植物褪黑素生物合成研究进展

褪黑素是生物进化过程中一种保守的小分子物质,在动物体内主要参与昼夜节律调节。国内外学者致力于植物褪黑素的合成途径、生理功能及作用机制研究,发现其参与了植物生长发育(根系发育、果实发育)及细胞氧化还原平衡的调节等。在植物褪黑素合成途径研究方面,已发现褪黑素存在于多种植物中并克隆出其合成相关基因。在不同植物中,褪黑素合成相关蛋白的亚细胞定位存在较大差异,合成部位也因植物种类不同存在差异。本文综述了植物褪黑素的合成途径、亚细胞定位合成调控的研究现状,重点论述了亚细胞定位、酶动力学对合成上游的调控,并对其研究前景进行了展望。     

植物中褪黑素的研究进展

植物褪黑素自20世纪90年代被发现以来,初期的研究多为测定方法,而后褪黑素生理功能的研究成为热点。植物中褪黑素含量的测定方法有放射免疫测定(RIA)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)和气相色谱-质谱(GC-MS)等,而高效液相色谱与荧光检测器(HPLC-FD)和电化学检测器(HPLC-EC)联用是植物中褪黑素定量研究的较常用方法。褪黑素含量因植物种类、器官不同而异,并以繁殖器官种子和花中较高。褪黑素在植物中具有调节光周期、促进植物种子萌发及生根、提高植物抵御外界环境压力如重金属、紫外辐射、温度变化等功能,而这些生理功能的作用机制、合成位点等尚待进一步研究。该文对国内外近年来有关褪黑素在植物中的检测方法、生物合成途径及生理功能等几个方面的研究进展进行综述,并提出今后的研究方向。     

褪黑素参与植物抗逆功能研究进展

褪黑素(N-乙酰基-5-甲氧基色胺)是一种生命必需的小分子吲哚胺类物质, 广泛存在于动植物体内, 对动植物的生长发育起至关重要的作用。随着植物褪黑素研究的逐渐深入, 褪黑素在植物体内的合成途径及作用也更加明确。研究表明, 褪黑素在提高植物抵抗非生物和生物胁迫能力等方面具有调控作用。该文对近年来有关植物褪黑素参与非生物和生物胁迫的研究进展进行总结, 旨在为阐明褪黑素影响植物抵御逆境胁迫的调控机理提供参考。     

植物褪黑素研究进展

褪黑素最初是在动物中发现的一种吲哚类小分子,具有昼夜节律调节、清除自由基等多种生理功能,还具有改善睡眠的保健作用。后来在植物中也检测到了褪黑素,这表明植物也能合成褪黑素。随着对植物褪黑素的深入研究,发现褪黑素在调控植物生长发育、耐受干旱、高温、低温、高盐、重金属等非生物胁迫、抵御细菌和真菌病害方面具有重要作用。从植物褪黑素合成途径、生长发育调控和胁迫应答反应方面的研究进展进行了综述,以期为植物褪黑素研究提供参考。     

盐胁迫盐芥和拟南芥褪黑素含量及合成相关基因表达模式分析

盐生植物盐芥（Eutrema salsugineum）耐盐适应性强且具备模式植物特征,是研究植物逆境适应机理的理想材料。作为一种多功能的激素信号分子,褪黑素在盐芥耐盐性中的作用仍不清楚。本研究以盐芥为主要材料,以拟南芥做对比,主要通过褪黑素酶联免疫以及实时荧光定量PCR分析,比较了二者在不同组织中褪黑素的积累和在响应盐胁迫过程中褪黑素合成、相关基因的表达模式以及外源褪黑素处理对其盐应答表型的影响。结果显示,两种植物的褪黑素合成均在幼叶中最高,盐芥本底褪黑素合成水平显著高于拟南芥,且盐胁迫诱导了两种植物中的褪黑素含量,但不同于盐芥,拟南芥在处理7 d后褪黑素合成明显下降。通过序列比对发现在不同植物中,盐芥和拟南芥褪黑素合成相关基因的亲缘关系较近。盐应答表达分析显示,盐芥SNAT1、ASMT和COMT在盐处理3 d表达上调,而拟南芥中的相关基因在处理1 d和3 d后受盐诱导,7 d后拟南芥中表达下降而盐芥中则无明显变化,表明两种植物相关基因响应盐信号的表达变化存在差异。此外,外源褪黑素处理明显缓解了两种植物在盐逆境下的胁迫表型。综上,褪黑素有效贡献于盐芥抗盐性,参与调节盐芥和拟南芥的耐盐适...     

褪黑素与植物抗逆性研究进展

褪黑素广泛存在于植物体内,对植物生长和发育方面有着重要的作用。其中,最为人们关注的是褪黑素在植物抵御干旱、高盐、极端温度和氧化胁迫等不良影响中所发挥的重要功能。随着人们对褪黑素研究的深入,褪黑素在植物体中发挥的作用和功能也更加明确,国内外在褪黑素与植物抗逆性关系的研究也取得了丰硕的成果。主要从植物体中褪黑素的合成途径、褪黑素在植物抗性反应中的作用以及内源褪黑素含量与逆境等方面进行了综述,并提出今后的研究方向。可以归纳为:植物体内褪黑素的合成机制与动物体内相似,但是确切的生物合成途径和具体的合成位点尚未明确;外源褪黑素处理能够增强植物抵御逆境的能力;逆境胁迫能够促进植物自身合成褪黑素,过表达褪黑素合成相关基因能够增加植物体内褪黑素的含量。     

动物内源褪黑素调控生物节律的研究进展

内源褪黑素对人类和其他哺乳动物的节律行为具有调控功能。生物节律是自然进化赋予生命的基本特征之一,生物体的生命活动受到生物节律的控制与影响。在哺乳动物中,节律调控中心是松果体,其主要功能是合成和分泌褪黑素。褪黑素广泛参与生物体节律行为的调节,本文从褪黑素的产生和作用机制,分别阐述褪黑素对昼夜节律行为和多种年节律行为的调控作用,同时明确褪黑素与生物钟及神经内分泌系统的直接作用和反馈互动的复杂集合,进一步揭示褪黑素调控生物节律的重要作用,以期为褪黑素的基础研究以及未来探究生物体的生物钟内源性发生机制提供参考。     

褪黑素对玉米幼苗根系发育和抗旱性的影响

褪黑素是一种在生物体内广泛存在的吲哚胺类化合物,参与植物的多种生理和生化过程。近年来研究认为褪黑素可以不同程度地增强植物的抗逆性,但对其作用机理仍知之甚少。通过两种褪黑素的施用方法,详细研究了褪黑素对于玉米根系发育和抗旱性的影响。首先,采用水培根灌褪黑素的方法对玉米幼苗的根系和生长状况进行分析,结果表明施加褪黑素显著提高多种玉米幼苗根系参数,包括根长、根表面积、根体积和侧根数目等。其次,采用盆栽浸种褪黑素的方法,对叶片相对含水量、光合作用、抗氧化酶活性、地上部分生物量等进行测定,结果表明在干旱胁迫条件下,褪黑素浸泡种子的处理方式能够提高植株的光合速率、气孔导度和蒸腾速率,增强抗氧化酶活性以及降低活性氧和丙二醛含量,证明褪黑素促进植物根系发育,减轻氧化损伤,缓解光合抑制,改善植物水分状况,从而提高植物抗旱性。     

褪黑素调节烟草丁香假单胞菌抗性的功能研究

为分析褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)在植物先天免疫中的功能及调控机理,研究以病原菌丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000,Pst DC3000)—烟草互作系统为模型,检测了病原菌侵染对烟草褪黑素相关基因表达的影响,并探讨了褪黑素对植物叶片病原菌生长以及气孔开度和活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)含量的影响以及调控机理。结果表明:(1)Pst DC3000处理提高了烟草褪黑素合成(NtSNAT1)和受体(NtPMTR1)基因表达,且外源褪黑素处理降低了叶片中的病原菌含量。(2)与野生型植物相比,过表达大豆GmSNAT1基因显著提高了转基因烟草中内源褪黑素含量和NtPMTR1的表达,且转基因烟草叶片中的Pst DC3000菌落数显著下降。(3)外源褪黑素和细菌鞭毛蛋白多肽flg22处理诱导了野生型和转基因烟草保卫细胞中ROS产生和气孔关闭,且转基因植物对褪黑素和flg22诱导的气孔关闭和ROS产生比野生型烟草更加敏感。综上所述,研究表明褪黑素可能通过受体NtPMTR1介导的信号途径促进保卫细胞ROS产生,诱导气孔关闭,从而降低病原菌Pst DC3000的入侵。     

褪黑素在哮喘防治中的作用

褪黑素是由松果体分泌的一种神经内分泌激素,具有节律调节、应激反应和清除自由基等生物学功能。近年研究发现,在哮喘患者体内存在褪黑素分泌及代谢功能紊乱,褪黑素干预研究显现其在哮喘的抗炎、免疫调节等方面具有一定的作用。     

Entwicklungsgeschichte und Ultrastruktur von Pollenkitt und Exine bei nahe verwandten entomophilen und anemophilen Angiospermensippen derAlismataceae,Liliaceae, Juncaceae,Cyperaceae, Poaceae undAraceae

Some closely related members of the monocotyledonous familiesAlismataceae, Liliaceae, Juncaceae, Cyperaceae, Poaceae andAraceae with variable modes of pollination (insect- and wind-pollination) were studied in relation to the ultrastructure of pollenkitt and exine (amount, consistency and distribution of pollenkitt on the surface of pollen grains). The character syndromes of pollen cementing in entomophilous, anemophilous and intermediate (ambophilous or amphiphilous) monocotyledons are the same in principal as in dicotyledons. Comparing present with former results one can summarize: 1) The pollenkitt is always produced in the same manner by the anther tapetum in all angiosperm sub-classes. 2) The variable stickiness of entomophilous and anemophilous pollen always depends on the particular distribution and consistency of the pollenkitt, but not its amount on the pollen surface. 3) The mostly dry and powdery pollen of anemophilous plants always contains a variable amount of inactive pollenkitt in its exine cavities. 4) A step-by step change of the pollen cementing syndrome can be observed from entomophily towards anemophily. 5) From the omnipresence of pollenkitt in all wind-pollinated angiosperms studied one can conclude that the ancestors of anemophilous angiosperms probably have been zoophilous (i.e. entomophilous) throughout.

     

Identification and Characterization of the First Equine Parainfluenza Virus 5

正Dear Editor,Parainfluenza virus 5 (PIV5), known as canine parainfluenza virus in the veterinary field, is a negative-sense,nonsegmented, single-stranded RNA virus belonging to the Paramyxoviridae family (Chen 2018). The virus was first reported in primary monkey kidney cells in 1954 (Hsiung1972), then it has been frequently discovered in various     

Pathogenic Characterization and Full Length Genome Sequence of a Reassortant Infectious Bursal Disease Virus Newly Isolated in Pakistan

<正>Dear Editor,Infectious bursal disease (IBD) is one of the most important diseases of the poultry. The IBD virus (IBDV), a nonenveloped virus belonging to the Birnaviridae family with a genome consisting of two segments of double-stranded RNA (segments A and B), targets B lymphocytes of bursa of Fabricious leading to immunosuppression. In Pakistan,poultry farming is the second biggest industry and IBD is the second biggest disease threating the poultry sector.However, there is limited genome information of IBDV     

Similar aerosol emission rates and viral loads in upper respiratory tracts for COVID-19 patients with Delta and Omicron variant infection

Highlights
1 Aerosol emission rates of Delta or Omicron patients were similar.
2 Viral loads in upper respiratory tract of Alpha, Delta and Omicron patients were similar.
3 Viral loads in upper respiratory tract of vaccinated or unvaccinated Delta patients had no difference.     

Recombinant human interferon-α1b inhibits SARS-CoV-2 better than interferon-α2b in vitro

Highlights
1) A comprehensive evaluation method for anti-SARS-CoV-2 drugs was established based on RT-qPCR, TCID₅₀ method, and immunofluorescence.
2) A significant antiviral effect of rHuIFN-α1b was shown with EC₅₀=0.12 IU/mL in Vero cells and EC₅₀=0.52 IU/mL in Calu-3 cells, which was better than rHuIFN-α2b (EC₅₀=0.25 IU/mL in Vero cells and EC₅₀=2.48 IU/mL in Calu-3 cells).
3) rHuIFN-α1b has a good potential in the application of anti-COVID-19 therapy.     

Continued antigenic variation of highly pathogenic avian influenza A (H7N9) virus in laying hens in China, 2020–2021

Highlights
1. 13 strains of H7N9 viruses from laying hens in 2020 and 2021 were identified.
2. H7N9 viruses in China comprised at least 11 genotypes.
3. H7N9 viruses are high pathogenic in chickens, not in ducks.
4. The most H7N9 viruses cross-reacted poorly with H7-Re3 antiserum.
5. The H7-Re3 vaccine was unable to prevent H7N9 infection.