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关键词： 植物底盘   合成生物学   调控元件  

摘要： 近年来,合成生物学研究从低等的单细胞生物逐渐进入到多细胞的复杂高等生物体系。以植物为底盘的合成生物学研究为人工生物体系的设计和开发带来了新的研究方向。调控元件是合成生物学设计的基础,通过理性设计调控元件可以从时空、剂量等多种角度实现基因表达的精准调控,进而构建出不同的人造性状。植物调控元件的研究处于起步阶段,不仅数量少,还缺乏定量定性的表征方法,标准化描述也不完善。本文概述了近年来植物调控元件的研究进展,内容包括植物转录调控元件的类型特征、表征方法、数据库及其合成生物学应用。本文还指出了植物调控元件研究目前存在的问题,并对未来发展方向提出了展望。

关键词： 药用植物   合成生物学   次级代谢产物   萜类化合物   四环三萜皂苷  

摘要： 萜类化合物是药用植物中结构和生物活性多样化的一类大分子化合物,是自然界中广泛存在的次级代谢产物,主要应用于食品、保健品、医药等领域。生物信息学和分子生物学研究的不断深入,极大促进了药用植物四环三萜皂苷的生物合成途径解析与关键功能基因的挖掘鉴定。本文通过对常见药用植物四环三萜皂苷的生物合成学研究现状展开论述,重点介绍以药用植物四环三萜皂苷为代表的几类化合物的分子合成机制和生物合成研究进展,为人工构建、优化微生物“细胞工厂”,高效合成稀有、高附加值的四环三萜类化合物,推动药用植物资源可持续利用等提供参考。

关键词： 石蒜绵粉蚧   生长发育   繁殖   多肉植物   寄主植物   大棚   实验种群生命表  

摘要： 【目的】石蒜绵粉蚧Phenacoccus solani是近年来新入侵我国并严重为害多肉类植物且具检疫重要性的害虫。本研究旨在明确石蒜绵粉蚧在不同多肉植物上生存和繁殖的差异,了解其在我国的潜在危害性。【方法】选取景天科、番杏科、马齿苋科和百合科4科7属7种不同多肉植物(长生草Sempervivum tecrum、黑法师Aeonium arboreum、熊童子Cotyledon tomentosa、姬胧月Graptopetalum paraguayuense、曲玉Lithops pseudotruncatella、松锦之吹雪Anacampseros telephiastrum、姬玉露Haworthia cooperi ***)于人工气候箱中(25±1℃,RH 70%±5%,光周期14L∶10D)饲养石蒜绵粉蚧,观察记录其生长发育、存活、繁殖等生物学特性,并构建了实验种群生命表。同时,在浙江杭州、嘉兴、湖州和金华的多肉植物种植大棚调查了石蒜绵粉蚧的发生情况。【结果】石蒜绵粉蚧在松锦之吹雪和姬玉露这2种多肉植物上不能完成发育周期,在其他5种多肉植物上能完成世代发育,其中1龄和2龄若虫死亡率较高,3龄若虫后大都能发育至成虫并繁殖产卵。该虫在姬胧月和黑法师上死亡率最低,产卵量和F1代卵孵化率最高,在熊童子和曲玉上的死亡率最高,产卵量和F1代卵孵化率最低。实验种群生命表参数中,取食姬胧月和黑法师的石蒜绵粉蚧净增殖率、内禀增长率和周限增长率最高,种群加倍时间最短,而在曲玉和熊童子上取食的净增殖率、内禀增长率和周限增长率最低,种群加倍时间最长。大棚调查发现,石蒜绵粉蚧在景天、番杏、仙人掌、百合和马齿苋5科24属87种多肉植物上均有不同程度的发生。【结论】测试的7种多肉植物中,姬胧月和黑法师最适于石蒜绵粉蚧的生长、发育和繁殖,长生草次之;石蒜绵粉蚧1龄和2龄若虫期抵抗力弱是其防治的关键时期。石蒜绵粉蚧可取食的多肉植物种类繁多,流通性大,容易造成该虫害的传播蔓延,因此在多肉植物引种时需高度重视其潜在风险和危害。

关键词： miR394   F-box   生长发育   逆境响应  

摘要： MicroRNA(miRNA)是真核生物中一类内源非编码蛋白的核酸单链小分子RNA,在细胞机体调控网络中发挥着重要的作用。miR394是众多发现的miRNA家族成员之一,其前体序列在不同的植物中不尽相同,但都含有相同的20~22 nt高度保守的成熟片段。miR394通过完全互补或者近完全互补的方式作用于靶基因进而调控靶基因的表达,其靶基因主要编码F-box蛋白(FBX)并在植物的生长发育、生物和非生物应答胁迫中发挥重要的作用。本文主要对miR394在植物中作用机制、靶基因和生物学功能进行综述,并对miR394的研究现状进行思考,为进一步研究miR394家族在植物中的生物学功能及其调控机制提供参考。

关键词： 表观遗传   植物发育   DNA甲基化   组蛋白修饰   染色质重塑  

摘要： 表观遗传调控是指基于非DNA序列的改变所致基因功能的变化,最终导致生物多效性表型。表观遗传调控因子通过多种途径调控基因表达,参与植物几乎所有的生长发育过程。本文介绍了DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA甲基化、染色质重塑、非编码RNA、基因印记和母性效应等植物表观遗传修饰主要类型的分子机制,以及它们在细胞增殖、细胞分化、生物与非生物胁迫、开花、果实成熟和胚胎发育中的作用机制和生物学功能,并对其在农业上的应用作了展望。

关键词： 苦苣苔科   花粉活性   柱头可授性   种质资源   引种  

摘要： 广西是报春苣苔属植物的世界分布中心,特有种较多。该研究针对线叶报春苣苔(Primulina linearifolia)、条叶报春苣苔(P. ophiopogoides)、刺齿报春苣苔(P. spinulosa)、大根报春苣苔(P. macrorhiza)、线萼报春苣苔(P. linearicalyx)、癞叶报春苣苔(P. leprosa)、桂中报春苣苔(P. guizhongensis)、百寿报春苣苔(P. baishouensis),八种广西特有种的开花物候期、开花动态、子房发育情况、花粉活性等开花生物学特性进行了研究。结果表明:(1)八种广西特有报春苣苔属植物在野外及人工环境下部分种在花期、单株开花量、单花开放持续时间具有显著性差异。人工栽培植株在单株开花量、单花开放持续时间要优于野生植株。(2)不同物种的单花花期长短不同,为3~14 d。雄蕊在花蕾阶段已经基本完成生长。雌雄蕊成熟期不一致,雄蕊先于雌蕊成熟。(3)花冠半开放至完全打开阶段的花粉活性最高,均在90%以上。(4)花冠完全开放阶段的柱头可授性最强。(5)自花授粉不能结实,异花授粉可正常结实,自交种子发芽率在80%以上。综上结果不仅为解决珍稀物种的繁殖障碍和保存种质资源提供了数据支持,而且对后续提高报春苣苔属的杂交育种成功率具有重要意义。

关键词： 深度学习   高中生物学教学   支架式教学   核心素养   植物生长素  

摘要： 以“植物生长素的发现”为载体,依据“深度学习发生与否的特征”为最终归宿,采用“情境式支架的导入、探究式支架的铺展、逻辑化支架的递进、逆向化支架的评价”等4种生物学支架式教学,充分发展与提升学生的生物学学科核心素养。

关键词： 传粉   访花昆虫   适应性进化  

摘要： 对贵州10种常见植物进行传粉者观察,并对比植物和传粉者组成比例的差异。观察发现访花昆虫可划分为蜜蜂、蝇类、食蚜蝇、蛾类、蝶类、蚂蚁、熊蜂、大黄蜂8大功能群,其中,蜜蜂为油菜、杜鹃、山茶、菊花、李的主要访花昆虫,具有最高的访问频次;菊花、杜鹃、油菜、李为受到访问最多的花,常见访花昆虫访问的植物物种与受访频率较高的植物物种间,具有高度相关性。

关键词： 美国科学院   纽约大学   中国科学院   科研成果   合成生物学   杰夫   博克   学术期刊  

摘要： 最前沿领域的科技较量,有时好比是一场过程惊心动魄、结果扑朔迷离的赛车比赛。8月2日,国际顶级学术期刊《自然》杂志颇为罕见地同时刊发了同一“选题”的两篇科研成果:一篇出自人工合成领域“老将”、美国科学院院士、纽约大学医学院教授杰夫•博克团队;一篇来自中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所合成生物学重点实验室覃重军研究团队及其合作者。两个成果提及的实验和分析各有千秋,但从结果来看,前者只做到“16合2”,而后者做出了“16合1”。这一次,中国领跑了。

关键词： 核心素养   本土化教学   藻类植物  

摘要： 以苏科版"水中的藻类植物"一课为例,基于本土情境中发现和解决本土生物学问题的教学实践,探讨初中生物学本土化教学的内容、路径与策略,以期落实生物学核心素养的培育。