细菌视紫红质光学图像存储的灰阶特性研究

细菌视紫红质（Bacteriorhodopsin,BR）是一种具有优良光致变色特性的光敏蛋白分子,具有极好的抗疲劳性和高的光转换量子效率,可用于光学图像信息的获取和存储.文章讨论了BR分子膜在受到随空间位置变化的光强调制下,BR分子膜光吸收变化量的空间分布及其与存储图像灰度分布之间的关系;建立了BR灰度图像存储特性实验系统,并对BR-D96N薄膜存储的光学图像灰阶特性进行了实验研究,实验表明BR薄膜图像存储具有出色的灰度表现能力.     

光照和温度对氮饥饿及饱和营养条件下石莼(Ulva lactuca)的硝态氮吸收动力学影响

为探讨海藻养分吸收能力并以高效养分过滤器筛选为目标,以N饥饿和N饱和的石莼为材料,研究了3种光照及温度因子及其交互作用对不同N素营养限制状态下石莼NO3-吸收动力学特征的影响。结果表明:N饱和条件下,随着光照的增强,石莼对NO3-的最大吸收速率也增加;30℃条件下,光照强度的增加虽然使得其最大吸收速率提高,但Vmax/Km在中等光强下最大;20℃最有利于石莼对NO3-的吸收。N饥饿条件下,石莼对NO3-的吸收速率显著大于非饥饿状态。在10℃和20℃条件下,呈现与N饱和条件下相似的规律,但在30℃条件下,中等光强石莼对NO3-的最大吸收速率最高。在10℃和20℃条件下,增加光强促进石莼对NO3-的吸收,但30℃条件下光强的增加并未起到促进作用。饥饿状态下的石莼的NO3-吸收速率较高,当石莼吸收NO3-饱和时,依然可以以较低的速率继续吸收环境中的NO3-。     

细菌视紫红质的两种光电微分响应及其机制

利用MATLAB软件对细菌视紫红质 (BR)膜光电器件的脉冲响应实验数据进行拟合 ,得到器件的冲激响应函数。据此用SIMULINK模块构造出了反映BR光电器件特性的仿真系统。利用此系统对不同间断光入射BR光电器件时的输出响应信号进行了仿真计算。通过分析得出结论 :以前所描述的微分响应 (发生在毫秒到秒的时间量级 ,在光打开时产生一个正脉冲 ,在光关掉时产生一个负脉冲 )并非BR分子固有的特性 ,部分是由于测量电路引起的。BR分子本身特性引起的微分响应是发生在微秒时间量级 ,而且在光打开时产生一个负脉冲 ,在光关掉时产生一个正脉冲。对这两种微分响应产生的机制分别进行了探讨     

鲫鱼(Carassius auratus)视网膜敏感度在明适应过程中的变化

在明适应过程中,随着适应光强的不同,鲫鱼视网膜电图b波的敏感度呈现两种不同类型的变化,分别定名为D型(下降型)和R型(回复型)。当适应光较弱时为D型——敏感度随适应时间逐渐降低,在几分钟内达到稳定。但当适应光强超过一定水平后(1.95×10~(-6)瓦/平方厘米,网膜水平),即为R型——敏感度一开始急剧降低(5～8对数单位),随后逐渐回复,回复的时间进程近似为指数函数。适应光愈强,回复的幅度愈大,达到稳定的时间愈长,当适应光强为1.95×10~(-4)瓦/平方厘米时,分别为2.3对数单位和30分。在中间的适应水平是一种过渡的类型,兼有D型和R型的某些特点。对不同适应水平时b波的光谱敏感特性、辨增阈、振幅-强度曲线和闪光融合频率的分析表明,网膜活动由杆细胞系统向锥细胞系统过渡的明适应水平恰与由D型变化向R型变化的水平相当,这一事实强烈地提示,D型和R型变化分别表示杆细胞系统和锥细胞系统的适应特性。R型变化基本上与网膜内色素颗粒的漂移无关,可能归因子锥细胞活动以及它从杆细胞的抑制中解脱出来。对若干有关的工作进行了讨论。     

鲫鱼(Carassius auratus)视网膜敏感度在明适应过程中的变化

在明适应过程中,随着适应光强的不同,鲫鱼视网膜电图b波的敏感度呈现两种不同类型的变化,分别定名为D型(下降型)和R型(回复型)。当适应光较弱时为D型——敏感度随适应时间逐渐降低,在几分钟内达到稳定。但当适应光强超过一定水平后(1.95×10~(-6)瓦/平方厘米,网膜水平),即为R型——敏感度一开始急剧降低(5～8对数单位),随后逐渐回复,回复的时间进程近似为指数函数。适应光愈强,回复的幅度愈大,达到稳定的时间愈长,当适应光强为1.95x10~(-4)瓦/平方厘米时,分别为2.3对数单位和30分。在中间的适应水平是一种过渡的类型,兼有D型和R型的某些特点。对不同适应水平时b波的光谱敏感特性、辨增阈、振幅-强度曲线和闪光融合频率的分析表明,网膜活动由杆细胞系统向锥细胞系统过渡的明适应水平恰与由D型变化向R型变化的水平相当,这一事实强烈地提示,D型和R型变化分别表示杆细胞系统和锥细胞系统的适应特性。R型变化基本上与网膜内色素颗粒的漂移无关,可能归因于锥细胞活动以及它从杆细胞的抑制中解脱出来。对若干有关的工作进行了讨论。     

干旱胁迫对不同光环境下的三叶漆幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的影响

以2年生三叶漆(T erm inth ia p an icu la ta)幼苗为实验材料,研究了生长于全自然光和遮荫条件(光强相当于自然光强的50%)下幼苗的光合特性和叶绿素荧光参数对不同土壤水分条件的响应,探讨了其对干旱和强光胁迫的生理适应机制.结果表明,叶片相对含水量(RW C)、叶水势(Ψ)、最大光合速率(Pm ax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)和光合色素含量都随干旱胁迫的加剧而下降.Pm ax、AQY、Rd和比叶重(LM A)随光强的增加而升高,色素含量则随光强升高而降低.Ch la/b、C ar/Ch l随干旱程度和光强的增加有升高的趋势.PSⅡ的最大光能转换效率(Fv/Fm)和光化学量子效率(ФPSⅡ)在日间光较强时明显降低,说明发生了光抑制.电子传递速率(ETR)和非光化学猝灭系数(N PQ)随日间光强的增大而升高,表明三叶漆可能通过增强光呼吸和热耗散抵御光抑制、保护光合机构.二元方差分析表明,水分和光强具有明显的交互作用.全自然光下严重干旱的幼苗仍有较高的Pm ax(9.65μm o l.m-2.-s 1),说明三叶漆对干旱和强光具有极强的适应能力,这也是其成为干热河谷植被优势种的重要原因.     

基因突变细菌视紫红质薄膜的长寿命M态光存储

实验研究了D96N型基因突变细菌视紫红质薄膜的光存储性能,实现了用670 nm激光在BR膜上记录光学图像,用560 nm弱光读出图像,用488 nm激光擦除图像的写读擦操作.M态寿命在室温下延长到了3 min,比溶液状态下的野生细菌视紫红质M态寿命延长了5个数量级.     

光合电子流对光响应的机理模型及其应用

光合电子流对光响应的机理可以揭示植物光合电子流与光强、植物捕光色素分子物理特性之间的关系。该文讨论了光合电子流对光响应的机理模型的特性以及捕光色素分子的物理性质, 并利用此模型拟合了山莴苣(Lagedium sibiricum)、一年蓬(Erigeron annuus)和紫菀(Aster tataricus)的光合电子流对光响应的曲线。由此模型不仅可以得到植物的最大光合电子流、饱和光强、初始斜率等参数, 还可以获得捕光色素分子有效光能吸收截面和处于最低激发态的捕光色素分子数对光的响应关系。结果表明: 随光强的增加, 山莴苣的捕光色素分子的有效光能吸收截面下降最快, 紫苑的下降速度最慢; 山莴苣处于最低激发态的捕光色素分子数增长速度最快, 紫苑的增长速度最小。捕光色素分子的有效光能吸收截面随光强增加而下降、处于最低激发态的捕光色素分子数随光强增加而增加的特性将减少其光能的吸收和激子的传递, 因而有利于减少强光对植物产生的光伤害。     

光系统Ⅱ实际光化学量子效率对光的响应模型的比较

为了比较光系统Ⅱ实际光化学量子效率(FPSⅡ)对光的响应机理模型(简称机理模型)、负指数模型和指数模型的优缺点,用LI-6400-40B光合作用测定仪控制CO2浓度和温度,测量了剑叶金鸡菊(Coreopsis lanceolata)、黄荆(Vitex negundo)和大狼杷草(Bidens frondosa)的电子传递速率(ETR)对光的响应曲线(ETR-I)和FPSⅡ对光的响应曲线(FPSⅡ-I),然后用这3个模型分别拟合了这些数据。拟合结果表明:3个模型都可以较好地拟合这3种植物的ETR-I的响应数据和FPSⅡ-I的响应数据,但由指数模型拟合ETR-I和FPSⅡ-I的响应数据得到相应的饱和光强(PARsat)和光系统Ⅱ最大光能利用效率(Fv/Fm)之间存在显著差异,且估算的饱和光强远低于实测值。由机理模型可知,FPSⅡ不仅与光强的函数有关,还与植物的内禀特性有关,即与天线色素分子的本征光能吸收截面、激子的传递效率、能级的简并度、光化学反应常数、热耗散常数和处于最低激发态的平均寿命等参数有关。此外,由机理模型还可知,FPSⅡ随光强的增加而下降的原因是捕光色素分子的有效光能吸收截面随光强增加而降低。     

濒危植物银杉幼树对生长光强的季节性光合响应

银杉(Cathayaargyrophylla)是我国松科中特有的单种属植物,被认为处于濒危状态。在对银杉群落多年调查研究的基础上,针对银杉幼树生长过程对光强的需求特性,我们开展了银杉幼树对光的适应性研究。试验在人工培育的银杉苗圃地,采用遮荫的方法设置不同的光环境处理(100%、45%和3%自然光强),利用气体交换技术和叶绿素荧光技术测定了3种光强下银杉叶片光合生理指标的变化,探讨了不同光环境下银杉幼树光合能力在夏季和冬季的变化及其对生长光强的响应等。结果表明:在夏季银杉生长旺盛时期,遮荫导致叶片最大光合速率(Pnmax)、羧化效率(CE)下降,但不同叶龄叶片的下降幅度不同。随生长光强的下降,银杉幼树的光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)有所降低,但全晴天时,低光强(3%自然光强)条件下实际的光辐射量高于当年生叶片光补偿点的累积时间约6h,而且与光饱和的区域相差极大,造成全天碳同化量低,同化物累积少,严重影响了银杉幼树的正常生长。在不同处理中全光强条件下银杉幼树长势最好,45%光强条件下幼树生长减慢。冬季银杉最大光合速率(Pnmax)、羧化效率(CE)值均低于夏季,光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)也较夏季降低。全光照条件下无论是当年生叶片和一年生叶片,在冬季均出现了轻微光抑制现象,适度遮荫有利于银杉抵御冬季光抑制。无论在遮荫或不遮荫条件下,冬季银杉叶片将所吸收的相对过剩光能通过非辐射途径耗散出去,表现出一种光保护策略。     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.