中国科学家破解膜蛋白晶体结构难题

3月18日出版的英国《自然》杂志以封面文章方式发表了中国科学家在光合作用机理研究领域的“菠菜主要捕光复合物的晶体结构”重大成果,并将“菠菜主要捕光复合物(2.72×0.1)nm分辨率的晶体结构”彩图选作该期杂志的封面。这是中国科学家经过6年时间成功测定的一个重要的光合膜蛋白晶体结构,从而率先破解了这一国际公认的、具有高度挑战性的前沿难题。“菠菜主要捕光复合物的晶体结构”的测定工作由中国科学院生物物理研究所、植物研究所的两个研究小组合作完成,得到中国科学院国家知识创新工程试点、科技部“973”计划、国家自然科学基金委…     

美研究人员用基因疗法治疗老鼠贫血获进展

美研究人员用基因疗法治疗老鼠贫血获进展关键词：基因治疗,贫血症最近·美国芝加哥大学医学中心（（上ｌ锦ｇｏ。ｎ－‘的研究小组用基因疗法治疗鼠类贫血症导、;得进展。该研究小组的研究人员通过腺病毒将人促红细胞生成素（ｈＥＰＯ）基因导人刚出生幼鼠和免疫缺失老...     

导入蔗糖合成基因使马铃薯增产

日本农林水产省生物资源研究所碳代谢控制研究室主任大杉立领导的小组向马铃薯栽培种五月女王中导入玉米蔗糖合成系基因(蔗糖磷酸合酶:SPS)获得成功。从得到的性状转化体中获得了薯重量增加30％的个体。曾在烟草、菠菜、番茄上使用SPS使果实和叶片变大,但导入马铃薯等根菜类是首例。其成果在4     

热处理对菠菜和上海青类囊体膜及叶绿素稳定性的影响

绿色蔬菜在加工和贮藏过程中发生的颜色劣变与类囊体膜上叶绿素蛋白复合体的稳定性有着密切的关系。本研究以上海青和菠菜为原料,研究了两种绿色蔬菜在热处理过程中类囊体膜溶液热容、多肽组分、叶绿素含量、pH以及蛋白质荧光的变化。结果表明：热处理会导致叶绿素蛋白复合体的降解,类囊体膜溶液pH下降,上海青类囊体膜热稳定性、叶绿素含量的保持优于菠菜类囊体膜。试验结果为我们明确绿色蔬菜颜色劣变的机理以及寻求更好的护绿手段提供了理论基础。     

乐果对菠菜叶片POD、SOD、CAT活性及MDA含量的影响

研究了喷施乐果后不同时间及不同施用量对菠菜(Spinacia oleracea)叶片POD、SOD和CAT活性及MDA含量的影响;同时检测了喷药后不同时间菠菜中乐果的残留量。结果表明,喷施乐果可促使菠菜叶片中POD和CAT活性增强以及MDA含量明显增加,而SOD活性在部分乐果处理中呈下降趋势;随着喷药后时间的延长,乐果在菠菜中的残留量亦随之减少。     

发根农杆菌介导的菠菜毛状根遗传转化体系的建立

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)侵染植物后可诱导植物产生毛状根。菠菜(Spinacia oleracea)是常见的食用蔬菜, 目前尚未见菠菜毛状根的研究报道。经筛选得到适合诱导菠菜毛状根的发根农杆菌菌株LBA9402, LBA9402侵染菠菜外植体茎后, 毛状根的诱导率最高可达16%。菠菜毛状根呈白色, 具有丰富的根毛, 能在无外源激素的固体培养基上快速增殖生长。通过诱导菠菜毛状根产生愈伤组织并进行分化, 获得了菠菜毛状根的再生植株, 再生率为8%。此外, LBA9402可将含有Ri质粒的T-DNA和携带外源GFP基因的Ti质粒T-DNA共同导入外植体中。PCR检测和荧光显微观察结果显示, rolB及GFP基因在菠菜毛状根基因组中稳定表达, 共转化频率为50%。     

发根农杆菌介导的菠菜毛状根遗传转化体系的建立

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)侵染植物后可诱导植物产生毛状根。菠菜(Spinacia oleracea)是常见的食用蔬菜, 目前尚未见菠菜毛状根的研究报道。经筛选得到适合诱导菠菜毛状根的发根农杆菌菌株LBA9402, LBA9402侵染菠菜外植体茎后, 毛状根的诱导率最高可达16%。菠菜毛状根呈白色, 具有丰富的根毛, 能在无外源激素的固体培养基上快速增殖生长。通过诱导菠菜毛状根产生愈伤组织并进行分化, 获得了菠菜毛状根的再生植株, 再生率为8%。此外, LBA9402可将含有Ri质粒的T-DNA和携带外源GFP基因的Ti质粒T-DNA共同导入外植体中。PCR检测和荧光显微观察结果显示, rolB及GFP基因在菠菜毛状根基因组中稳定表达, 共转化频率为50%。     

用图像分析装置诊断鲤鱼的贫血

大洋渔业公司、新日铁、东京水产大学小组使用图像分析装置测定鲤鱼红细胞形态,诊断鲤鱼贫血成功。于10月在山口县下关市召开的日本水产学会秋季大会上发表了这项成果。鱼类的贫血关系到运动能力的下降、应激抗性等的降低,也是养殖障碍之一。据大洋渔业公司说,这     

植物的相生相克

植物的相生相克叶茂富（浙江省苍南县林业局３２５８００）如果把两种植物种在一起，往往会出现种种有趣的情况。有的能互不侵害；有的能相互助长；有的则是一方或两方受害。由此可见，植物彼此之间相克相生的情况确实是很普遍的。在苹果园里，如果间种首精或燕麦，或者用...     

《实验医学期刊》：一种蛋白质会促进败血症发病

近日，日本筑波大学一个研究小组在美国《实验医学期刊》（JEM）网络版上发表报告说，他们发现免疫细胞中一种蛋白质会促进败血症的发病。这一发现有望帮助开发败血症治疗药物。     

研发动态

<正>利用基因编辑技术治疗镰状细胞病由美国加州大学伯克利分校、犹他大学医学院等机构研究人员组成的研究小组使用CRISPR-Cas9基因编辑技术,成功修复了镰状细胞病患者造血干细胞中的致病突变基因,向治疗该病迈出关键一步,同时也为治疗β-地中海贫血症、重症联合免疫缺陷甚至艾滋病等多种疾病指明了新方向。     

菠菜性别相关SRAP分子标记的筛选及分析

菠菜(2n=2x=12)是研究雌雄异株植物性别分化的一种理想材料。本研究利用SRAP (sequence re-lated amplified polymorphism)分子标记方法,采用256对引物组合对菠菜雌、雄基因池进行筛选,后利用聚丙烯酰胺凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳进行检测。结果表明,经过对256对引物组合进行筛选,其中20对引物组合扩增效果较好,共获得47个雌性特异片段和29个雄性特异片段,其多态性达到19.9%;在这20对引物组合中,引物对em11+me14、em10+me10经琼脂糖凝胶电泳验证扩增效果最好,可以扩增出菠菜雄、雌稳定的分子标记。本研究获得的性别特异标记可以用于菠菜幼苗期性别鉴定,同时为菠菜性别相关基因的克隆奠定了基础。     

《实验医学期刊》：一种蛋白质会促进败血症发病

日本筑波大学一个研究小组在新一期美国《实验医学期刊》网络版上发表报告说，他们发现免疫细胞中一种蛋白质会促进败血症的发病。这一发现有望帮助开发败血症治疗药物。     

《科学》：红细胞生成过程关键步骤确定

来自洛桑联邦理工学院（EPFL）的一个研究人员小组确定了红细胞生成过程中一个关键的步骤。这一研究发现可能不仅有助于阐明如贫血等血液疾病的病因,还使得医生们的梦想离现实更近了一步：在实验室能够制造出红血细胞,由此提供一个潜在的取之不竭的血液主要成分资源,用于输血。     

硝酸盐胁迫对不同抗性菠菜抗氧化物酶活性和甾醇含量的影响

以"大叶菠菜"和"超级菠菜"为试验材料,分析不同浓度硝酸盐(NO3-)对两种菠菜品种种子萌发、幼苗膜脂过氧化、抗氧化物酶活性、渗透调节物质和甾醇含量的影响.结果表明,160 mmol/L NO3-显著抑制菠菜种子萌发,且"超级菠菜"的相对发芽率高于"大叶菠菜",说明"超级菠菜"的抗性高于"大叶菠菜".160 mmol/L NO3-胁迫处理菠菜幼苗发现MDA(malondialdehyde)和H2O2(hydrogen peroxide)含量在处理24、48 h时显著高于对照,且"大叶菠菜"中含量高于"超级菠菜";SOD(superoxide dismutase)、POD(perioxidase)和CAT(catalase)三种抗氧化物酶活性及可溶性糖、可溶性蛋白含量增加,且"超级菠菜"含量高于"大叶菠菜";两品种中豆甾醇和谷甾醇含量在NO3-胁迫处理48 h后升高,"超级菠菜"中豆甾醇/谷甾醇的比值与"大叶菠菜"相比变化较小.以上结果表明,"超级菠菜"的抗性高于"大叶菠菜"可能与其胁迫后具有较高的抗氧化物酶活性、渗透调节物质和甾醇含量有关.     

气候变暖使树叶新生期提前

众所周知，如果春天来得早，花草树木会提前萌芽，不过人们对这一现象的了解大多停留在感性认识阶段。近日，一个由法国、英国、日本和俄罗斯科学家组成的研究小组运用精确的科学方法。证明了气候变暖使树叶新生期提前的事实。     

CHM：服用抗生素或导致哮喘恶化

日本一个研究小组通过动物实验发现，服用抗生素会破坏实验鼠肠道的菌群平衡，从而使哮喘症状恶化，该成果可能促进开发出治疗哮喘的新药。相关论文发表在近日出版的美国《细胞一宿主与微生物》杂志网络版上。     

铀对菠菜叶片光合作用影响的研究

为了进一步揭示铀对植物光合作用的影响机理,用不同浓度铀[0、20、50、100、150mg·kg-1]土培处理6叶期菠菜(Spinacia oleracea L.),分别于处理7、14、21、28d后分析铀对菠菜叶片光合色素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和生长指标的影响。结果显示:(1)低浓度铀(20、50mg·kg-1)显著促进菠菜叶片的叶绿素含量和净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)以及蒸腾速率(Tr)等光合气体交换参数;高浓度铀(100、150mg·kg-1)则表现出显著抑制作用,且处理浓度越高,处理时间越长,光合气体交换参数的下降幅度就越大,而胞间CO2浓度(Ci)却反而上升,说明导致Pn下降的主要原因是非气孔因素。(2)高浓度铀处理显著影响菠菜叶片的叶绿素荧光动力学参数,其中光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)均显著降低,而初始荧光(F0)显著升高。(3)菠菜幼苗的根长、株高、生物量均随着铀浓度的增加表现出先应激性上升后下降的动态变化。研究表明,低浓度铀可以显著增加菠菜叶绿素含量,有效改善叶片光合效率,促进幼苗的生长发育,而高浓度铀则会抑制菠菜叶片的光合作用,导致光合效率显著下降,显著抑制幼苗的生长发育。     

蓝藻藻胆体与菠菜光系统Ⅱ颗粒之间的能量传递

制备了嗜热蓝藻优雅粘囊藻（ＭｙｘｏｓａｒｃｉｎａｃｏｎｃｉｎｎａＰｒｉｎｔｚ）的藻胆体和菠菜（ＳｐｉｎａｃｉａｏｌｅｒａｃｅａＭｉｌ．）的光系统Ⅱ颗粒,测定了它们的吸收光谱和低温荧光光谱。研究了藻胆体与菠菜光系统Ⅱ颗粒的能量传递。发现藻胆体不仅能将吸收的光能有效地传递给菠菜的光系统,而且能量传递的效率随着反应体系离子强度的升高而升高（ＫＨ２ＰＯ４,０１～０．５ｍｏｌ／Ｌ）。用５５８ｎｍ的光激发,可以测到菠菜光系统Ⅱ颗粒的放氧活性显著升高,进一步表明藻胆体可以将激发能传递给菠菜的光系统Ⅱ。     

不同菠菜品种对海水胁迫的生理响应差异

以耐海水菠菜品种荷兰3号和海水敏感品种圆叶菠菜为材料,采用水培方法,研究了海水胁迫对菠菜叶片、根系质膜的伤害作用以及叶片光合作用、叶绿素荧光参数的影响.结果表明:(1)海水胁迫对荷兰3号单株干重影响不大,而显著降低圆叶菠菜的单株干重,并使2个品种植株的叶片和根系MDA含量增加,质膜透性增大,叶片光合色素含量降低,但荷兰3号的变化幅度(叶片MDA除外)小于圆叶菠菜.(2)海水胁迫下,短期内2个品种由于气孔限制引起叶片胞间CO2浓度(Ci)降低,净光合速率(Pn)下降;长期胁迫下,荷兰3号Pn恢复到对照水平,而圆叶菠菜同化力下降,Pn降低.(3)海水胁迫对荷兰3号光化学猝灭系数(qP)影响不大,实际光化学效率(ΦPSⅡ)明显升高,而圆叶菠菜的qP和ΦPSⅡ均下降;荷兰3号初始荧光(F0)的下降幅度和非光化学猝灭系数(qN)上升幅度比圆叶菠菜大;2个菠菜品种的最大光化学效率(Fv/Fm)均下降,但荷兰3号光抑制程度(1-qP/qN)的升高幅度比圆叶菠菜小.研究结果说明,海水胁迫下,2个耐性不同的菠菜品种植株都产生了光合作用的光抑制和光氧化伤害,使膜质过氧化和叶绿素含量降低;耐性强的品种能够较多地将光能用于光化学反应,热耗散能力较强,光抑制程度较低,膜系统和光合色素受到活性氧的破坏程度较低,保持了较高的净光合速率,最终可明显降低海水胁迫对植株生长的影响.