微流控线性加载低温保护剂减少猪MⅡ期卵母细胞的渗透损伤

在卵母细胞低温保存中,通常需要加载冷冻保护剂来抑制冰晶对细胞的损伤,但高浓度冷冻保护剂的加载会对细胞造成渗透损伤.为了减小细胞的渗透损伤,本文设计并制作了适合卵母细胞冷冻保护剂加载的微流体装置,研究了微流控线性加载30%(v/v)二甲基亚砜(Me2SO)低温保护剂时细胞内保护剂浓度变化、细胞体积变化,以及对细胞存活率与发育率的影响,并与传统的加载方法(一步法、分步法)做了比较.结果表明:微流控法能够实现卵母细胞冷冻保护剂的连续线性加载,避免了卵母细胞体积的骤变,显著减小了细胞的渗透损伤,提高了细胞的存活率.其中细胞的最小渗透体积减小为0.86V0,细胞的存活率达到92.8%,比一步法高33%,比两步法高16.3%,但与四步法之间无显著性差异.经孤雌激活后体外培养,细胞的卵裂率和囊胚率分别达到75.8%和27.4%,都显著高于一步法和分步法(P0.05).因此,微流控线性加载低温保护剂能够显著减小细胞的渗透损伤,为卵母细胞低温保存技术提供新思路.     

植物对干旱胁迫的分子反应

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要因子,渗透保护剂的合成和积累,脱水伤害的修复,自由基清除酶和LEA蛋白基因表达的增量调节能增加植物的耐干旱性。植物在干旱条件下至少有4条信号转导途径,其中2条信号途径是依赖ABA的,另外2条途径是不依赖ABA的,在植物干旱胁迫的信号转导中,双组分的组氨酸激酶可能起渗透感受器的作用,Ca^2 和IP3可能是脱水信号的第2信使,转基因植物是一种评价编码蛋白功能的良好系统。     

高等植物调渗蛋白与耐旱耐盐基因工程

高等植物调渗蛋白与耐旱耐盐基因工程艾万东（中国科学院遗传研究所植物生物技术实验室）土壤中盐的积累是一个全球性的问题,了解植物耐盐机制,对于耐盐作物多样性的开发与应用是一个关键因素。植物为了消除由盐胁迫而造成的不平衡,通常在细胞中积累两类性质不同的渗透保护剂（Ｏｓｍｏｐｒｏｔｅｃｔａｎｔ）,一类是小分子的有机化合物,如甜菜碱和脯氨酸,另一类是蛋白质。     

低温保护剂加入/取出过程中细胞体积的极值

低温保护剂是细胞低温保存过程中必不可少的,其加入／取出过程受到细胞体积变形极限的限制．在两参数细胞渗透模型的基础上,得到了细胞在低温保护剂加入／取出过程中细胞内水体积和细胞体积极值的解析解,分析了低温保护剂的渗透性和初始浓度差对细胞体积极值的影响。     

菠菜叶片胆碱加单氧酶的纯化及抗体制备

许多高等植物、微生物和动物积累有机物质,如甜菜碱、脯氨酸、多羟基醇等,以适应环境的盐／水胁迫,它们被通称为相容渗透保护剂（ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｏｓｍｏｐｒｏｔｅｃｔａｎｔｓ）,因为它们与代谢相容,并能降低离子毒害。甜菜碱是一种分布非常广泛和有效的渗调...     

微生物帮助烟草抗旱的机理及其应用

干旱是中国烟草种植业面临的较为严重的非生物胁迫.很多与植物共生或联合的根际微生物能帮助植物避旱和耐旱.微生物能通过菌丝吸水并转运到植物,通过产生植物激素或改变植物内源激素的平衡来促进根发育和伸长,或诱导叶片关闭气孔,促进根吸水和减少叶片散失水分来避旱.微生物能通过调整不同激素介导的信号通路,诱导植物产生系统抗逆性,促进植物细胞产生渗透保护剂、抗氧化物和活性氧清除剂而耐旱.微生物还能帮助植物吸收营养,以支持植物在干旱胁迫下的代谢和生长.本文关注丛枝菌根真菌、模式内生真菌印度梨形孢和根际促植物生长细菌帮助烟草和番茄等植物抗旱的机理,探讨如何在烟草育苗和栽培中应用有益微生物来帮助烟草抗旱.     

榆钱菠菜脯氨酸转运蛋白基因的克隆及转基因拟南芥的耐盐性

脯氨酸是自然界中分布最广泛 ,作用最重要的渗透保护剂之一 ,同时又是高等植物中一类重要的碳源和氮源物质。为了解环境胁迫下脯氨酸的转运调节 ,从一个典型的盐生植物榆钱菠菜 (AtriplexhortensisL .)中通过cDNA文库筛选和 5′_RACE的方法获得了一个全长的cDNA (AhProT1) ,其编码蛋白与脯氨酸转运蛋白有 6 0 %～ 6 9%的同源性 ,含有 11个跨膜结构域。聚类分析表明 ,微生物和高等植物的脯氨酸转运蛋白同源程度相对高于哺乳动物。为进一步分析脯氨酸转运蛋白在植物中的功能 ,将AhProT1置于 35S启动子下转入拟南芥 (Arabidopsisthaliana)。通过同位素示踪法发现 ,与对照植物相比 ,转基因植物在根中积累更多的脯氨酸 ;在一系列不同浓度的盐胁迫试验中 ,转基因植株最高可耐受 2 0 0mmol/LNaCl,并可持续生长 ,而对照植株在 15 0mmol/LNaCl下即已死亡。     

中度嗜盐细菌Halomonas sp. BYS-1甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆和表达

Halomonas sp.BYS1是一株能矿化苯乙酸的中度嗜盐细菌,该菌能在0～20% NaCl 的条件下生长。甜菜碱是其主要渗透保护剂,通过在培养基中添加甜菜碱合成前体(胆碱、甘氨酸)的方法发现它能以胆碱为前体合成甜菜碱。通过PCR的方法克隆了甜菜碱醛脱氢酶基因(betB),测序后在大肠杆菌中进行了高效表达,表达产物占菌体总蛋白的31.5%,酶活为38.5 U/mg,为构建耐盐的转基因植物提供了材料。     

中度嗜盐细菌Halomonas sp.BYS-1甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆和表达

Halomonas sp.BYS-1是一株能矿化苯乙酸的中度嗜盐细菌,该菌能在0～20％NaCl的条件下生长。甜菜碱是其主要渗透保护剂,通过在培养基中添加甜菜碱合成前体(胆碱、甘氨酸)的方法发现它能以胆碱为前体合成甜菜碱。通过PCR的方法克隆了甜菜碱醛脱氢酶基因(betB),测序后在大肠杆菌中进行了高效表达,表达产物占菌体总蛋白的31．5％,酶活为38．5U／mg,为构建耐盐的转基因植物提供了材料。     

茎尖和芽的超低温保存

介绍植物茎尖和芽超低温保存的意义和现状。影响超低温保存的一些主要因素及其所采取的措施,主要包括预培养,低温锻炼,使用冰冻保护剂以及适当采用不同的降温方法和化冻洗涤方法,并就今后的研究提出了一些看法。     

榆钱菠菜脯氨酸转运蛋白基因的克隆及转基因拟南芥的耐盐性

脯氨酸是自然界中分布最广泛,作用最重要的渗透保护剂之一,同时又是高等植物中一类重要的碳源和氮源物质.为了解环境胁迫下脯氨酸的转运调节,从一个典型的盐生植物榆钱菠菜( Atriplex hortensis L.)中通过cDNA文库筛选和5′-RACE的方法获得了一个全长的cDNA (AhProT1),其编码蛋白与脯氨酸转运蛋白有60%～69%的同源性,含有11个跨膜结构域.聚类分析表明,微生物和高等植物的脯氨酸转运蛋白同源程度相对高于哺乳动物.为进一步分析脯氨酸转运蛋白在植物中的功能,将AhProT1置于35S启动子下转入拟南芥(Arabidopsis thaliana).通过同位素示踪法发现, 与对照植物相比, 转基因植物在根中积累更多的脯氨酸;在一系列不同浓度的盐胁迫试验中,转基因植株最高可耐受200 mmol/L NaCl,并可持续生长,而对照植株在150 mmol/L NaCl下即已死亡.     

茎尖和芽的超低温保存

介绍了植物茎尖和芽超低温保存的意义和现状。影响超低温保存的一些主要因素及其所采取的措施,主要包括预培养、低温锻炼、使用冰冻保护剂以及适当采用不同的降温方法和化冻洗涤方法,并就今后的研究提出了一些看法。     

微流控芯片加载低温保护剂过程中卵母细胞的损伤评估

卵母细胞的低温保存为辅助生殖技术和胚胎工程技术提供了更大的发展空间,而低温保存需要添加高浓度保护剂,会对细胞造成渗透损伤及毒性损伤.与分步法添加固定浓度的保护剂不同,微流控法能够实现保护剂浓度的连续性变化,关于微流控法连续性添加保护剂时卵母细胞的损伤评估还未见报道.本文首先采用数值模拟的方法,模拟细胞在不同加载时间、不同加载线型(线性、S型、凹型)、不同凹型加载(低凹型、高凹型)中细胞的渗透行为,计算各方案中细胞的传统的损伤评估参数:体积变化极值(ΔV)、积累性渗透损伤值(AOD)及毒性损伤值(J).在此基础上,藉由信息熵理论首次提出了综合损伤评估参数s,并通过猪卵母细胞微流控加载后孤雌激活实验的结果验证评估效果.结果表明,对于不同的加载方案,传统的损伤评估参数结果之间出现分歧,无法得到统一的结论.通过分析囊胚率同综合损伤评估参数s值的关系,发现二者呈负相关关系,且相关系数很高,说明综合损伤评估参数s能够较好地对细胞损伤进行评估,为细胞损伤评估开辟了新思路.     

耐盐细菌的渗透保护剂及其调渗机制

高渗环境下的细菌常在体内积累一些小分子物质（如糖类、醇类、氨基酸及其衍生物）作为渗透保护剂,以对抗高渗环境,编码这些物质吸收和合成的基因统称为渗透调节基因（Osm gene）。目前已有一些耐渗基因被克隆。     

α-蒎烯对黄曲条跳甲的拒避作用

拒避性异种他感物质有可能作为21世纪对环境友好的植物保护剂用于农业害虫的防治。采用四臂嗅觉仪、室内笼罩试验和田间试验相结合的方法,研究了松节油的主要成份α-蒎烯,对黄曲条跳甲的拒避作用,并用干扰作用控制指数方法进行了评价。结果表明：在实验室,不同的浓度下,其拒避作用最大可达95.45％,相应的干扰作用控制指数（IIPC）为0.05;在笼罩试验条件下,最大拒避作用的强度为91.60％,IIPC为0.09;而田间小区试验中,最大拒避作用下降到54.48％,IIPC则为0.46。拒避作用与浓度正相关。采用上述系列方法有助于开展拒避性植物保护剂的规范化研究。     

一种简单快速植物组织冰冻切片方法

比较不同冷冻方法对植物细胞超微结构的影响,结果表明:直接包埋法处理的植物细胞超微结构保存较好,而液氮冷冻处理的植物细胞内膜系统损伤严重.建立了一种直接包埋冷冻和适当回温相结合的方法,不仅可以制作出植物细胞基本结构保存完整的组织切片,而且避免了使用冰冻保护剂的弊端.其操作程序是:样品固定→冰冻与包埋→适当回温→快速切片→展片→染色.此法制作的切片可进行不同的染色和组织细胞化学测定,具有操作简便,易于推广的特点.     

截形叶螨药剂防治对比试验

截形叶螨(Tetranychus truncatus Ehara)在云南昆明主要为害大棚花卉,尤其对月季(Rosa chinensis)为害严重。使用玻片浸液法,选用6种化学杀螨剂和1种植物叶面保护剂对该叶螨进行室内药效测定;同时,选取真除螨、主力和植物叶面保护剂等3种杀螨剂实施田间防治试验。结果表明,室内施药48h后,真除螨2 000、3 000倍液杀螨效果达100%;田间喷药3d后,真除螨4 000倍液能达到30%的防治效果,可有效降低害螨数量。建议每年截形叶螨为害严重的5～11月期间,在保护地栽培的月季上连续施用真除螨。害螨发生高峰期前,可使用植物叶面保护剂,减少害螨的取食。     

植物在渗透胁迫下的基因表达及信号传递

渗透胁迫是指由于环境因素的变化使植物不能得到充足水分的一种状况。常见的渗透胁迫因素有干旱、盐害及冻害等。渗透胁迫会严重影响植物的生长发育及产量。植物在长期的进化过程中形成了一些保护机制能减轻渗透胁迫造成的伤害。比如有些植物在形态上演化生成盐腺,能排出体内的过量盐分以逃避盐害。但在渗透胁迫下几乎所有的植物都能合成一些无毒性的小分子有机物作为渗透调节剂来维持细胞内渗透势的相对稳定。在分子水平上...     

脯氨酸代谢与植物抗渗透胁迫的研究进展

脯氨酸被认为是植物和细菌内的一种相容渗透剂,有助于植物和细菌抵御渗透胁迫。本文就近年来有关植物体内脯氨酸合成和代谢、脯氨酸含量受渗透胁迫的影响情况、脯氨酸合成降解有关的酶及其基因、脯氨酸在细胞中的运输和定位、ＡＢＡ与脯氨酸的诱导合成以及脯氨酸和植物抗渗透胁迫关系的研究进展作了简要综述。     

脯氨酸代谢与植物抗渗透胁迫的研究进展

脯氨酸被认为是植物和细菌内的一种相容渗透剂,有助于植物和细菌抵御渗透胁迫。本文就近年来有关植物体内脯氨酸合成和代谢、脯氨酸含量受渗透胁迫的影响情况、脯氨酸合成降解有关的酶及其基因、脯氨酸在细胞中的运输和定位、ABA与脯氨酸的诱导合成以及脯氨酸和植物抗渗透胁迫关系的研究进展作了简要综述。