金属离子对天冬氨酸酶基因工程菌催化合成L-天冬氨酸影响的研究

为研究金属离子对天冬氨酸酶基因工程菌催化合成L-天冬氨酸的影响,以富马酸为底物,分别添加K~+、Mg~(2+)、Mn~(2+)、Ca~(2+)四种金属离子,利用天冬氨酸酶基因工程菌催化合成L-天冬氨酸。结果表明,K+浓度0~2.5 mmol/L时,对L-天冬氨酸的合成没有影响,K+浓度超过2.5 mmol/L时会抑制L-天冬氨酸的合成;Mg~(2+)、Mn~(2+)、Ca~(2+)对L-天冬氨酸合成量影响均呈现先促进后抑制,L-天冬氨酸合成量达到高峰时,Mg~(2+)、Mn~(2+)、Ca~(2+)浓度分别是10 mmol/L、8 mmol/L和11 mmol/L;与对照相比Mn~(2+)促进作用最强,L-天冬氨酸合成量增幅为192.0%。本研究结果可为L-天冬氨酸的工业化生产提供参考。     

IAA和Ca^2＋对绿豆下胚轴切段伸长的影响及其相互关系

0.01 mmol/L IAA可以明显促进绿豆下胚轴切段的伸长,≤0.1 mmol/L CaCl_2也可促进其伸长,但当浓度为0.5 mmol/L时则有抑制作用。低浓度CaCl_2尚能加强IAA对绿豆下胚轴切段伸长的促进作用。Ca~(2+)专一性螯合剂EGTA、Ca~(2+)竞争性抑制剂LaCl_3及CaM拮抗剂CPZ均能抑制IAA促进绿豆下胚轴切段伸长的作用。增加培养介质中CaCl_2浓度可以逆转LaCl_3的抑制效应。     

钙与植物乙烯反应的关系研究

研究了Ca2 对番茄 (LycopersiconesculentumMillcv.Lichun)黄化幼苗乙烯反应的影响。通过测定不同Ca2 浓度条件下番茄黄化幼苗的“三重反应”、内源乙烯释放量、乙烯受体基因NEVER_RIPE(NR)表达量及胞内CaM含量的变化 ,结果发现 ,随着培养基中Ca2 浓度从 0mmol/L增加到 3.8mmol/L ,番茄黄化幼苗的“三重反应”表型明显增强 ,内源乙烯释放量、NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有不同程度的增加 ;当Ca2 浓度由 3.8mmol/L进一步增加到 10mmol/L时 ,番茄黄化幼苗“三重反应”表型受到抑制 ,内源乙烯释放量、NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有所下降。因此 ,Ca2 对番茄黄化幼苗“三重反应”的影响与Ca2 调节内源乙烯合成和乙烯受体基因的表达有关 ,而且Ca2 可能是通过CaM含量的变化来调节乙烯作用的     

含PxIxIT模序烟曲霉KpsF基因作用初探

目的构建烟曲霉KpsF基因缺陷株,初步了解KpsF基因在烟曲霉生长及与钙调磷酸酶相互作用关系。方法PCR扩增烟曲霉KpsF基因及其上、下游各约1.0kb的DNA片段,以pyrG为筛选标记,原生质体法构建KpsF基因缺陷株ΔKpsF;观察ΔKpsF一般生长状况;实时荧光定量PCR方法检测Ku80(对照组)和ΔKpsF(实验组)在含有不同浓度CaCl_2的液体GMM培养基中钙调磷酸酶催化亚基(CnaA)相对表达水平。结果烟曲霉ΔKpsF和Ku80径向生长差异无统计学意义(P0.05);表型未见明显差别;ΔKpsF在10mmol/L CaCl_2GMM液体培养基的CnaA相对表达量显著高于对照组Ku80(P0.01),而100mmol/L CaCl_2的CnaA相对表达量却没有明显变化(P0.05)。结论 KpsF基因缺陷对烟曲霉的径向和表型生长没有明显影响,对CnaA表达量的影响与Ca~(2+)浓度有关。在低浓度Ca~(2+)条件下,KpsF可能参与对钙调磷酸酶的负反馈调节作用,而在高浓度的Ca~(2+)条件下,这种负反馈调节作用受到抑制。     

钙与植物乙烯反应的关系研究

研究了Ca2+ 对番茄(Lycopersicon esculentum Mill cv. Lichun)黄化幼苗乙烯反应的影响.通过测定不同Ca2+ 浓度条件下番茄黄化幼苗的"三重反应"、内源乙烯释放量、乙烯受体基因NEVER-RIPE(NR)表达量及胞内CaM含量的变化,结果发现,随着培养基中Ca2+ 浓度从0 mmol/L增加到3.8 mmol/L,番茄黄化幼苗的"三重反应"表型明显增强,内源乙烯释放量、NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有不同程度的增加;当Ca2+ 浓度由3.8 mmol/L进一步增加到10 mmol/L时,番茄黄化幼苗"三重反应"表型受到抑制,内源乙烯释放量、 NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有所下降.因此,Ca2+ 对番茄黄化幼苗"三重反应"的影响与Ca2+ 调节内源乙烯合成和乙烯受体基因的表达有关,而且Ca2+ 可能是通过CaM含量的变化来调节乙烯作用的.     

外源Ca2+和IBA对NaCl胁迫下能源植物杂交狼尾草幼苗生长的影响

以能源植物杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P.purpureum)为实验材料,在NaCl胁迫条件下用外源IBA(100 mg/L),CaCl_2(浓度分别为0、1、2、5 mmol/L)处理杂交狼尾草幼苗,处理3周后测定植物的存活率、鲜重、干重、株高、生根数和地上部分、地下部分的离子含量。结果表明,经过IBA溶液预处理的杂交狼尾草幼苗的存活率、鲜重、干重、株高、生根数明显高于未处理的幼苗;在NaCl胁迫下,随着外源Ca~(2+)浓度的升高,杂交狼尾草幼苗的存活率、鲜重、干重、株高、生根数以及Ca~(2+)含量都明显升高并在CaCl_2浓度为2 mmol/L时达到最大值;随着外源Ca~(2+)浓度的升高,Na~+含量、Na~+/K~+降低,当CaCl_2的浓度为2mmol/L时,Na~+含量、Na~+/K~+最低。以上结果表明外源Ca~(2+)和IBA对NaCl胁迫下杂交狼尾草幼苗生长有促进作用,可以缓解NaCl胁迫对杂交狼尾草幼苗生长的抑制作用,提高杂交狼尾草幼苗在NaCl胁迫下的成活率;缓解盐害的最适的Ca~(2+)浓度为2mmol/L。     

Ca~(2+)在粟酒裂殖酵母细胞周期时相中的作用

以粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)为研究材料,研究了Ca~(2+)在细胞周期时相中的作用。当外源Ca~(2+)浓度在0.5-20 mmol/L范围内,随Ca~(2+)浓度增加,细胞增殖速度加快,延滞期逐渐缩短。但SD-Ca（CaCl2省略）并不能终止Sch. pombe的细胞周期。采用缺氮对群体细胞进行同步化,并以EGTA 螯合培养介质中低浓度的Ca~(2+),Sch. pombe 细胞增殖被完全抑制,细胞流式法测定结果表明：细胞周期被终止在G1期。分析认为Ca~(2+) 对Sch. pombe 细胞增殖是必不可少的,外源Ca~(2+)在G1期向S期转化过程中起着关键性的作用。     

水体Ca2+对三角帆蚌珍珠质沉积的影响

为研究不同水体Ca2+浓度(10-80 mg/L)下三角帆蚌生长和珍珠质沉积量和晶体结构的变化, 采用鱼蚌混养的养殖模式养殖10周。结果表明, 1龄幼蚌生长的适宜Ca2+浓度为40 mg/L, 2龄未植片三角帆蚌生长的适宜Ca2+浓度为40-70 mg/L, 2龄植片三角帆蚌珍珠沉积的适宜Ca2+浓度为40 mg/L。拉曼光谱分析和珍珠层小片的扫描电镜观察结果表明, 适宜Ca2+浓度影响三角帆蚌珍珠质沉积可能是通过促进外套膜组织有机基质分泌从而调节CaCO3晶体形成和生长实现的。研究结果提示, 在三角帆蚌生长快速季节, 养殖水体中添加一定的钙源如生石灰等将有利于蚌体和珍珠的生长。同时研究结果也为加快珍珠培育, 提高珍珠品质提供理论依据和实践操纵手段。     

不同钙离子浓度对低温下降香黄檀幼苗生长及生理特性的影响

以降香黄檀(Dalbergia odorifera T. Chen)为材料,通过人工控制温度的方法,探讨在不同温度条件下施加不同浓度Ca~(2+)对降香黄檀幼苗生长及生理特性的影响。结果显示:常温条件下,施加不同浓度的Ca~(2+)对降香黄檀的茎高、叶长、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和光合色素含量均有显著影响;而对叶片相对含水量、露点水势、相对电导率、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量影响较小;促进生长发育的最适Ca~(2+)浓度为5 mmol/L。低温对降香黄檀上述生理指标以及水分利用效率(WUE)均有显著影响;低温条件下施加不同浓度的Ca~(2+)能使上述指标得到不同程度的缓解,提高降香黄檀低温胁迫耐受性的最适浓度为5 mmol/L。隶属函数分析结果表明,常温和低温条件下,外源Ca~(2+)浓度对降香黄檀的调控影响依次为5、10、15、2.5 mmol/L。     

SCD-1基因过表达对鸭子宫上皮细胞钙离子和脂质含量的效应

硬脂酰辅酶A去饱和酶-1 (Stearoyl-CoA desaturase-1,SCD-1)是催化单不饱和脂肪酸合成的关键性蛋白酶,Ca~(2+)是生物体内重要阳离子,在生物体内发挥着重要作用。为探讨SCD-1基因与脂质指标和钙离子含量之间的关联性,通过构建pcDNA3.1(+)+SCD-1+Flag真核过表达载体和培养鸭子宫上皮细胞并共转染,通过载体上Flag标签检测SCD-1基因的过表达量,用Fluo-3/AM钙离子荧光标记法检测Ca~(2+)浓度,用脂质指标试剂盒检测细胞内的脂质含量。结果表明,鸭SCD-1基因过表达量与甘油三酯(TG)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量呈负相关,与Ca~(2+)浓度、总胆固醇(TC)含量、极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)含量和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量呈正相关;Ca~(2+)与TG、LDL-C和HDL-C的含量呈正相关,与TC和VLDL-C含量呈负相关,研究结果揭示了SCD-1基因过表达能够调控鸭子宫上皮细胞中Ca~(2+)浓度和脂质合成与转运。     

愈伤组织形成过程中钙离子与激素诱导效应的关系

实验研究了在胡萝卜、烟草愈伤组织形成过程中,激素诱导作用与钙离子的关系。结果表明:在含有正常浓度的激素和Ca~(2+)的培养基中,0.1—1mmol/L Ca~(2+)螯合剂EGTA抑制愈伤组织鲜重增长78.0%—88.4%; 10—50μmol/L尼群地平及10—60μmol/L异博定等细胞膜钙通道阻断剂分别抑制愈伤组织鲜重增长19.1%—81.9%及17.6%—70.3%。除去上述Ca~(2+)螯合剂及Ca~(2+)通道阻断剂后,受抑制的外植体基本上可恢复生长。在无激素培养基中,10—30μmol/L Ca~(2+)载体A_(23187)可使外植体膨大,使外植体脱分化细胞增多,并出现分生细胞团,初步说明A_(23187)诱导的Ca~(2+)内流可以部分地模拟激素的作用。以膜显示剂氯四环素探测胞内Ca~(2+)分布时发现分裂细胞、脱分化细胞、分生细胞团及愈伤组织区域的细胞荧光较强。以上事实说明在愈伤组织形成中激素诱导效应与细胞内Ca~(2+)有密切关系。     

烟酸对HepG2细胞载脂蛋白M表达的影响及其机制

目的:探讨烟酸对HepG2细胞载脂蛋白M表达的影响及其机制。方法:分别以不同浓度的烟酸(0、0.25、0.5、1.0、2.0mmol/L)干预HepG2细胞24h。提取各组细胞总RNA和蛋白质,分别采用实时R T-PCR和Western Blot检测载脂蛋白M的mRNA和蛋白的表达。采用实时R T-PCR检测肝细胞核因子-1αmRNA的表达。结果:烟酸呈剂量依赖性上调载脂蛋白M基因和蛋白、肝细胞核因子-1α基因的表达(P<0.05)。结论:烟酸可上调载脂蛋白M表达,其机制可能是通过上调肝细胞核因子-1α来实现的。     

外源Ca^2＋对离体菠菜叶片衰老的影响

以叶绿素、蛋白质含量为衰老指标,研究了Ca~(2+)在离体菠菜叶片衰老过程的效应。同时,采用同位素示踪技术研究了光照对离体菠菜叶片吸收,累积Ca~(2+)的影响;实验结果表明,0—10mmol/L Ca~(2+)能使菠菜叶片维持较高含量的叶绿素及各种蛋白质组分。在光、暗条件下,叶片均能吸收外源Ca~(2+),而光照能促进叶片对Ca~(2+)的吸收,暗处理3天的叶片,尚能在分离的叶绿体组分中发现~(45)Ca~(2+),占叶片总放射强度的0.5%。     

心肌细胞核Ca2+库特点及其调节的离体研究

研究核外Ca~(2+)浓度对核Ca~(2+)的影响,及细胞核Ca~(2+)摄取和释放的关系,以探讨核Ca~(2+)转运的调节机制。采用差速离心和密度梯度离心法分离纯化心肌细胞核,以Fluo-4/AM荧光指示剂负载心肌细胞核,应用激光共聚焦扫描显微镜和荧光分光光度计进行观察和测定。结果显示,分离纯化的成年大鼠心肌细胞核内自由[Ca~(2+)]随着核外[Ca~(2+)]的增加而逐渐增加,孵育液[Ca~(2+)]为1000 nmol/L达高峰,但二者增加的程度并不一致,之后随核外[Ca~(2+)]浓度的增加而呈降低趋势。ATP和100—600nmol/L的核外游离Ca~(2+),使心肌细胞核显示核被膜腔Ca~(2+)荧光,ATP和1000nmol/L的核外游离Ca~(2+)则进一步引起核浆内的Ca~(2+)荧光强度升高。荧光染色观察可见IP_3受体染色主要位于核内膜,而钙泵和ryanodine受体染色主要位于核外膜。IP_3和Ryancodine使核Ca~(2+)短暂升高1.68倍和1.93倍(P<0.001),而钙泵抑制剂Thapsigargin和IP_3受体抑制剂Heparin则分别使核Ca~(2+)降低64%和35.6%(p<0.05)。ryanodine使IP_3升高的核Ca~(2+)显著回落至正常水平以下(p<0.001)。Thapsigargin不能阻断IP_3和Ryanodine所致的核Ca~(2+)释放增加(p<0.05),但事先采用钙泵抑制剂Thapsigargin预处理心肌细胞核,则能显著的阻断IP_3和Ryanodine所致的核Ca~(2+)升高作用(Ca~(2+)释放作用)(p<0.05)。结果提示大鼠心肌细胞核可能也是细胞内的钙库之一,心肌细胞核上存在Ca~(2+)-ATPase、ryanodine受体和IP_3受体等Ca~(2+)转运系统,可能参与核Ca~(2+)摄取和释放的调节。     

NaCl(2 mol/L)处理PSⅡ颗粒的Ca~(2+)重结合

回加Ca~(2+)对 NaCl(2 mol/L)处理菠菜PSⅡ颗粒放氧活性的作用表现出有两种K_m值分别为 0.021和 0.545 mmol/L的高亲和与低亲和的Ca~(2+)重结合过程。高浓度NaCl和低 pH(3.0)处理去Ca的 PSⅡ颗粒的光抑制放氧活性半衰期(t_(1/2))明显减小。重结合Ca~(2+后,虽然大部办丧失的放氧活性可恢复,但PSⅡ颗粒放氧活性对光抑制的敏感性却并不随之恢复,t_(1/2)无明显改变。显然,重组Ca~(2+)的结合状态和作用与PSⅡ颗粒原有的结合Ca不完全相同。     

3种外源诱导剂预处理对甜瓜抗病特征及其Fom 2和CHT基因表达的影响

该研究选用水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、Ca~(2+)、无菌水(对照)作为外源预处理诱导剂,以抗、感枯萎病甜瓜品种为材料,分别于诱导预处理2d后接种甜瓜枯萎菌,并于接种5、7、9d时观察发病情况,进行病情调查;在接种后1、3、5、7、9d取甜瓜叶片,分析抗病甜瓜(MR-1)和感病甜瓜(M1-15)叶片中甜瓜抗枯萎病基因(Fom-2)、几丁质酶基因(CHT)的表达变化,以探寻提高防治甜瓜枯萎病菌侵染的技术途径。结果显示:(1)外源MeJA和SA预处理接种后2品种的病情指数显著低于对照,但Ca~(2+)处理后的病情指数与对照无显著差异。(2)经外源诱导预处理接种后,MR-1和M1-15品种叶片的Fom-2和CHT基因均出现差异表达,但Ca~(2+)诱导其上调表达的效果微弱。(3)经SA、MeJA诱导预处理接种后,2品种叶片的Fom-2和CHT基因表达总体均显著高于对照;Fom-2基因的表达抗病甜瓜MR-1分别在接种后5d、7d时达到峰值,而感病甜瓜M1-15则均在接种9d时达到峰值;CHT基因的表达抗病甜瓜MR-1则均在接种后7d时达到峰值,而感病甜瓜M1-15分别在接种后7d、9d时达到峰值。(4)Ca~(2+)处理对抗、感甜瓜叶片的Fom-2和CHT基因的表达均无显著影响。(5)相关分析表明,经SA、MeJA诱导预处理接种后,甜瓜枯萎病病情指数与Fom-2和CHT基因表达量有显著的相关性;而Ca~(2+)处理效果不显著。研究表明:SA、MeJA通过诱导Fom-2、CHT基因上调表达,进而使甜瓜的抗病性提高,而Ca~(2+)处理对两基因表达和甜瓜抗病性均无显著影响。     

钙离子对细菌内毒素含量测定的影响

目的研究Ca~(2+)对细菌内毒素含量检测的影响,探讨其影响机制。方法向已知含量的细菌内毒素溶液中加入不同浓度的Ca~(2+),用动态浊度法检测各样品中细菌内毒素含量。对检测结果进行离散系数,即CV值分析,确定干扰限值。对加入不同浓度Ca~(2+)的细菌内毒素进行核磁共振1H谱研究。结果当Ca~(2+)浓度高于0.002 0 mol/L时,检测结果的CV值较高; Ca~(2+)浓度越高,CV值越高,离散程度越大;当Ca~(2+)浓度达到1 mol/L时,检测结果低于检测限,呈现明显的假阴性。1H谱研究发现,随着Ca~(2+)浓度的增高,处于低场的氢的化学位移向高场移动,Ca~(2+)浓度越高,移动越大。结论为获得准确的检测结果,当Ca~(2+)浓度高于0.002 0 mol/L时,应先消除干扰,再测定细菌内毒素含量。Ca~(2+)可能通过影响细菌内毒素的空间构象来影响其与鲎试剂的反应。     

钙与渗透胁迫下大豆细胞透性的关系

缺钙(加EGTA 1mmol/L)处理的大豆下胚轴和幼根细胞透性增大,K~+外漏;钙浓度提高时,膜透性降低。在渗透胁迫下,细胞透性是缺钙处理大干低钙(1mmol/L)处理大于高钙(5mmol/L)处理,且高钙下细胞透性明显改变的时间延迟。Mg~(2+)不能代替Ca~(2+);La~(3+)对钙的作用有拮抗性。     

不同浓度Fe~(2+)和Cu~(2+)胁迫对灵芝寡肽转运蛋白基因家族的转录表达水平的影响

前期研究发现在Fe~(2+)和Cu~(2+)胁迫下,OPT基因转录表达水平会有较大的变化。为进一步探究这两种金属对OPT基因的影响,分析了不同浓度Fe~(2+)和Cu~(2+)胁迫下灵芝寡肽转运蛋白基因家族的转录表达水平。以灵芝荣保1号为实验材料,设置不同浓度梯度(0、50、100、200和400 mg/L)Fe~(2+)和Cu~(2+)进行液体静置培养,分别于15 d和30 d收集样品,测定生物量和多糖含量,利用实时荧光定量PCR技术分析OPT基因的转录表达水平。结果表明,Fe~(2+)对灵芝的生长有一定的促进作用,Cu~(2+)则对其有抑制作用。两种金属在实验用的浓度范围内对于灵芝多糖含量在培养前期表现出抑制作用,后期则有一定的促进作用。除未检测到转录本的3个OPT基因(OPT7、OPT8和OPT9),其余OPT基因的转录表达均有差异性。培养前期(15 d),Cu~(2+)胁迫下OPTs基因表达水平较低且差异不明显,Fe~(2+)胁迫下OPTs基因表达水平差异较大;培养后期(30 d),Cu~(2+)胁迫下OPTs基因表达水平较15 d的样品明显增加,且存在差异,Fe~(2+)胁迫下绝大多数OPTs基因均在浓度为200 mg/L下转录表达水平最高。实验证明,不同浓度Fe~(2+)和Cu~(2+)对灵芝的生物量与多糖含量存在不同程度的影响,同时OPT基因在转录水平上也做出了不同的响应,表明其在灵芝适应与吸附外界金属离子的过程起到了重要的作用。     

钙离子与激素对小麦黄化幼苗离体核转录活性的影响

400μmol/LKT加于离体核反应液中后,核转录活性提高了50％左右;参入系统中加入5μmol/LCa~(2+),使核转录活性提高了90％,Ca~(2+)浓度大于500μmol/L时,产生负效应。La~(3+)及EGTA明显地消除Ca~(2+)的促进作用。钙调蛋白抑制剂酚噻嗪部分地减弱Ca~(2+)的促进作用;用酚噻嗪和KT同时处理离体核,则KT的促进作用大大削弱。