为探究中国林蛙(Rana chensinensis)早期胚胎发育特征,2022年3月收集其在河南省济源市太行山区野外自然抱对产出的受精卵,在室内水温(22.63±2.09)℃的条件下进行连续观察.结果显示,中国林蛙卵径(1.57±0.01)mm(n=5);早期胚胎发育分为25个时期,从受精卵到鳃盖完成期历时158.83 h;卵裂方式为不均等全裂;大约70％的胚胎在鳃血循环期出膜.中国林蛙早期胚胎发育的卵裂特征、出膜方式及出膜时期与近缘种相似,速度较慢;与其他无尾两栖类相比,卵裂特征、出膜方式和发育速度均呈现种属特异性.中国林蛙较小的卵径、较快的早期胚胎发育速度反映了其对静水产卵环境的适应.

2023年6月,在贵州省黔东南苗族侗族自治州榕江县采集到两头蛇属(Calamaria)物种1号雄性个体,标本具有以下形态学特征:背鳞13-13-13行,光滑;尾末端背鳞数为5行;上唇鳞4枚,下唇鳞5枚;眶前鳞1枚,眶后鳞1枚;颔片2对,后颔片间接触广泛;腹鳞158枚,尾下鳞20对.生活时头、体背面褐色,具5条细的黑褐色纵线纹,最外侧两行背鳞橙红色,体、尾腹面均匀橙红色.榕江县采集的标本与井冈两头蛇(C jinggangensis)原始描述中提供的形态学鉴定依据相符.线粒体Cyt b基因序列分析显示,本次采集的标本与已知井冈两头蛇样本的遗传距离约为0.85％.综合形态特征比较和系统发育分析,鉴定此次采集的两头蛇属标本为井冈两头蛇,为贵州省爬行动物分布新记录种.

为明确红胸黑翅萤(Luciola kagiana Matsumura,1928)(Coleoptera:Lampyridae)的线粒体基因组结构及熠萤亚科的分子系统发育关系,本研究对红胸黑翅萤的线粒体基因进行了测序、组装、注释和特征分析.结果表明,红胸黑翅萤的线粒体基因组全长为16 317 bp,包含了13个蛋白编码基因(proteincoding genes,PCGs)、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一个非编码控制区.对21种萤火虫(其中19种为熠萤亚科,2种为萤亚科)的线粒体基因组的组成和结构进行分析,分析结果表明,萤科(Lampyridae)昆虫线粒体基因组组成和结构的基本特征一致,但在线粒体全长、控制区长度、A+T含量偏向性以及基因间隔特征上在亚科间存在一定的差异性.利用最大似然法构建基于这21种萤火虫的13个PCGs的系统发育树,结果显示,红胸黑翅萤与熠萤属(Luciola)萤火虫聚类在一个分支上;熠萤亚科与萤亚科萤火虫各自聚成一个分支;熠萤亚科间同属的萤火虫种类都分别单独形成一个分支.本研究表明分子分类技术能极大地促进萤火虫分类学系统的完善,提升萤火虫分类的便利性和准确性.

南洋鼠(Chiromyscus langbianis)是亚洲特有的一种树栖鼠类,其属级分类一直存在争议,不同的分类系统将其归入白腹鼠属(Niviventer)或费氏树鼠属(Chiromyscus),影响了对其生物学特性的认识.本研究旨在通过测定和分析南洋鼠的线粒体基因组,探讨其线粒体基因组结构特征,并利用近邻相接法(neighbor-joining method,NJ)和最大似然法(maximum likeli-hood method,ML)构建22个近缘物种线粒体基因组的系统发育树,厘清南洋鼠的属级分类关系.结果表明,南洋鼠线粒体基因组总长度为16 288 bp,包含22个tRNA基因、13个蛋白编码基因、2个rRNA基因和一段非编码区(non-coding region,NCR),线粒体基因组碱基组成为 A 36.6％、T 28.9％、G 15.0％和 C 19.5％,AT 偏斜(AT-skew)为 0.092,GC 偏斜(GC-skew)为-0.337.在22个tRNA基因中,除tRNASer(AGY)缺少D环外,其余的21个tRNA基因均能够折叠成典型的三叶草结构.同时,部分tRNA基因,如tRNAPhe出现了A-A,tRNAVa1、tRNALeu、tRNAI1e出现了C-U等非经典配对,以维持tRNA二级结构的稳定性.基于近邻相接法和最大似然法构建的系统发育树表明,南洋鼠与费氏树鼠属的亲缘关系更近.进一步基于线粒体Cytb和Cox1构建的系统发育树及遗传距离分析结果,均支持南洋鼠划入费氏树鼠属.本研究为南洋鼠的分类地位和系统发育关系提供了分子证据,也为其种群遗传学的研究提供了数据参考.

2023年3月及6月,本课题组在浙江省丽水市和安徽省池州市进行翼手目物种多样性资源调查期间,使用蝙蝠竖琴网及昆虫网采集到一批蝙蝠标本.其中10号(1♂,9♀)体型较小,头体长43.34～47.12 mm,前臂长34.37～37.87 mm.耳廓尖长,耳屏较短,其长不及耳长一半;体毛柔软而浓密,背毛基部至毛尖呈黑色至深棕色,腹毛基部至毛尖呈深灰色至浅灰色;后足长8.22～9.49 mm,胫骨长16.08～17.23 mm,后足较长,超过胫骨长之半;股间膜和翼膜呈棕色,且翼膜附着于踝关节以下的跖骨处.颅骨细弱,颅全长14.92～15.82 mm,脑颅宽7.46～8.04 mm,额骨处倾斜明显,脑颅稍膨大圆润,颅顶较平,颧弓较细.上述外形及头骨特征与霍氏鼠耳蝠(Myotis horsfieldii)相吻合.同时,基于细胞色素b基因(Cyt b)的系统发育学证据亦支持上述鉴定结果.本发现为霍氏鼠耳蝠在浙江省和安徽省翼手目分布新记录,丰富了该种的基础生物学资料,扩大了对其地理分布范围的认知.

为合成代谢途径选择宿主生物,并为合成代谢途径中的外源反应确定外源酶是合成生物学和代谢工程的两大挑战问题.自然界中存在成千上万种微生物和生物合成反应,仅通过生物实验来确定这些目标既昂贵又耗时.本文设计开发了一种名为RPS(recommend metabolic pathway's species)的新型生物推理软件系统,以辅助合成代谢途径的设计.RPS软件可根据竞争性内源反应的比例和途径末端代谢物的数量为合成代谢途径推荐合适的宿主生物,并通过酶的系统发育距离和反应动力学信息为宿主生物中的外源反应识别合适的外源酶.有别于已有的以宿主为中心的合成代谢途径设计工具,RPS软件以代谢途径为中心的特点可帮助研究人员以不同视角评估合成代谢途径设计.实验结果表明,RPS软件工具可准确识别合成代谢途径潜在的宿主生物,并为合成代谢途径中的外源反应发现合适的外源酶.用户可通过https://biolab.gxu.edu.cn/RPS在线使用RPS软件工具.

本文阐述了肌少-骨质疏松症所涉及的肌肉和骨骼间的复杂串扰和密切联系及其发病机制,并概括性指出其治疗难点在于需要同时兼顾肌肉和骨骼.还阐述了 Hedgehog通路对于胚胎发育、组织形态建立以及人体组织的再生和修复的关键作用.从肌肉干细胞的增殖和分化、前体细胞和肌纤维生成、抑制炎症和调控免疫3个方面探讨了 Hedgehog通路对骨骼肌的重塑作用;从促进骨形成和抑制骨吸收2个方面阐述了 Hedgehog通路在骨重建中的作用.

运用阿新利蓝-茜素红双染色技术研究绿鳍马面鲀(Thamnaconus septentrionalis)初孵仔鱼和1～60dah(孵出后日龄)仔、稚和早期幼鱼中轴骨骼(头骨和脊柱)的发育规律.结果表明:绿鳍马面鲀初孵仔鱼头部无明显骨骼元件,3 dah脑颅软骨元件有前索软骨、侧索软骨、筛板和耳软骨环,咽颅软骨元件有米克尔氏软骨、腭方软骨、角鳃软骨和基鳃软骨;8 dah脑颅耳软骨环愈合成圆,咽颅上颌骨两侧末端与腭方软骨相连,角鳃软骨从前往后逐渐变短;15 dah脑颅耳软骨环凸出,咽颅齿骨和续骨出现,鳃丝密集分布,头部骨骼框架趋于稳定;18 dah脑颅嗅软骨环出现,咽颅米克尔氏软骨发生退化,下舌骨和上舌骨出现,上下颌前端出现锥形齿;20 dah脑颅出现额骨和筛骨,咽颅上下颌下移,前鳃盖骨和前颌骨出现并硬骨化;22 dah咽颅前鳃盖骨向下延伸出骨片,7对鳃条骨硬骨化;24 dah顶骨、副蝶骨、下鳃盖骨、主鳃盖骨和角舌骨出现并硬骨化;26 dah头部布满硬骨化的锥形小鳞;33 dah脑颅额骨、筛骨和缘带完全硬骨化,吻端变长,咽颅下鳃盖骨和主鳃盖骨完全硬骨化,锥形齿变门齿状;50dah头部除鳃丝其余骨骼均完全硬骨化,可认为头部骨骼硬骨化完成.绿鳍马面鲀的脊柱14 dah前透明无色;18 dah尾端的髓弓和脉弓分化出现;25 dah椎体分节完成;28 dah椎体硬骨化完成;30 dah部分椎体的后关节突与髓弓相愈合;45 dah各椎体间间距缩短,脊柱完全硬骨化.研究理清了绿鳍马面鲀早期发育过程中轴骨骼元件的发育时序和骨化特征,初步阐释了其中轴骨骼的生长发育规律和特殊性,可为此物种苗种培育提供参考.

子宫内膜的发育和功能高度依赖于类固醇激素的周期分泌及其同源受体的表达,其中最重要的是雌、孕激素及其受体.雌、孕激素使子宫内膜有增殖期和分泌期,维持正常的月经周期并为妊娠做准备,雌、孕激素失调会导致子宫内膜癌、子宫内膜增生和子宫内膜异位症等一系列疾病,引起严重的健康问题.病理状态下,雌激素与雌激素受体相互作用促进子宫内膜过度增殖,这与子宫内膜病变发生风险升高密切相关,而孕激素能有效抑制雌激素的增殖作用,但当孕激素受体表达异常或出现孕酮抵抗时会导致孕激素功能失调.子宫内膜相关疾病的有效治疗有赖于对激素通路的认识,综述导致子宫内膜疾病的激素通路及其调节因素,以期为临床研制出能有效预防及改善治疗结局的新药提供借鉴.

应激反应是指动物在受到不利刺激时,为维持正常状态所采取的适应性机制,主要表现为下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)被激活并分泌应激激素,鸟类的主要应激激素是皮质酮.人工繁育在朱鹮(Nipponia nippon)的保护过程中发挥了重要的作用,雏鸟期是朱鹮生长发育的关键时期,研究笼养朱鹮雏鸟应激激素随日龄的变化有助于提升饲养管理水平,并为野外应激生理研究与朱鹮保护提供指导和借鉴.本研究通过采集23～34日龄朱鹮雏鸟的血液样本,来探究朱鹮雏鸟的应激反应随日龄增长的变化模式.为进一步了解朱鹮雏鸟应激反应的发育特点,本研究将雏鸟期分为雏鸟期前期(日龄23～28 d)和雏鸟期后期(日龄29～34 d),并采集了朱鹮成鸟的血液样本.研究结果显示,朱鹮雏鸟的血浆基础水平皮质酮和日龄无显著相关性(R=0.340,P＞0.05),血浆应激皮质酮水平和日龄呈显著正相关(R=0.492,P＜0.05).朱鹮雏鸟的血浆基础皮质酮水平在雏鸟期前期和后期没有显著差异(P＞0.05),但两个时期均显著低于成鸟水平(P＜0.01).朱鹮雏鸟前期的血浆应激皮质酮水平显著低于雏鸟后期(P＜0.05),与成鸟相比,雏鸟前期与成鸟差异极显著(P＜0.01),雏鸟后期与成鸟差异显著(P＜0.05).本研究还发现朱鹮雏鸟的血浆基础皮质酮水平及应激皮质酮水平随日龄增长的变化模式在性别间无显著差异.建议在朱鹮雏鸟的饲养管理和野生种群保护工作中,在雏鸟23日龄后尽量减少人为干扰;在朱鹮雏鸟的野外应激生理研究中,应选择23～34日龄个体.