拟南芥保卫细胞微丝骨架的解聚可能参与了细胞外钙调素诱导的气孔关闭

细胞外钙调素(CaM)在植物的许多生理活动中都执行着重要功能, 但它对气孔运动的作用及其调控机制, 人们了解的很少. 以模式植物拟南芥为材料, 研究了细胞外CaM在保卫细胞壁上的存在及其对气孔运动的调控机制. 结果表明, 拟南芥保卫细胞壁中存在有分子量为17 kD的CaM, 并应用W7-琼脂糖和CaM抗血清初步证明了保卫细胞壁中存在的CaM可能具有促进气孔关闭和抑制气孔开放的作用. 在应用外源CaM诱导气孔关闭的实验中, 保卫细胞微丝骨架由长而呈辐射状分布的聚合态逐步解聚, 气孔开度也随着降低. 药理学实验结果表明, 保卫细胞微丝骨架的解聚能明显地促进外源CaM诱导的气孔关闭, 而微丝骨架的聚合则抑制这一过程. 研究结果还表明, 外源CaM能诱导保卫细胞[Ca²⁺]_cyt升高; 当使用Ca²⁺螯合剂EGTA时, 外源CaM诱导的[Ca²⁺]_cyt升高和气孔关闭运动均受到抑制. 为此推测细胞外CaM可能是通过诱导保卫细胞[Ca²⁺]_cyt升高, 导致微丝骨架的解聚, 进而促进气孔的关闭运动.     

Gβ1γ2蛋白的纯化及其与腺苷酸环化酶的互作关系

对G蛋白β₁γ₂亚基及偶联组分在信号传导中的作用进行了初步研究. 以离体昆虫细胞Sf9(Spodoptera frugiperda, 秋粘虫卵巢细胞)或H5(Trichoplusia ni, 粉纹夜蛾细胞)为生物反应器, 高效表达了G蛋白β₁γ₂亚基. 用Ni-NTA亲和层析柱, 经快速蛋白纯化技术(FPLC)获得高纯度的Gβ₁γ₂. 活性测定表明, 纯化的GGβ₁γ₂能显著刺激腺苷酸环化酶(AC2)的活力. 应用基于表面胞质团共振现象的BIAcore技术, 采用生物传感芯片NTA(biosensor chip NTA)直接证明腺苷酸环化酶2 (AC₂)的胞质末端C₂区域为G蛋白β₁γ₂亚基的结合区, 从而明确了二者互作的活性位点和结合位点同位于该区域.     

机械伤害和外源茉莉酸诱导豌豆幼苗H2O2系统性产生

以豌豆(Pisum sativum L.)幼苗为试材, 采用DAB组织染色、CeCl₃细胞化学染色和TiCl₄显色等多种方法, 跟踪了伤害和外源茉莉酸(jasmonic acid, JA)处理后H₂O₂的时空动态变化. 结果显示, 伤害和外施JA可以诱导H₂O₂系统性产生, 无论是伤害叶片、邻近未伤害叶片还是低节位远端叶片, 伤害处理后1 h, H₂O₂含量即有所增加, 3~5 h后H₂O₂含量达到最大, 随后开始下降, 至处理后12 h, H₂O₂含量基本恢复到对照水平; 相应地, 伤害和JA处理后, 抗氧化酶类活性迅速提高; NADPH氧化酶抑制剂二苯基碘(diphenylene iodonium, DPI)可以显著抑制伤害和JA诱导的H₂O₂迸发. H₂O₂亚细胞定位结果显示, 伤害和JA诱导产生的H₂O₂主要分布于质膜、细胞壁和细胞间隙. JA的胶体金免疫电子显微镜定位结果表明, 伤害后JA含量迅速增加, 显示在叶肉细胞的细胞壁和韧皮部筛管与伴胞分子中金颗粒数量明显增加.     

马铃薯杂种F1无性株系的ISSR鉴定

为给马铃薯新品种选育提供可靠材料,采用ISSR分子标记对2个马铃薯杂交组合‘J07-4’ב陇薯6号’和‘J07-6’ב陇薯6号’杂交种F₁无性繁殖株系的真实性进行了鉴定。结果从152个ISSR引物中筛选出适于‘J07-4’ב陇薯6号’杂种F₁ 5个无性株系鉴定的3个ISSR引物AF18550、AW75511和AW20617及‘J07 6’ב陇薯6号’杂种F₁ 7个无性株系鉴定的2个ISSR引物AW20607和AF18549;以子代中含有父本特征带为主要依据,鉴定出杂种F₁共12个无性繁殖株系均为真实的杂交种,并建立了杂种F₁不同无性株系间的ISSR指纹图。表明ISSR分子标记技术用于马铃薯杂种F₁无性株系鉴定是可行的。     

用α1D受体高表达细胞膜色谱研究9种配体的生物亲和作用

为了增加细胞膜色谱法的选择性和特异性, 用受体高表达细胞膜色谱法研究9种α₁-肾上腺素受体配体与α_1D-肾上腺素受体亚型(α_1D-AR)的生物亲和作用. 培养稳定表达α_1D-AR的HEK293细胞株, 制备细胞膜固定相, 应用受体高表达细胞膜色谱法研究不同配体与α_1D-AR的结合情况. 结果表明: 9种不同的α₁-肾上腺素受体配体与大鼠α_1D-AR的亲和顺序为: 哌唑嗪, BMY7378, 酚妥拉明, 羟甲唑啉, 5-甲基乌拉地尔, 去甲肾上腺素, 苯肾上腺素, 甲氧明, RS-17053. 受体高表达细胞膜色谱法是一种特异、可靠的生物亲和色谱方法, 可用于α_1D-AR亚型选择性药物的高效筛选.     

SO2对蚕豆根尖和叶尖细胞遗传损伤作用的研究

采用微核实验技术,研究大气污染物SO₂对蚕豆根尖和叶尖细胞的遗传损伤效应。结果表明2.80和28 mg·m^-3的SO₂熏气可以诱发蚕豆根尖和叶尖细胞损伤,导致根尖细胞有丝分裂指数下降,根尖和叶尖间期细胞微核率增高,并具有时间效应和浓度效应。经水恢复培养后,根尖分裂细胞数增多,微核率降低,说明恢复培养能够缓解高浓度SO₂对根尖细胞的遗传损伤。用石蜡层隔断SO₂在根部水中的溶解后,根尖细胞微核率低于叶尖细胞微核率,而在非隔断组中则相反,说明SO₂在水中的溶解是产生毒性效应的重要原因。高浓度SO₂熏气对蚕豆根尖和叶尖细胞具有遗传学毒性,由于根尖分生区具有较高的分裂指数和微核率,对环境SO₂毒性的反应更灵敏,蚕豆根尖微核实验更适于对环境SO₂的监测。     

白细胞膜色谱模型建立与白术中TLR4受体拮抗活性成分筛选研究

筛选发现白术中能够作用于TLR₄受体并具有抑制炎症反应的活性成分. 用硅胶为载体, 制备兔白细胞膜色谱固定相, 建立白细胞膜色谱模型; 以紫杉醇为模型分子, 筛选白术中作用于白细胞膜及膜受体(如TLR₄)的活性成分, 通过置换实验确定活性成分可能的作用靶点; 用整体药理实验验证活性成分的抗炎作用. 结果发现: 白术中白术内酯Ⅰ具有与紫杉醇类似的保留特性, 作用于白细胞膜及TLR₄受体, 其较强的抗炎活性与拮抗TLR₄受体有关. 所以, 本文所建立的白细胞膜色谱模型可以在体外模拟活性成分与白细胞膜及膜受体相互作用, 可用于特定靶标的作用成分和作用特性筛选研究.     

豚鼠精子质膜Ca2+ -ATPase活性与精子顶体反应关系的研究

用生化测定法首次证实豚鼠精子质膜Ca²⁺-ATPase活性在精子获能和顶体反应过程中显著下降.Ca²⁺-ATPase抑制剂利尿酸(ethacrynic acid)抑制质膜Ca²⁺-ATPase活性,但钙调素(50μg/mL)的拮抗剂三氟拉嗪(TFP,200～500μmol/L)对该酶活性没有影响,说明钙调素不直接参与精子依赖于ATP的Ca²⁺的主动泵出.但钙调素与精子的Ca²⁺内流有关,钙调素拮抗剂TFP显著促进精子顶体反应和精子对Ca²⁺的摄入.Ca²⁺-ATPase抑制剂栎皮酮(quercetin)、原钒酸钠(sodiumorthovandate)、利尿磺胺(furosemide)和利尿酸均显著促进豚鼠精子的顶体反应,但却抑制精子对Ca²⁺的摄入,这无法用它们对质膜Ca²⁺-ATPase活性的抑制作用解释.推测这可能是由于Ca²⁺-ATPase抑制剂在抑制质膜Ca²⁺-ATPase活性的同时也抑制了顶体外膜或线粒体外膜上的该酶的活性,导致Ca²⁺在细胞质内的积累,进而通过负反馈机制抑制Ca²⁺进一步内流所致.另外,Ca²⁺-ATPase抑制剂对糖酵解的抑制作用也可能是Ca²⁺在细胞质中积累和抑制精子Ca²⁺摄入的原因.     

不同密度红桦幼苗苗冠结构与竞争对CO2浓度升高的响应

研究了两个种植密度下,红桦 (Betula albosinensis)苗冠结构特征对CO₂浓度的响应,在此基础上探讨了CO₂浓度升高对植物竞争压力的影响。结果表明,冠幅、冠高、苗冠表面积和苗冠体积均受CO₂浓度升高的影响而增加,但是受密度增加的影响而降低。CO₂浓度升高对苗冠的促进效应在低密度条件下大于高密度处理,高密度条件下苗冠基本特征部分地受到CO₂浓度升高的促进作用;升高种植密度的效应则在高CO₂浓度条件下大于现行CO₂浓度处理。高CO₂浓度和高密度条件下,LDcpa（单位苗冠投影面积叶片数）、LDcv（单位苗冠体积叶片数） 和苗冠底部枝条的枝角均低于相应的现行CO₂浓度处理和低密度处理,这主要是由于冠幅和冠高的快速生长所造成的。升高CO₂浓度对枝条长度的影响与枝条在主茎上所处位置有关。总之,升高CO₂浓度有利于降低增加种植密度对苗冠所带来的负效应,而增加种植密度降低了升高CO₂浓度的正效应。LDcpa和LDcv的降低表明,红桦在升高CO₂浓度和种植密度的条件下,会作出积极的响应,从而缓解由于生长的增加所带来的竞争压力的增加。