最新刊期
      2024 年 第 54 卷 第 5 期

        西北大学生物学科办学100周年专刊

      • 李保国,张河,李明,蒋学龙,范朋飞,周江,郭松涛,齐晓光,李进华,路纪琪,夏东坡,崔亮伟,向左甫,周岐海,黄志旁,黄乘明,肖文,胡慧建,周智鑫,陈明勇,黎大勇,范朋来,杨寅,潘汝亮
        2024, 54(5): 755-766. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-001
        摘要：气候变化和人类活动的双重影响导致全球灵长类生物多样性急剧下降。中国是北半球灵长类动物种类最多的国家，但在农业社会向现代社会转型的过程中，现代农业的扩张、自然资源的消耗以及土地的过度开发，使中国面临着严重的生态威胁。为此，中国实施了包括栖息地恢复和保护在内的多种生态保护措施，在生物多样性保护方面取得了实质性进展，某些地区的灵长类动物种群数量有所增加。该研究对中国灵长类动物的历史文献和实地调查资料进行了系统分析，对中国灵长类动物的濒危状况进行了评估。尽管大多数灵长类物种的栖息地有所改善，种群数量也有所增长，但许多物种仍然面临着严重的威胁，包括种群数量的减少。例如，缅甸金丝猴、东黑冠长臂猿和海南长臂猿等物种由于分布范围有限和种群数量极少，仍然特别脆弱。科学数据的缺乏以及保护生物学研究的不足，进一步加剧了这些挑战。此外，蜂猴、倭蜂猴、印支灰叶猴、肖氏乌叶猴和戴帽叶猴等物种的详细种群监测数据仍然缺乏，这严重阻碍了针对这些物种保护管理政策的制定。因此，在生物多样性保护方面，迫切需要开展专门的灵长类动物调查，实行跨境保护和区域合作，建立全面系统的数据库平台，对灵长类生物学进行持续深入的研究。此外，加强公众对野生动物保护的认识也至关重要。这些综合、系统的工作将为中国灵长类物种的保护和管理提供科学依据。  
        关键词：灵长类动物;生物多样性;栖息地破碎化;生境修复;保护策略   
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        发布时间：2024-09-30
      • 赵晔,郝晗,耿欣,贾梦辛,张新新,王美,杨洋,李扬,王四旺,郑晓晖
        2024, 54(5): 767-784. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-002
        摘要：秦巴地区特有的气候与水土环境使陕西成为中国生物多样性最丰富的省份之一。陕西自古就是重要的中药材适生区，有“天然药库”“秦地无闲草”等美誉，道地中药材有杜仲、秦艽、丹参和黄姜等。道地性的内核是自然环境与生态条件共同演化造就了中药材的性质与功效，为了从千年临床用药经验和研究中全面认识秦巴特色中药材，本研究通过古籍资料考证结合现代研究，选取不同种属3种秦巴特色中药材杜仲、秦艽和黄姜对采收加工、性味归经、炮制提取、化学成分、功效主治、新药研发进行了梳理归纳，探析道地性的物质基础，科学阐释其作用机制，为合理利用、科学开发秦巴特色中药材提供思路，为创新中国药的现代化研发提供源泉。  
        关键词：杜仲;秦艽;黄姜;道地性;秦巴特色中药材;创新中国药   
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      • 赵鹏
        2024, 54(5): 785-810. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-003
        摘要：胡桃属约有22个物种，为第三纪孑遗植物，全球范围均有分布。该属植物种质资源丰富，具有重要的食用、材用、生态、经济、药用价值。其中，胡桃栽培历史悠久。综述胡桃属植物演化历史和基因组学方面的研究进展，从胡桃属植物物种形成、系统发育、生物地理和基因组学几个方面进行了阐述。对该属植物遗传多样性和驯化历史方面的研究前景进行展望。随着测序和分子生物技术的迅速发展，基因组学、转录组学、代谢组学、重测序、DNA甲基化、细胞器基因组、全基因组基因关联分析和其他组学技术将成为胡桃属植物演化历史、组学和育种的有利工具。  
        关键词：胡桃属;演化历史;分子系统发育;基因组学;生物地理;驯化   
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        发布时间：2024-09-30
      • 韩旭,周青
        2024, 54(5): 811-821. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-004
        摘要：自身炎症性疾病（autoinflammatory disease，AIDs）是一类因先天性免疫系统过度激活而引发的疾病，主要表现为全身的炎症反应和多系统多器官的受累。在AIDs中，遗传因素发挥着重要作用。自首个单基因AIDs被发现以来，目前系统性自身炎症性疾病的致病基因已超过50个。随着免疫学和基因组学研究的进展，AIDs的致病基因谱被不断拓展，对AIDs的认识也逐渐加深。从AIDs的致病基因和临床表型出发，总结了AIDs的致病机制，有助于以更全面的视角了解这一类疾病。  
        关键词：自身炎症性疾病;生殖系突变;体细胞突变;单基因疾病   
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        发布时间：2024-09-30
      • 罗笑,陈立余
        2024, 54(5): 822-839. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-005
        摘要：鞘脂类物质是构成植物膜系统的重要组分，在不同的植物细胞和组织中鞘脂的结构和含量分布迥异。鞘脂也是细胞内重要的信号分子，参与调控植物的程序性细胞死亡、气孔开闭、根的生长、花粉发育、植物形态建成和果实成熟与脱落等多个过程。鞘脂代谢紊乱会造成底物或者产物的积累，进而导致植物生长、发育异常。目前植物中鞘脂的研究主要通过突变体表型和鞘脂类物质的含量来评估，缺乏对精密调控网络的研究，因此有较大的研究空白亟待填补。综述了目前参与植物鞘脂代谢过程的鞘脂类物质及其相关的代谢酶类，并分类讨论了鞘脂代谢基因突变体表型和造成突变体表型的潜在原因。  
        关键词：鞘脂;鞘脂稳态;鞘氨醇;神经酰胺;生长发育   
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        发布时间：2024-09-30
      • 关锋,丰晶晶,卫玮,李想,谭增琦
        2024, 54(5): 840-846. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-006
        摘要：平分型N-乙酰氨基葡萄糖GlcNAc（Bisecting N-acetylglucosamine，bisecting GlcNAc）结构是指GlcNAc以β1，4-连接的方式连接到五糖核心的甘露糖（Man）上，是一种特殊的N糖基化修饰。平分型GlcNAc修饰参与多种生物过程，如细胞黏附、受精和胎儿发育、神经发生、免疫反应和肿瘤发展等。主要介绍平分型GlcNAc结构的形成过程，概述平分型GlcNAc修饰在神经系统、免疫反应、肿瘤发展和转移的生物学功能，并总结了解析平分型GlcNAc结构的技术进展，为相应生物学研究及药物开发提供科学参考。  
        关键词：平分型N-乙酰氨基葡萄糖;MGAT3;N聚糖;质谱   
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        发布时间：2024-09-30
      • 权佳馨,刘晓,岳明
        2024, 54(5): 847-857. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-007
        摘要：自然环境中的资源通常呈现出异质性分布模式。克隆植物在应对不均匀分布的资源时，能够有选择地放置其新生分株来实现对新生境的占领，以此提高整个基株的适应能力和竞争力，从而有效地利用斑块状分布的资源。此外，克隆植物在维持群落生产力和稳定性方面也发挥着关键作用。近年来，对异质性资源环境中克隆植物的生境选择研究备受关注。在介绍生境选择和觅食行为的基础上，从克隆植物养分吸收结构的选择性放置、生长构型和生物量分配模式3方面阐述了克隆植物生境选择行为的表现和方式，并从克隆植物如何感知周围环境信息、克隆整合是否影响植物生境选择以及表观遗传记忆对生境选择行为的调控等方面，对相关领域主要的研究进行综述和探讨，并提出了克隆植物生境选择研究中值得关注的方向，希望能够为深入理解植物的生境选择行为提供一个新的视角。  
        关键词：觅食行为;生境选择;资源异质性;表型可塑性   
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        发布时间：2024-09-30
      • 寸思迪,张子龙,王云杉,龙凯花,赵雪,王静,李倩,赵新锋
        2024, 54(5): 858-866. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-008
        摘要：中药活性成分筛选及作用评价一直是破解药物发现周期长和成功率低等瓶颈问题的核心突破口和重要技术支撑。作者团队创新亲和色谱原理，将药靶蛋白定向固定于色谱担体表面，制备了系列高活性功能化色谱固定相，并提出了固定化药靶蛋白定向筛选中药功效成分的新观点。主要综述了作者团队近五年在固定化药靶蛋白色谱固定相制备技术、中药活性成分定向筛选技术以及活性成分早期成药性评价色谱技术等方面的工作，并对固定化药靶蛋白在中药活性成分定向筛选方面的研究进行了展望。  
        关键词：药靶蛋白定向固定;中药活性成分;定向筛选;早期成药性评价   
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        发布时间：2024-09-30
      • 宋文旭,冯玉琦,韩啸枫,王世伟,徐翠香,张海祥,沈立新
        2024, 54(5): 867-875. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-009
        摘要：世界范围内，病原菌对抗生素的耐药性日趋严峻，但药物研发效率日趋缓慢，迫切需要新的抗感染药物或药物作用靶点。铜绿假单胞菌群体感应系统（quorum sensing, QS）与其致病性密切相关，寻找靶向QS系统的抑制剂是新型抗感染药物新策略。前期研究发现，以咖啡酸为主要成分的大血藤提取物对铜绿假单胞菌的群体感应具有转录抑制作用。进一步探究了咖啡酸对铜绿假单胞菌的QS系统相关基因的表达和毒性因子产生的抑制作用；通过分子对接结合缺失突变体感染白菜模型检测，探究了咖啡酸的作用靶点。结果表明：咖啡酸显著抑制铜绿假单胞菌QS系统相关基因rhlR、rhlI、pqsA、pqsR及其调控的毒性因子的编码基因如phzA1、lasB等，进一步抑制该类毒性因子的产生和降低了细菌的运动性和生物被膜，最终降低了铜绿假单胞菌的感染性，其可能通过靶向pqs系统发挥其QS抑制作用。  
        关键词：咖啡酸;铜绿假单胞菌;群体感应系统;毒力因子靶点;pqs   
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        发布时间：2024-09-30
      • 田静,付瑶,孙钰,王志浩
        2024, 54(5): 876-888. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-010
        摘要：胰岛素样生长因子（IGFs）是一种体内平衡调节因子，参与全身多种生理、合成和代谢过程，在促进生长中起着关键的自分泌、旁分泌和内分泌作用，涉及多种组织器官内细胞增殖、分化和凋亡的调节。大量体内、体外实验及临床报道发现IGFs分子的异常表达在各种呼吸系统、消化道恶性肿瘤、生殖系统肿瘤及其他肿瘤的增殖侵袭过程中都起到十分重要的作用。从临床角度来看，异常表达的IGF信号轴分子可被认定为癌症的诊断标志物、预后因素和现代抗肿瘤治疗的靶点。因此，针对不同肿瘤组织中IGFs变化所引发的下游分子及信号通路改变，配合靶向分子抑制剂进行针对性用药，可能成为治疗癌症的新方式。总结了IGFs信号轴在正常人体与癌症组织发展中的变化，并对IGFs信号轴的小分子抑制剂进行归纳，希望能为以后的癌症临床治疗与研究提供借鉴，为未来分子靶向治疗辅助癌症用药提供一定的参考。  
        关键词：胰岛素样生长因子;肿瘤;抑制剂;靶点治疗   
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        发布时间：2024-09-30
      • 李岩,李云昊,李雅茹,赵敏,秦天宇,王洪粤,黄萱
        2024, 54(5): 889-898. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-011
        摘要：为探究紫花苜蓿在石油污染下的耐受机理，采用超声碎促溶的方法，将3种有机物（十二烷、十六烷和二十四烷）配置成质量分数均为1%的混合溶液，模拟饱和烷烃污染对紫花苜蓿幼苗进行处理，分别对污染0，6, 24 h的植株取样进行转录组学分析，共获得1 431个差异表达基因（DEGs）。GO富集分析表明，这些DEGs主要涉及蛋白结合、代谢途径和催化活性等；KEGG富集分析表明，DEGs主要富集到植物病原体相互作用、MAPK信号通路和光合生物碳固定途径等。qRT-PCR验证转录组结果可靠。研究结果为研究植物降解和耐受原油中饱和石油烃污染机制原理及后续筛选和培育耐石油污染植物提供理论依据。  
        关键词：石油烃污染;紫花苜蓿;转录组;差异表达基因   
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        发布时间：2024-09-30
      • 胡明丽,彭佩佩,宁熙平,王文广,白玫,吴鸿
        2024, 54(5): 899-908. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-012
        摘要：光果姜[Zingiber montanum（J. Koenig）Link ex A. Dietr]为姜科姜属多年生草本植物，具有殷红的锥形花序，极具观赏价值，其花序轴较短且柔软易断，可通过杂交手段进行品种改良。此外，姜科植物的系统进化关系一直存在争议，目前关于光果姜生殖生物学研究相对缺乏。为了促进杂交育种工作的顺利进行以及为姜科植物系统进化提供新的证据，该研究以石蜡切片法为主要研究方法，进一步结合整体压片法和半薄切片法，观察了姜科姜属植物光果姜的大小孢子和雌雄配子体的发育过程，旨在深入了解光果姜的生殖生物学解剖学特征，为姜科植物保育工作提供理论依据。结果表明：①光果姜花药包含2室，花药壁的形成方式属于基本型，具有变形绒毡层；②小孢子母细胞减数分裂类型为连续型，四分体包含左右对称型，直线型和T型，成熟花粉粒为2-细胞型；③胚珠的类型为倒生胚珠，具有双珠被和厚珠心，雌配子体发育类型为蓼型；④揭示了雌雄配子体发育的对应关系，二者成熟时间同步，但雄蕊进入减数分裂时期比雌蕊早。首次发现光果姜花药壁中的绒毡层类型为变形绒毡层，这与前人报道的其他姜科植物的特征不同。研究结果可为姜科植物繁育工作及其系统分类提供有力的科学依据。  
        关键词：光果姜;大小孢子发生;雌雄配子体   
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        发布时间：2024-09-30
      • 肖悦,王冲,司玉洁,韩雪,段康民,陈林
        2024, 54(5): 909-918. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-013
        摘要：耐药铜绿假单胞菌（PAO1）在临床感染过程中造成非常棘手的问题，研究其耐药机制有助于临床的治疗。研究结果表明，相对于野生型，ΔprtN表现出明显的甲氧苄啶（Tmp）抗性。为了了解其抗性出现的机理，测定了Tmp作用靶点folA的表达情况。相比于PAO1, folA在ΔprtN中的表达并未升高，反而有所下降。进一步研究发现，PrtN调控的S型绿脓杆菌素基因和prtN的双突变体对Tmp的抗性稍有降低，而脂多糖缺陷菌株ΔwbpL对Tmp的抗性略有升高。在ΔprtN中活性氧（ROS）相关基因（oxyR，katA，ahpC）的表达水平、生物被膜及外排泵相关抗生素抗性检测结果都显示与野生型无显著性差异。综上，prtN基因突变引起的Tmp抗性可能是通过PrtN调控S型绿脓杆菌素及脂多糖相关靶标作用的结果。  
        关键词：绿脓杆菌素;prtN;甲氧苄啶;脂多糖;ROS   
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      • 王慧平,白晓镯,赵晶,赵省心,刘朕印,党凯,高云芳
        2024, 54(5): 919-928. DOI: 10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-05-014
        摘要：研究失重条件下血管平滑肌收缩性、Ca2＋敏感性及其调控通路RhoA-ROCK蛋白表达的变化，以及川芎嗪干预对其的影响。大鼠尾部悬吊模拟失重，在机体前、后部分别选取颈总动脉和肠系膜上动脉。在模拟失重大鼠颈总动脉中，由苯肾上腺素（PHE）或KCl诱发的血管收缩性和Ca2＋敏感性增强，RhoA激酶2（ROCK II）的表达、肌球蛋白磷酸酶靶亚基1（MYPT1）和肌球蛋白调节轻链（MLC）的磷酸化水平均上升，血管孵育Y-27632（ROCK特异性抑制剂）后可降低以上变化。模拟失重大鼠灌饲川芎嗪亦可降低以上变化。模拟失重后，大鼠肠系膜上动脉的收缩性和Ca2＋敏感性、ROCK II的表达、MYPT1和MLC的磷酸化水平降低，血管孵育Y-27632对以上变化无明显作用。模拟失重大鼠灌饲川芎嗪亦对以上变化无明显作用。结果表明，由RhoA-ROCK调控的血管平滑肌Ca2＋敏感性的变化可能是失重条件下机体前后部血管收缩性发生区域性重塑的关键因素。川芎嗪可抑制ROCK蛋白的表达，降低血管平滑肌升高的Ca2＋敏感性，从而纠正失重条件下机体前部血管收缩性的增强，但对失重条件下机体后部血管收缩性的减弱无恢复作用。  
        关键词：Ca2＋敏感性;RhoA-ROCK;血管收缩性;模拟失重;川芎嗪   
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