助于合理解释新疆地层中、尤其是第四纪以来的地层孢粉，较客观地恢复过去的植被景观，同时可为本地区的大气环境检测提供有重要价值的参考资料。

横断山特有植物区系的物种多样性与生物地理学研究

前人对横断山区特有植物的宏生态学研究已有一定的资料积累，对横断山区在全球生物多样性保护中的关键地位和特有现象已有基本共识：（1）横断山区是全球生物多样性关键地区和生物多样性优先重点保护的热点地区之一；（2）横断山区不仅是中国的三大特有植物分布中心之一，而且是新特有中心和物种分化中心，特有现象的生态成因大于历史成因。横断山区种子植物种类丰富，且具有较高的特有现象，其中既有古特有成分也有新特有成分但更多的是新特有成分。但目前，关于横断山区特有现象与生态特征、特有种分布与物种丰富度、特有种丰富度与海拔梯度以及植被的关系等仍缺乏深入的研究。针对上述问题，本论文初步研究了横断山区（1）特有种的生活型、种子散布方式、传粉方式和繁育系统等生态特征，各生态特征之间的相关关系，以及它们的进化地位；（2）特有种的水平分布格局及环境成因；和（3）特有种和生态特征沿海拔梯度的变化规律。主要结论如下： 1．横断山区含特有植物2396个分类群（包括种、亚种和变种），隶属于372属90科。特有类群在372个属中的分布非常不均匀，约一半的特有类群（50.2%）集中分布在较少的属中（占总属数的6%），含特有类群的属大小差异很大，重要的大属是：马先蒿属、乌头属、杜鹃花属、翠雀属、紫堇属、虎耳草属、报春花属、小檗属、黄芪属、凤毛菊属、蚤缀属、橐吾属、龙胆属、景天属、柳属、苔草属、香茶菜属、凤仙花属、紫菀属、鼠尾草属和蝇子草属等，这些属多以横断山为分布和分化中心，为新特有成分。另外，地面芽植物和隐芽植物等占有绝对优势，而矮高位芽植物、高位芽植物、地面芽植物等占有较低的比例，反映了该特有区系的高山、亚高山植物区系特点，但又不乏与热带植物区系的渊源。与世界其它高山地区相比，该特有区系中的地面芽植物、隐芽植物和一年生植物有较高的比例。 2．草本、风力散布种子、昆虫传粉和两性花等为该特有植物区系的优势生态特征。除传粉方式和生活型间无明显的相互作用外，其它生态特征间都存在明显的正相关关系。定量化研究结果表明该特有区系特有种的传粉方式进化可塑性很小，处于保守（或原始）的进化地位。相反，种子散布方式和繁育系统的进化可塑性较大，处于衍生（或进化）的进化地位，是不同种系在历史发育过程中不同阶段的产物。生活型的进化地位在种间有较大的分异，具较小或较大可塑性的各占有一定的比例，因此生活型中既保留处于保守（或原始）的进化地位也有处于衍生（或进化）的进化地位，两种进化状态的生活型在该特有区系中并存，该特征不但是种系在进化早期决定的，同时也是不同种系在进化过程中获得的。 3． 特有种的分布不均匀，较高比例的特有种局限分布在较少的几个地区，北纬28-29°线是特有种丰富度重要的南北分界线。聚类分析结果表明其分布可以划分为3个物种聚集群：（1）北纬28-29°以北、北纬34°以南的藏东川西北物种聚集群；（2）北纬28-29°以南、北纬26°以北的藏东南—滇西北—川西南物种聚集群；和（3）北纬26°以南、北纬25°以北的滇西北物种聚集群。其中，藏东南—滇西北—川西南物种聚集群特有种丰富度最高，是横断山区特有种分布的核心区；滇西北物种聚集群特有种丰富度最低，藏东川西北物种聚集群特有种丰富度居中。藏东南—滇西北—川西南物种聚集群之所以特有种类丰富很有可能与该小区具有高的物种丰富度和落叶阔叶林、常绿/落叶针叶林的分布有密切的联系。在区域尺度上，横断山区总物种的分布中心与特有中心存在分异。尽管两者都处于北纬28-29°以南、北纬26°以北的藏东南—滇西北—川西南小区，但特有中心具有较小的分布范围，而总物种的丰富度中心分布范围较大。因此，我们推测特有分布中心不但与落叶阔叶林和常绿/落叶针叶林有密切的联系，而且也与物种丰富度有关。特有种与植被类型尤其是与常绿阔叶林和落叶阔叶林的关系研究对揭示特有现象的发生、性质和特点有一定的意义，有关研究尚需进一步开展。此外，海拔高差、区系物种丰富度、地理位置和单元面积为特有种丰富度地理分布的总体变异提供了74.7%的解释。 4．研究地区的南缘和东南缘有高比例的木本特有植物，而草本特有植物的比例相对最低，反映出该横断山区南缘的特有植物与热带植物区系的渊源关系，其成分多为一些古老的特有成分；而高比例和较高比例的草本特有植物在研究地区普遍存在，包括研究区域南、北的大部分地区，显然草本特有植物是横断山的优势特有成分。这种以草本特有植物为特征的高山、亚高山特有植物区系有别于我国其它两大特有植物分布中心。该特有中心的成因的最终解释还需要从物种形成（speciation）、灭绝（extinction）和扩散（biogeographic dispersal）——这三个直接影响一个地区物种数量变化的过程来考虑。 5．特有种丰富度沿海拔梯度呈“单峰” 变化曲线，在中海拔段达到峰值。与中国特有种、世界广布种相比，特有种的峰值最高，最适海拔分布范围最窄。特有率随海拔上升而逐渐增高，但在海拔5000-5500 m左右突然上升，在海拔6000 m左右达到最高值。说明（1）物种分布区和丰富度存在着正相关，即特有种具有小的分布区，而广布种的分布区较大；（2）特有率的线性变化规律反映了物种丰富度和特有现象之间的关系，即物种丰富度最大峰值以上海拔段物种数量减少，但特有率增加，说明了该特有区系的高海拔性质。 6．特有种沿海拔梯度表现出大小明显不同的物种聚集群，可能与横断山区的山地垂直气候及相应的植被类型有关。在2600-4600 m海拔段特有种数量最多，这可能与该海拔段分布着落叶阔叶林和常绿/落叶针叶林有密切的联系。特有植物沿海拔梯度可分为四个不同海拔段的物种聚集群：（1）200-1000 m；（2）1000-2600 m； （3）2600-4600 m；和（4）4600-6400 m。在对应海拔段依次分布着干热河谷稀树灌草丛、常绿阔叶林、落叶阔叶林和常绿/落叶针叶林、高山流石滩稀疏植丛。其中，分布在2600-4600 m海拔段的物种丰富度最高，1000-2600 m海拔段的物种丰富度次之，200-1000 m、4600-6400 m两个海拔段物种丰富度较低。 7．特有区系中占优势的生态特征包括草本、风力散布种子、虫媒传粉、两性花和克隆性等对海拔梯度的适应也呈“单峰” 变化曲线，但该主要特征与次要的生态特征（木本、动物散布种子、风媒传粉、单性花和非克隆性）相比，均具有较高的海拔峰值和较窄的最适分布范围，反映了主要生态特征对中、高海拔的适应特点。主要的生态特征与次要的生态特征并存构成了横断山区特有区系的基本生态特征。

重金属在菲律宾蛤仔体内的富集及其毒理效应

本文研究了重金属在菲律宾蛤仔体内的富集及其毒理效应，包括镉（Cd）对菲律宾蛤仔的毒性、Cd在蛤仔体内不同组织的富集规律、锌（Zn），铅（Pb）单一胁迫及联合胁迫下，蛤仔消化腺和鳃Zn、Pb的富集及其金属硫蛋白的含量变化。 利用水生生物毒性试验方法，分6个浓度梯度进行Cd对蛤仔的急性毒性实验，得出48h、96h半数致死量，分别为4.790mg/L、0.878mg/L，计算出Cd对菲律宾蛤仔的安全质量浓度为0.00878mg/L。根据急性毒性实验结果设定实验用海水中Cd的浓度分别为10μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L及一个对照组共5组，研究了Cd在蛤仔不同组织内的积累规律。结果表明菲律宾蛤仔鳃和消化腺对Cd的富集能力较强，远高于外套膜和肌肉。实验同时显示，随着时间的延长，Cd的浓度增加，Cd富集量也增加。

Y chromosome haplotypes reveal prehistorical migrations to the Himalayas

By using 19 Y chromosome biallelic markers and 3 Y chromosome microsatellite markers, we analyzed the genetic structure of 31 indigenous Sino-Tibetan speaking populations (607 individuals) currently residing in East, Southeast, and South Asia. Our results showed that a T to C mutation at locus M122 is highly prevalent in almost all of the Sino-Tibetan populations, implying a strong genetic affinity among populations in the same language family. Furthermore, the extremely high frequency of H8, a haplotype derived from M122C, in the Sino-Tibetan speaking populations in the Himalayas including Tibet and northeast India indicated a strong bottleneck effect that occurred during a westward and then southward migration of the founding population of Tibeto-Burmans. We, therefore, postulate that the ancient people, who lived in the upper-middle Yellow River basin about 10,000 years ago and developed one of the earliest Neolithic cultures in East Asia, were the ancestors of modem Sino-Tibetan populations.

Paternal genetic affinity between western Austronesians and Daic populations

Background: Austronesian is a linguistic family spread in most areas of the Southeast Asia, the Pacific Ocean, and the Indian Ocean. Based on their linguistic similarity, this linguistic family included Malayo-Polynesians and Taiwan aborigines. The lingui

Phylogeny of the bears (Ursidae) based on nuclear and mitochondrial genes

The taxomic classification and phylogenetic relationships within the bear family remain argumentative subjects in recent years. Prior investigation has been concentrated on the application of different mitochondrial (mt) sequence data, herein we employ tw

Phylogenetic studies of pantherine cats (Felidae) based on multiple genes, with novel application of nuclear beta-fibrinogen intron 7 to carnivores

The pantherine lineage of the cat family Felidae (order: Carnivora) includes five big cats of genus Panthera and a great many midsized cats known worldwide. Presumably because of their recent and rapid radiation, the evolutionary relationship among pantherines remains ambiguous. We provide an independent assessment of the evolutionary history of pantherine lineage using two complete mitochondrial (mt) genes (ND2 and ND4) and the nuclear beta-fibrmogen intron 7 gene, whose utility in carnivoran phylogeny was first explored. The available four mt (ND5, cytb, 12S, and 16SrRNA) and two nuclear (IRBP and TTR) sequence loci were also combined to reconstruct phylogeny of 14 closely related cat species. Our analyses of combined mt data (six genes; approximate to 3750 bp) and combined mt and nuclear data (nine genes; approximate to 6500 bp) obtained identical tree topologies, which were well-resolved and strongly supported for almost all nodes. Monophyly of Panthera genus in pantherine lineage was confirmed and interspecific affinities within this genus revealed a novel branching pattern, with P. tigris diverging first in Panthera genus, followed by P. onca, P. leo, and last two sister species P. pardus and P. uncia. In addition, close association of Neofelis nebulosa to Panthera, the phylogenetic redefinition of Otocolobus manil within the domestic cat group, and the relatedness of Acinonyx jubatus and Puma concolor were all important findings in the resulting phylogenies. The potential utilities of nine different genes for phylogenetic resolution of closely related pantherine species were also evaluated, with special interest in that of the novel nuclear beta-fibrinogen intron 7. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

What are the closest relatives of the hot-spring snakes (Colubridae, Thermophis), the relict species endemic to the Tibetan Plateau?

We conducted phylogenetic analyses to identify the closest related living relatives of the Xizang and Sichuan hot-spring snakes (T baileyi and T. zhaoermii) endemic to the Tibetan Plateau, using mitochondrial DNA sequences (cyt b, ND4) from eight specimen

A mitogenomic perspective on the ancient, rapid radiation in the Galliformes with an emphasis on the Phasianidae

Background: The Galliformes is a well-known and widely distributed Order in Aves. The phylogenetic relationships of galliform birds, especially the turkeys, grouse, chickens, quails, and pheasants, have been studied intensively, likely because of their close association with humans. Despite extensive studies, convergent morphological evolution and rapid radiation have resulted in conflicting hypotheses of phylogenetic relationships. Many internal nodes have remained ambiguous. Results: We analyzed the complete mitochondrial (mt) genomes from 34 galliform species, including 14 new mt genomes and 20 published mt genomes, and obtained a single, robust tree. Most of the internal branches were relatively short and the terminal branches long suggesting an ancient, rapid radiation. The Megapodiidae formed the sister group to all other galliforms, followed in sequence by the Cracidae, Odontophoridae and Numididae. The remaining clade included the Phasianidae, Tetraonidae and Meleagrididae. The genus Arborophila was the sister group of the remaining taxa followed by Polyplectron. This was followed by two major clades: ((((Gallus, Bambusicola) Francolinus) (Coturnix, Alectoris)) Pavo) and (((((((Chrysolophus, Phasianus) Lophura) Syrmaticus) Perdix) Pucrasia) (Meleagris, Bonasa)) ((Lophophorus, Tetraophasis) Tragopan))). Conclusions: The traditional hypothesis of monophyletic lineages of pheasants, partridges, peafowls and tragopans was not supported in this study. Mitogenomic analyses recovered robust phylogenetic relationships and suggested that the Galliformes formed a model group for the study of morphological and behavioral evolution.

Stepwise loss of motilin and its specific receptor genes in rodents

Specific interactions among biomolecules drive virtually all cellular functions and underlie phenotypic complexity and diversity. Biomolecules are not isolated particles, but are elements of integrated interaction networks, and play their roles through specific interactions. Simultaneous emergence or loss of multiple interacting partners is unlikely. If one of the interacting partners is lost, then what are the evolutionary consequences for the retained partner? Taking advantages of the availability of the large number of mammalian genome sequences and knowledge of phylogenetic relationships of the species, we examined the evolutionary fate of the motilin (MLN) hormone gene, after the pseudogenization of its specific receptor, MLN receptor (MLNR), on the rodent lineage. We speculate that the MLNR gene became a pseudogene before the divergence of the squirrel and other rodents about 75 mya. The evolutionary consequences for the MLN gene were diverse. While an intact open reading frame for the MLN gene, which appears functional, was preserved in the kangaroo rat, the MLN gene became inactivated independently on the lineages leading to the guinea pig and the common ancestor of the mouse and rat. Gain and loss of specific interactions among biomolecules through the birth and death of genes for biomolecules point to a general evolutionary dynamic: gene birth and death are widespread phenomena in genome evolution, at the genetic level; thus, once mutations arise, a stepwise process of elaboration and optimization ensues, which gradually integrates and orders mutations into a coherent pattern.

The Acquisition of an Inheritable 50-bp Deletion in the Human mtDNA Control Region Does Not Affect the mtDNA Copy Number in Peripheral Blood Cells

The mitochondrial DNA (mtDNA) control region is believed to play an important biological role in mtDNA replication. Large deletions in this region are rarely found, but when they do occur they might be expected to interfere with the replication of the molecule, thus leading to a reduction of mtDNA copy number. During a survey for mtDNA sequence variations in 5,559 individuals from the general Chinese population and 2,538 individuals with medical disorders, we identified a 50-bp deletion (m.298_347del50) in the mtDNA control region in a member of a healthy Han Chinese family belonging to haplogroup B4c1b2, as suggested by complete mtDNA genome sequencing. This deletion removes the conserved sequence block II (CSBII; region 299-315) and the replication primer location (region 317-321). However, quantification of the mtDNA copy number in this subject showed a value within a range that was observed in 20 healthy subjects without the deletion. The deletion was detected in the hair samples of the maternal relatives of the subject and exhibited variable heteroplasmy. Our current observation, together with a recent report for a benign 154-bp deletion in the mtDNA control region, suggests that the control of mtDNA replication may be more complex than we had thought. Hum Mutat 31:538-543, 2010. (C) 2010 Wiley-Liss, Inc.

S-DABO 类衍生物及AZT-氟喹喏酮类偶联物体外抗HIV 活性及机制研究

本论文由2 个相对独立的部分组成: S-DABO 类衍生物体外抗HIV 活性及 其机制研究和AZT－氟喹喏酮类偶联物体外抗HIV-1 活性及其机制研究。 HIV 逆转录酶抑制剂一直是抗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HAART 疗法提供了很多新的药物组合。目前FDA 批准上 市的逆转录酶抑制剂虽然有很多，但由于较严重的毒副作用、HIV 病毒易变异、 耐药性的出现等问题还需要开发更多的新的逆转录酶抑制剂。本论文对23 个 S-DABO 类化合物和8 个AZT－氟喹喏酮类偶联物的体外抗HIV 活性进行检 测，并对其中活性较高的化合物进行靶点和机制研究。 23 个S-DABO 类化合物采用对C8166 细胞的毒性试验，对HIV-1ⅢB 诱导的 合胞体形成的抑制试验和对HIV-1ⅢB 急性感染的MT-4 细胞的保护试验进行抗 HIV-1 活性初步筛选。试验结果发现所有化合物均对多种HIV 宿主细胞毒性小， 其中22 个化合物具有抗HIV-1 活性，特别是化合物RZK-4 和RZK-5，其对 HIV-1ⅢB 诱导的合胞体形成的SI 值（Selective index）分别为>16666 和>38462； RZK-4 和RZK-5 对HIV-1ⅢB 急性感染的MT-4 细胞的保护的SI 值分别为2666.67 和2150.54，与相应的阳性对照药品NVP（Nevirapine）的SI 值相接近。以p24 抗原水平为指标，对其中20 个化合物的抗HIV-1 活性进行确证，发现这20 个 化合物均能抑制 HIV-1ⅢB p24 抗原的产生，其中RZK-4 和RZK-5 的EC50 值分 别为5.93 和5.74ng/ml，比相应的阳性对照药品NVP（Nevirapine）的EC50 值 要低（27.3ng/ml）。这些化合物对试验株HIV-1MN、临床分离株HIV-1KM018、非 核苷类抑制剂耐药株HIV-1ⅢB A17 也有较好的抑制效果。但这23 个S-DABO 类化合物对HIV-2 病毒株均无抑制作用。通过检测化合物对感染与未感染细胞的 融合的抑制、对HIV-1 逆转录酶和蛋白酶活性的抑制、对慢性感染H9 细胞 （H9/HIV-1ⅢB）中病毒复制的抑制等试验来探讨化合物的抗HIV-1 机制。结果 显示：有20 个化合物对HIV-1 蛋白酶（PR）有抑制作用，其中有17 个化合物 对HIV-1 逆转录酶（RT）有抑制作用；但所有化合物均不能抑制感染与未感染 细胞的融合，也不能抑制慢性感染H9 细胞中病毒的复制。试验结果表明，这 23 个S-DABO 类化合物主要通过抑制HIV-1 逆转录酶来发挥作用，它们是典型 的非核苷类RT 抑制剂。 8 个AZT－氟喹喏酮类偶联物采用对C8166 细胞的毒性试验，对HIV-1ⅢB 诱导的合胞体形成的抑制试验和对HIV-1ⅢB急性感染的MT-4 细胞的保护试验 进行抗HIV-1 活性初步筛选。试验结果发现其中2 个化合物SRLZ 和SROZ 有 较显著的抗HIV-1 活性，其对HIV-1ⅢB诱导的合胞体形成抑制的SI 值分别为 >41667 和>105263；对HIV-1ⅢB 急性感染的MT-4 细胞的保护的SI 值分别为 30162 和 6368，与AZT（Zidothymidine）的SI 值相近似。以p24 抗原水平为 指标，对其抗HIV-1活性进行确证，发现化合物SRLZ和SROZ均能抑制HIV-1ⅢB p24 抗原的产生，其EC50 值分别为 0.71 和2.1ng/ml,比相应的阳性对照药品AZT 的EC50 值要低（3.5ng/ml）。化合物SRLZ 和SROZ 对临床分离株HIV-1KM018 也有较好的抑制活性，其EC50 值分别为1.4 和22ng/ml。通过检测化合物对慢 性感染H9 细胞（H9/HIV-1ⅢB）中病毒复制的抑制试验来探讨化合物的抗HIV-1 机制，结果表明化合物SRLZ 和SROZ 均不能抑制慢性感染H9 细胞中病毒的 复制。通过检测化合物对金黄色葡萄球菌的抑制作用来检测其抗菌活性，化合 物SRLZ 和SROZ 对金黄色葡萄球菌有较好的抑制作用，其MIC（Minimum inhibitory concentration）值分别为14.65 和7.32μg/ml，与其相应的阳性对照药 物的MIC 值相类似。试验结果表明：药物—药物偶连这种化学修饰方法并没有 改变AZT－氟喹喏酮类偶联物的抗HIV 作用靶点，但也没有较大地影响到其体 外抗病毒活性和抗微生物活性。

光动力疗法抑制人免疫缺陷病毒复制的实验研究

通过对人免疫缺陷病毒复制过程的抑制作用研究，探索光动力疗法(PDT)在艾滋病防治中的潜在价值。使 用不同稀释浓度的光敏剂血卟啉单甲醚(HMME)和亚甲蓝(MB)分别与人免疫缺陷病毒HIV一1Ⅲs或宿主细胞 MT4，C8166或H9／HIV-IⅢB孵育2 h。以波长630 nm能量密度0．3 J／cm2的半导体激光进行照射。继续孵育若干 小时后，用噻唑蓝(MTT)比色法检测细胞存活率或合胞体计数，同时收集培养上清液用ELISA法检测HIV-I p24 抗原。结果表明，光动力疗法能显著抑制人免疫缺陷病毒诱导的细胞一细胞融合(HMME-PDT抑制率64．68％， MB-PDT抑制率61．56％)和病毒一细胞融合(HMME—PDT抑制率85％，Mt}PDT抑制率73．64％)，并对游离病毒 有很强的杀伤作用，最高可达到100％。光动力疗法不能抑制慢性感染期和急性感染2 h后病毒的复制过程。可 见光动力疗法对游离病毒和病毒感染诱导的膜融合有显著抑制作用，有可能为艾滋病的防治提供一种新的方法。