Cyt b-559 链Arg18和Ser24的定点突变及其对PSII功能的影响

Cyt b-559是光系统II反应中心的成分之一，它由亚基和亚基组成的。在Cyt b-559中，血红素辅基与两个亚基中的组氨酸连接成有功能的蛋白，并维持PSII的功能稳定性。前人曾将与血红素相连的His突变，导致Cyt b-559功能和PSII稳定性的丧失。基于此研究，本文采用定点突变技术，将亚基中与His23位置最近的上游氨基酸Arg18分别用Gly和Glu取代，下游氨基酸Ser24用Phe取代，获得了衣藻Cyt b-559的突变体。对突变体的分析，有以下新结果：突变体都能进行光合自养，但无论在异养培养基上还是自养培养基上，和对照相比，其生长速度非常缓慢; PSII的活性分析，表明PSII的放氧活性为野生衣藻细胞的50%～80%， Fv/Fm 的荧光参数为40%～70%;对突变体进行强光（1000μE•m-2•s-1）照射，10min后，其放氧活性都降低为0，而野生型衣藻还保持35%的活性;提取类囊体膜蛋白，进行SDS-PAGE电泳和Western-blotting分析，显示突变体的膜蛋白与对照无显著差异。这些结果说明对围绕血红素环境的固有氨基酸的改变，虽然并没有明显影响类囊体膜蛋白的表达和组成，但是却影响了衣藻细胞的生长和PSII的活性，增加了衣藻细胞对强光的敏感性，降低了衣藻细胞自身的光保护能力。这说明靠近血红素配位环境的氨基酸Arg和Ser，尤其是Arg，对Cyt b-559的功能维持不可缺少，对于维持PSII的活性也很重要。

冬小麦抗寒性和光合作用对增强UV-B辐射与温度交互作用的响应

人类活动产生的氯氟烃化合物破坏了大气臭氧层，导致了到达地球表面的UV-B辐射大幅度增加。UV-B辐射增强可以影响到植物的生长、形态与发育等各个方面，因此有关增强UV-B辐射对植物的影响，及其与许多环境因子复合作用的研究都已经广泛开展。但是增强UV-B辐射与温度，特别是与低温的相互作用的研究报道很少。在北半球的晚秋至早春这段时期里，一些越冬生长的植物将面临着UV-B辐射增强和低温的双重胁迫，因此，迫切需要进行UV-B辐射和低温生长环境下植物的响应及其机制的研究。 以人工气候生长室中生长的冬小麦(Triticum aestivum)幼苗为试验材料，研究了低剂量（4.2 kJ m-2 d-1 UV-BBE，LUVB）和较高剂量（7.0 kJ m-2 d-1 UV-BBE，HUVB）UV-B辐射处理对20/16℃条件下幼苗抗寒力的交叉适应性及其抗氧化系统的反应;同时还研究了在两种生长温度（25/20℃和10/5℃）条件下，低剂量（4.2 kJ m-2 d-1 UV-BBE，LUVB）和超高剂量（10.3 kJ m-2 d-1 UV-BBE，SHUVB）UV-B辐射处理幼苗的生长速率、光合与荧光参数、叶黄素循环色素、抗氧化系统、以及抗寒性和酚类物质等生理反应，以期阐明不同温度条件下生长的冬小麦对UV-B辐射的生长、光合作用以及抗寒性响应与适应机制。主要结果如下： 1.在LUVB辐射处理下，在20/16℃和25/20℃条件下生长的冬小麦幼苗LT50值都显著降低，HUVB辐射处理对在20/16℃条件下生长的幼苗LT50值也可以显著降低，而SHUVB辐射对25/20℃条件下生长的幼苗LT50值没有显著影响。但是，LUVB和SHUVB辐射处理都导致了10/5℃条件下生长的幼苗LT50值的显著增加。表明适当的UV-B辐射能增强较高温度（20/16℃或25/20℃）条件下冬小麦幼苗的抗寒力，即表现出对冷冻低温的交叉适应性，但低温（10/5℃）生长条件却削弱了UV-B辐射下冬小麦的抗寒能力。 2.在20/16℃条件下接受UV-B辐射预处理的幼苗在-6℃条件下冷冻胁迫6 h再缓慢恢复6 h后，与未进行UV-B辐射处理的对照相比，其叶片过氧化氢酶（CAT）、愈创木酚过氧化物酶（GPX）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性，谷胱甘肽氧化还原比例（GSH/GSSG）都显著提高，而由硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）代表的膜质过氧化程度显著低于对照。此外，UV-B辐射期间处理幼苗的H2O2含量较对照显著增加，而冷冻恢复以后却明显低于对照。表明UV-B辐射诱导的抗寒力的提高应该与冷冻恢复后植株体内抗氧化系统的上调表达有关，H2O2可能参与了UV-B辐射对低温的交叉适应的信号传导。 3.除25/20℃生长条件下的LUVB处理的小麦幼苗外，UV-B辐射显著降低幼苗的相对生长速率（RGR）、净光合速率（Pn）、光系统II最大量子产量（Fv/Fm）、光系统II实际量子产量（(F΄m−Fs)/F΄m）以及光化学淬灭（qP），但是UV-B辐射并不影响叶片胞间CO2浓度（Ci），而且冬小麦幼苗生长和光合作用的抑制被增加的UV-B辐射剂量和降低的温度加强。UV-B辐射引起的光抑制由非气孔限制所导致，而且主要与PS II光化学效率降低有关。 4.UV-B辐射显著增加了两个温度条件（20/16℃或25/20℃）下生长的冬小麦幼苗叶黄素循环过程中紫黄素（V）的合成，但抑制了V向玉米黄质（Z）的转化，从而造成了对照与LUVB辐射处理幼苗之间的叶片中脱环氧化比例（DEPS）和NPQ无显著性差异，但SHUVB辐射处理幼苗叶片中DEPS和NPQ显著降低。因此，在本试验条件下，增强UV-B辐射处理的冬小麦可能并不通过热耗散形式形成光保护机制，光抑制形成的过剩激发能的耗散可能更多地通过代谢途径来实现。 5.UV-B辐射处理提高了在25/20℃条件下幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和GR等活性，以及抗坏血酸氧化还原比例（AsA/DHA）和GSH/GSSG;但是在10/5℃下，UV-B辐射除了导致SOD和CAT活性升高之外，对APX活性和AsA/DHA并不产生明显影响，但GPX和GSH/GSSG则显著降低。说明UV-B辐射幼苗的抗氧化系统在较高生长温度下显著地增强，而在低温10/5℃下被严重地削弱或降低，即低温阻止了代谢途径的光保护机制的正常运转。 6.多酚物质在UV-B辐射或低温10/5℃条件下都能显著地累积，且在UV-B辐射和低温复合作用下增加尤其显著，表明多酚物质在两个温度生长条件下特别是低温条件下都参与了对UV-B辐射幼苗的保护。 7.在高温条件下仅仅SHUVB处理的幼苗TBARS含量显著增加，而低温10/5℃条件下两个UV-B辐射处理都非常显著地上升，说明与高温生长条件相比较，低温加重了UV-B辐射引起的氧化胁迫，低温10/5℃条件下幼苗多酚的增加以及抗氧化系统的部分增强都没有能阻止UV-B辐射对幼苗的伤害。

安徽麝线粒体DNA细胞色素b基因全长序列分析

对安徽麝模式皮张标本进行了线粒体DNA细胞色素b基因全长序列分析。研究结果表明,安徽麝同麝属中其他种的遗传分化已经相当明显。分子系统学的分析表明,安徽麝是一个单系群,它同麝属其他种的DNA序列差异已达到种间分化的程度。因此,线粒体DNA序列的证据支持将安徽麝列为麝属中一有效种(Moschus anhuiensis),而不是前人认为的原麝或林麝的亚种。

福尔马林固定云南鲴的DNA提取及其细胞色素b基因序列分析

鱼类是脊椎动物中最原始而在种属数量又最占优势的一个类群. 其分布广泛, 起源复杂, 阐明其系统进化途径, 历来是令人感兴趣的课题. 随着分子生物学向经典分类学领域渗透, 现在已可以通过 DNA 序列的比较来探讨生物的系统发育. 对于鱼类, 已有不少学者作了尝试. 由于受技术的制约, 用以研究的材料, 常常都要求新鲜. 但由于自然环境的变迁和人类的过度捕捞, 许多在系统进化研究中有代表意义的物种, 已非常稀少, 甚至濒临灭绝, 这给获取新鲜标本, 造成困难, 而许多标本馆, 由于多年的积累, 收藏的标本较齐全, 且绝大多数保存于4%-10%的福尔马林中。

Phylogenetic study of complete cytochrome b genes in musk deer (genus Moschus) using museum samples

As an endangered animal group, musk deer (genus Moschus) are not only a great concern of wildlife conservation, but also of special interest to evolutionary studies due to long-standing arguments on the taxonomic and phylogenetic associations in this group. Using museum samples, we sequenced complete mitochondrial cytochrome b genes (1140 bp) of all suggested species of musk deer in order to reconstruct their phylogenetic history through molecular information. Our results showed that the cytochrome b gene tree is rather robust and concurred for all the algorithms employed (parsimony, maximum likelihood, and distance methods). Further, the relative rate test indicated a constant sequence substitution rate among all the species, permitting the dating of divergence events by molecular clock. According to the molecular topology, M. moschiferus branched off the earliest from a common ancestor of musk deer (about 700,000 years ago); then followed the bifurcation forming the M. berezouskii lineage and the lineage clustering M. fuscus, M. chrysogaster, and M. leucogaster (around 370,000 years before present), interestingly the most recent speciation event in musk deer happened rather recently (140,000 years ago), which might have resulted from the diversified habitats and geographic barriers in southwest China caused by gigantic movements of the Qinghai-Tibetan Plateau in history. Combining the data of current distributions, fossil records, and molecular data of this study, we suggest that the historical dispersion of musk deer might be from north to south in China. Additionally, in our further analyses involving other pecora species, musk deer was strongly supported as a monophyletic group and a valid family in Artiodactyla, closely related to Cervidae. (C) 1999 Academic Press.

B itte r an d Sw e e t /Um am i Ta s te Re c ep to rs w ith D iffe ren tly Evo lu tio n a ry Pa thw ays

通过生物信息学和系统发育学分析,研究了苦味受体和甜味/鲜味受体的进化途径。结果显示,苦味受体 和甜味/鲜味受体在进化上具有远相关,并且具有不同的进化途径,提示这可能是导致这些受体具有不同功能,传 导不同味觉的原因。

大银鱼和小齿日本银鱼线粒体细胞色素b 和16S rRNA基因部分序列分析

　对大银鱼和小齿日本银鱼的线粒体细胞色素b 和16S rRNA 基因片段进行了扩增和序列测定,分析比较了2 种 间的序列差异。大银鱼2 个个体间细胞色素b 基因序列无差异,小齿日本银鱼3 个个体的序列出现了2 种单倍型;大银鱼 同小齿日本银鱼细胞色素b 序列(单倍型SB21) 之间存在86 个碱基差异(差异率21 %) ,变异较大。大银鱼、小齿日本银鱼 的16S rRNA 基因片段种内个体间无序列差异,两种间存在21 个碱基的差异(差异率5 %) ,有1 个碱基的插入/ 缺失。由 此可见,2 种银鱼间线粒体细胞色素b 基因的进化速率较快,约为16S rRNA 基因片段的4 倍。根据细胞色素b 序列数据, 推算出2 种银鱼大概在中新世晚期发生分化。

养殖褐牙鲆细胞色素b 基因序列的初步研究

对养殖褐牙鲆( Paralichthys olivaceus) 的线粒体DNA Cytb 基因的部分序列进行测定,测得的目的DNA 片段的长 度为410 bp ,其A(104 bp) 、T(119 bp) 、C(117 bp) 、G(70 bp) 4 种碱基平均含量分别为25. 4 %、29. 0 %、28. 5 %、17. 1 %。 在28 个褐牙鲆个体中共出现了3 种单倍型。白化褐牙鲆出现的第1 种和第3 种单倍型个体数分别为10 尾(占白 化褐牙鲆样本数的90. 91 %) 和1 尾(9. 09 %) ;6 尾黑化褐牙鲆均出现第1 种单倍型(100 %) ;正常褐牙鲆出现的3 种 单倍型尾数分别为7 尾(占正常褐牙鲆样本数的55. 56 %) 、2 尾(22. 22 %) 和2 尾(22. 22 %) ;测得的序列与既知序列 间在第6 bp 、第19 bp 和第402 bp 碱基处出现差异。由于褐牙鲆Cytb 基因的高度同源性,研究其白化、黑化和正常 状态时出现的序列差异,对于寻找褐牙鲆白化机理研究的分子标记意义重大。

六种鱼巴亚科鱼类线粒体细胞色素b 基因序列分析

测定了鱼巴亚科云南光唇鱼( Acrossocheilus yunnanensis) 、宽头四须鱼巴( Barbodes laticeps) 、抚仙金线鱼巴 ( Sinocyclocheilus tingi) 和滇池金线鱼巴( Sinocyclocheilus grahami) 4 种鱼类线粒体细胞色素b 基因DNA 序列402 bp ,结合已知的云南倒刺鱼巴( S pinibarb denticulatus yunnanensis) 和细尾长臀鱼巴( Mystacoleucus lepturus) 的同源 序列,组成1 个6 种代表鱼巴亚科5 属鱼类的数据集. 选用已知的云南鲴( Xenocypris yunnanensis) 作为外群,采用 邻接法、最大简约法和最大似然法构建了分子系统树. 结果显示: 倒刺鱼巴属( S pinibarbus) 和光唇鱼属 ( Acrossocheilus) 有较近的亲缘关系,四须鱼巴属( Barbodes) 和长臀鱼巴属( Mystacoleucus) 有较近的亲缘关系,而金 线鱼巴属( Sinocyclocheilus) 和它们的关系不能确定. 上述结果与它们的地理分布基本吻合.

Study on Mitochondrial DNA Cytochrome b Gene of Chinese sea bass, Lateolabrax sp.

参考鳗鲡等鱼类线粒体 DNA序列进行了中国花鲈线粒体 DNA细胞色素 b基因片断的引物设计、PCR扩增及其序列测定。得到中国花鲈的碱基序列为 4 10 bp,其 A、T、G、C含量分别为 10 1bp(2 4 .6 3% )、112 bp(2 7.32 % )、72 bp(17.56 % )、12 5bp(30 .4 9% ) ,与鳗鲡等其他鱼类相同基因片断序列碱基含量相似。

日本花鲈细胞色素b基因部分序列的研究

首次报道日本花鲈线粒体DNA细胞色素b基因片段的PCR扩增及其序列测 定。得到410bp的碱基序列，其A、T、G、C含量分别为99bp(24．15哟、113bp(27．56旧、 72bp(17．56嗡、126bp(30．73哟，与其他鱼类相同基因片段碱基序列含量相似。

犬科的线粒体细胞色素b DNA序列及其分子系统学研究

通过对犬科的赤狐、蓝狐、貉和狼4种的线粒体细胞色素b约372bp DNA片段序列分析,结合GenBank中狗、西门豺和非洲野犬3种的该区段DNA序列的比较,共发现113个核苷酸位点存在变异(约30%)。NJ法构建的分子系统树显示,非洲野犬最先从犬科动物中分化出来;犬属的狼、狗和西门豺等3种为系统树上独立的一支,且其分歧的时间较赤狐、蓝狐和貉早;赤狐和蓝狐具有较近的亲缘关系。

蜂猴线粒体细胞色素b基因变异特点及系统发育分析

在所研究的个体中,2个蜂猴物种碱基组成具有哺乳动物的共同特点,它们之间转换比(特别是密码子第3位)是颠换比的6倍多,大于其他种间比较;低的Ka/Ks值(<0.1)说明懒猴科cyt-b基因的异义突变位点受到强的选择压力作用。由cyt-b基因构建的系统发育树符合懒猴科化石记录和形态学分类观点。根据化石记录和分化时间有一定线性关系的第3位颠换和同义突变速率,估算蜂猴与倭蜂猴种间、蜂猴与瘠蜂猴属间可能的分化时间分别为300和600万年。