Induction of micronuclei by Zearalenone in Vero monkey kidney cells and in bone marrow cells of mice: protective effect of Vitamin E

Zearalenone (ZEN) is a non-steroidal estrogenic mycotoxin mainly produced by Fusarium graminaerum, found as a world-wide contaminant mainly of corn and wheat. Previous studies have demonstrated that among several other effects on animals and humans, ZEN also displays hepatotoxicity, immunotoxicity and nephrotoxicity. ZEN is mainly known as a hormonal disrupter due to its estrogenic activities and consequent toxicity for reproduction. Furthermore, mutagenic and genotoxic proprieties of ZEN were disclosed recently, the molecular mechanisms of which are not yet well understood. In the present study, the genotoxic potential of ZEN was evaluated using genotoxicity tests: the 'cytokinesis block micronucleus assay' in Vero monkey kidney cells and the 'in vivo mouse bone marrow micronucleus assay'. In cultured cells treated with 5, 10 and 20 microM ZEN, the frequency of binucleated micronucleated cells (BNMN) was assessed in 1000 binucleated cells and in mice given oral doses of 10, 20 and 40 mg/kg bw, the frequency of polychromatic erythrocytes micronucleated (PCEMN) in bone marrow cells was assessed in 2000 polychromatic erythrocytes (PCE). The potential prevention of ZEN-induced effects by 25 microM Vitamin E (Vit E) was also evaluated.In vivo, doses of 10, 20 and 40 mg/kg bw ZEN representing, respectively 2, 4 and 8% of the LD50 (LD50 of ZEN in mice is 500 mg/kg bw), were administered to animals either with or without pre-treatment with Vit E (216.6 mg/kg bw) in order to evaluate its preventive potential.ZEN was found to induce micronuclei (MN) in a dose-dependent manner in cultured Vero cells as well as in mouse bone marrow cells. The present data emphasise the likely clastogenic pathway among the molecular mechanisms that underlay the ZEN-induced genotoxicity. Vit E was found to prevent partially-from 30 to 50%-these toxic effects, most likely acting either as a structural analogue of ZEN or as an antioxidant.     

NaCl、Na_2SO_4和Na_2CO_3胁迫对小麦叶片自由基含量及质膜透性的比较研究

分别用浓度为２５ｍｍｏｌ／Ｌ、５０ｍｍｏｌ／Ｌ、１００ｍｍｏｌ／Ｌ和２００ｍｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ、Ｎａ２ＳＯ４和Ｎａ２ＣＯ３的营养液培养小麦４ｄ,较之不含盐的营养液,其自由基含量上升,产生速率增加,叶片质膜透性增加。不同盐的影响也不同,在低浓度时,ＮａＣｌ的影响大于Ｎａ２ＳＯ４,高浓度时,ＮａＣｌ影响小于Ｎａ２ＳＯ４,Ｎａ２ＣＯ３的影响最为显著。实验结果也表现出小麦叶片自由基含量和质膜透性呈现较好的相关性。因此可认为,盐胁迫促使自由基含量增加,自由基通过过氧化作用影响质膜透性,从而影响植物的生长。     

NaCl、Na2 SO4 和Na2GO3 胁迫对小麦叶片自由基含量及质膜透性的比较研究

 分别用浓度为25mmol／L、50mmol／L、100 mmol／L和200 MMOL／l的Nacl、Na2SO4和Na2CO3的营养液培养小麦4d,较之不含盐的营养液,其自由基含量上升,产生速率增加,叶片质膜透性增加。不同盐的影响也不同,在低浓度时,NaCl的影响大于Na2SO4,高浓度时,NaCl影响小于Na2CO3,Na2CO3的影响最为显著。实验结果也表现出小麦叶片自由基含量和质膜透性呈现较好的相关性。因此可认为,盐胁迫促使自由基含量增加,自由基通过过氧化作用影响质膜透性,从而影响植物的生长。     

国家重点保护野生植物的保护现状及潜在分布区预测分析

野生植物是自然生态系统的重要组成部分,中国是野生植物种类最丰富的国家之一。研究国家重点保护野生植物的分布特征、保护现状以及潜在分布区,对于制定与支持生物多样性保护策略具有重要意义。该研究基于1 032种(隶属于129科315属)国家重点保护野生植物,利用前5%丰富度算法识别其热点地区,并与自然保护区叠加评估其保护成效、确定保护空缺,进而运用MaxEnt模型预测了国家重点保护野生植物的潜在分布区分布与变化趋势。结果表明:(1)中国南部和西南部是国家重点保护野生植物物种丰富度最高的地区,尤其是四川中部、云南南部和东南部、广西北部、广东北部与海南。(2)热点网格的保护成效分析表明,171个(85.50%)热点网格得到了有效保护(含80.50%的物种),29个(14.50%)热点网格未得到自然保护区的保护(含51.20%物种)。(3)通过比较当前与未来气候变化下国家重点保护野生植物的潜在分布区分布,发现未来潜在分布区将向西藏东南部、广西西南部、广东南部以及福建南部等地扩张,而向环四川盆地、云南南部和贵州南部等地缩减。因此,需要加强这些区域生物多样性的动态监测,持续关注气候变化对该区域国家重点保护野生植物的影响。基于该研究所确定的热点网格、保护成效以及潜在分布区的分析结果,可为国家重点保护野生植物多样性优先保护区的确定和保护政策的制定提供有力的数据支持与参考。     

向日葵ACC氧化酶基因(HaACO1)的克隆及表达分析

目的:克隆向日葵中的ACC氧化酶基因(HaACO1),并对其进行生物信息学分析及盐胁迫表达分析,为理解向日葵ACC氧化酶生理功能并加强对ACO基因的利用奠定基础。方法:以前期从盐胁迫的内葵杂4号根中获得的ACC氧化酶基因片段4-4-7TDF(KM823963)为基础,通过RT-PCR和5'/3'RACE技术克隆ACO基因的全长cDNA序列,利用生物信息学软件对获得的cDNA序列及编码的蛋白质序列进行分析。同时采用PCR方法克隆基因组DNA(genemic DNA,gDNA)序列,并对其进行结构分析。利用实时荧光定量PCR分析Na Cl胁迫下向日葵根、下胚轴、叶中HaACO1的表达量和不同NaCl浓度及不同胁迫时间下根中Ha ACO1的表达量。结果:Ha ACO1的cDNA序列全长为1 135bp,其开放阅读框为942bp,编码313个氨基酸。预测其分子质量和等电点分别为35.84k Da和5.13,基因登录号为KP966508。HaACO1与已报道的多种植物的ACO基因核苷酸序列及其推导的氨基酸序列有较高的相似性,分别为76%~83%和77%~88%。gDNA起始密码子至终止密码子序列长1 018bp,包含2个外显子和1个内含子,基因登录号为KP988289。实时荧光定量PCR分析表明向日葵HaACO1在不同器官及不同NaCl浓度、不同时间诱导下存在特异性表达差异。结论:获得的向日葵HaACO1是植物ACO家族成员之一,该基因应答盐胁迫具有独特的表达模式。     

食用菌超细粉免疫调节和抗氧化功能研究

以糙皮侧耳、双孢蘑菇、金针菇、3个黑木耳品种、3个香菇品种为材料,通过测定小鼠体重、免疫器官重量、细胞免疫功能、体液免疫功能、单核-巨噬细胞的吞噬功能、血清及肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、肝脏中白介素-6、丙二醛等指标进行小鼠免疫功能的评价研究。结果表明:"四川青川"香菇、"北神奇1号"黑木耳和"黑龙江黑29"黑木耳能显著增强小鼠的细胞免疫功能;糙皮侧耳、"辽宁恒仁"香菇、金针菇、"北神奇1号"黑木耳、"黑龙江黑29"黑木耳均能显著促进小鼠单核吞噬细胞的吞噬能力,增强小鼠机体的免疫力;糙皮侧耳、"四川青川"香菇、"辽宁恒仁"香菇、金针菇和"黑龙江黑29"黑木耳具有提高小鼠肝脏中白介素-6含量的作用;双孢蘑菇、"福建古田"香菇、"辽宁恒仁"香菇、金针菇增加小鼠血清溶血素水平,具有显著的特异性体液免疫增强作用。此外,双孢蘑菇、金针菇、"北神奇1号"黑木耳、"吉林黑29"黑木耳均可显著提高血清和肝脏中的GSH-PX活性;糙皮侧耳能提高小鼠血清中和肝脏中SOD活性;从而达到清除自由基和抗氧化损伤的作用。综合上述结果,9种食用菌超细粉均具有显著增强小鼠免疫调节能力和抗氧化作用,为食用菌功能食品产品开发利用提供支撑。     

西瓜炭疽病菌圆刺盘孢分生孢子产生条件的研究

为研究圆刺盘孢Colletotrichum orbiculare的分生孢子产生条件,通过改变培养基的成分、理化性状及培养条件等方法,进行了诱导产孢试验,并对所产生的分生孢子量进行测定。结果表明,C.orbiculare在西瓜茎叶煎汁培养基上25℃恒温黑暗培养30d可产生大量分生孢子,产孢量高达7.15×109个/m L。在显微镜下观察发现,病菌在西瓜茎叶煎汁培养基上和在西瓜茎秆病斑上产生的分生孢子在形态上存在差异,前者产生的分生孢子稍短和略宽,两端钝圆;而后者产生的分生孢子相对长而细,两端较尖。试验证明寄主西瓜茎叶成分对病菌分生孢子的产生具有明显促进作用。     

基于Web of Science的合成生物学文献计量分析

合成生物学是一个新兴的交叉学科,近年来得到了广泛关注。本文以1992-2012年期间Web of Science数据库收录的5012篇与合成生物学相关的论文为研究对象,进行年代分布、地域分布、机构分布、研究热点等方面的计量分析,以探究合成生物领域的研究实力分布、研究热点与发展动态。通过文献计量分析发现合成生物学领域近十年来发展迅猛,美国等发达国家占据主动。我国在该领域的论文产出数量可观,但学术影响力有待提高。研究的热点主要集中在基因调控网络构建、基因基因组合成、功能回路设计等方面。