库木塔格沙漠土壤细菌多样性及具有群体感应抑制活性放线菌筛选

【背景】群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitor,QSI)作为抗生素潜在替代品,可有效降低致病菌传染性和毒性。沙漠土壤蕴藏着丰富的放线菌资源,是挖掘群体感应抑制剂的重要来源。【目的】解析库木塔格沙漠土壤细菌群落多样性,筛选并挖掘群体感应抑制活性放线菌资源。【方法】采用Illumina Nova Seq高通量测序技术揭示库木塔格沙漠土壤细菌群落组成,利用可培养方法进行土壤放线菌分离和鉴定;选用紫色杆菌CV026模型筛选群体感应抑制活性放线菌,并对其功能特性进行初步评价。【结果】Illumina Nova Seq高通量测序结果显示,样品土壤细菌涉及23门96目150属,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria,61%)、放线菌门(Actinobacteria,28%),其中分枝杆菌属(Mycobacterium)为放线菌门最优势菌属(87.3%),其次为红球菌属(Rhodococcus,6.8%)和丙酸杆菌属(Cutibacterium,0.9%)。可培养方法共分离到108株放线菌,归属9科10属,其中优势菌属为链霉菌属(Streptomyces),占65....     

马克斯克鲁维酵母GX-UN120糖转运蛋白基因的克隆及表征

【背景】马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)具有完整的木糖代谢途径,可以高效利用木质纤维素中的木糖,因此对其糖转运蛋白基因的研究或可有效解决酵母木糖转运的相关问题。【目的】根据马克斯克鲁维酵母DMKU3-1042中KLMA＿70145和KLMA＿80101基因位点的功能预测,获得马克斯克鲁维酵母GX-UN120相应的糖转运蛋白基因序列并探究其功能。【方法】将转运蛋白基因分别克隆表达至酿酒酵母EBY.VW4000中考察重组菌株生长特性,以此间接评价对应转运蛋白的转运能力。【结果】Km＿SUT2基因编码的糖转运蛋白可有效提高宿主细胞转运木糖、阿拉伯糖、山梨糖、核糖、乳糖和葡萄糖的能力,但却不能转运甘露糖、果糖、蔗糖和半乳糖。类似地,Km＿SUT3基因编码的糖转运蛋白可提高细胞转运木糖、阿拉伯糖、山梨糖、半乳糖、核糖、乳糖和葡萄糖的能力,但却不能转运甘露糖和果糖。然而在葡萄糖存在的条件下,重组菌株对各种碳源的利用均受抑制,但Km＿SUT3转运木糖和核糖过程中受葡萄糖的抑制作用较小。【结论】马克斯克鲁维酵母GX-UN120中转运蛋白Km＿SUT2和Km＿SUT3可...     

汉阳陵陶俑表面微生物群落结构与种群多样性分析

【背景】汉阳陵是我国截至目前发现的规模最大、陪葬级别最高的汉代陶俑群,出土了大量形神毕肖的裸体俑群,考古学家认为这种裸体陶俑原本“着衣、装木臂”,称为“着衣式陶俑”,为皇室独有,异常珍贵。然而这些推测尚无科学依据,而且陶俑表面附着微生物可能会腐蚀俑体。【目的】通过比较研究汉陶俑表面微生物的组成差异,为汉裸体陶俑着有衣物且装有断臂的推测提供一定的科学佐证,同时为汉陶俑微生物腐蚀的防控提供靶标。【方法】应用微生物高通量测序与纯培养相结合的方法,对着衣式陶俑不同部位微生物进行测定。【结果】高通量测序结果显示女俑头部微生物多样性较高;男俑上半身微生物多样性最高,腿部居中,头部较低。汉陶俑表面微生物组成按俑的类别及不同部位聚集在一起,其优势菌为放线菌门的克洛斯氏菌属、糖多孢菌属、假诺卡氏菌属及链霉菌科,其他各部位优势类群相对丰度存在差异,断臂处与碳循环相关功能微生物的相对丰度最高。纯培养结果显示女俑头部的可培养细菌数量高于男俑头部可培养的细菌数量;男俑上身与腿部可培养的微生物数量高于男俑头部,表明上半身与腿部可能有衣物覆盖,导致其营养差异。【结论】汉陶俑头部与身体表面部位微生物多样性与组成存在明...     

Nitric Oxide Enhances Salt Tolerance in Tomato Seedlings by Regulating Endogenous S-nitrosylation Levels

Salinity impairs plant growth and development, thereby leading to low yield and inferior quality of crops. Nitric oxide (NO) has emerged as an essential signaling molecule that is involved in regulating various physiological and biochemical processes in plants. In this study, tomato seedlings of Lycopersicum esculentum L. “Micro-Tom” treated with 150 mM sodium chloride (NaCl) conducted decreased plant height, total root length, and leaf area by 25.43%, 24.87%, and 33.67%, respectively. While nitrosoglutathione (GSNO) pretreatment ameliorated salt toxicity in a dose-dependent manner and 10 µM GSNO exhibited the most significant mitigation effect. It increased the plant height, total root length, and leaf area of tomato seedlings, which was 31.44%, 20.56%, and 51.21% higher than NaCl treatment alone, respectively. However, NO scavenger 2-(4-carboxyphenyl)-4, 4, 5, 5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide potassium (cPTIO) treatment reversed the positive effect of NO under salt stress, implying that NO is essential for the enhancement of salt tolerance. Additionally, NaCl?+?GSNO treatment effectively decreased O^2? production and H₂O₂ content, increased the levels of soluble sugar, glycinebetaine, proline, and chlorophyll, and enhanced the activities of antioxidant enzymes and the content of antioxidants in tomato seedlings in comparison with NaCl treatment, whereas NaCl?+?cPTIO treatment significantly reversed the effect of NO under salt stress. Moreover, we found that GSNO treatment increased endogenous NO content, S-nitrosoglutathione reductase (GSNOR) activity, GSNOR expression and total S-nitrosylated level, and decreased S-nitrosothiol (SNO) content under salt stress, implicating that S-nitrosylation might be involved in NO-enhanced salt tolerance in tomatoes. Altogether, these results suggest that NO confers salt tolerance in tomato seedlings probably by the promotion of photosynthesis and osmotic balance, the enhancement of antioxidant capability and the increase of protein S-nitrosylation levels.

     

Interactive Effects of Iron and Photoperiods on Tomato Plant Growth and Fruit Quality

Journal of Plant Growth Regulation - Photoperiod and micronutrient iron (Fe) are critical for plant growth and development. However, the interactive effects of Fe nutrition and photoperiod on...     

光驱动二氧化碳转化系统的构建、优化与应用

利用光能驱动二氧化碳(carbon dioxide, CO₂)还原生产化学品对于缓解环境压力、解决能源危机具有重要意义。光捕获、光电转化和CO₂固定等作为影响光合作用效率的关键因素,同时也制约着CO₂的资源化利用效率。为了解决上述问题,本文从生物化学与代谢工程相结合的角度,系统总结了光驱动杂合系统的构建、优化与应用,并从酶杂合系统、生物杂合系统以及杂合系统应用3个方面分析了光驱动CO₂还原合成化学品的最新研究进展。在酶杂合系统方面,采用的策略主要有提升酶催化活性、增强酶稳定性等;在生物杂合系统方面,采用的方法主要包括增强生物捕光能力、优化还原力供应以及改善能量再生等;在杂合系统应用方面,主要阐述了光驱动CO₂还原生产一碳含能化合物、生物燃料以及生物食品等。最后,从纳米材料(包括有机材料和无机材料)和生物催化剂(包括酶和微生物)两个方面,展望了人工光合系统的进一步发展方向。     

胰腺癌早期检测的生物标志物（英文）

胰腺癌症是最难诊断和治疗的恶性肿瘤之一,其特点是发病隐匿、进展迅速、预后差。目前,手术治疗仍然是首选治疗方法。然而由于缺乏早期症状,大约70%的患者在确诊时已经出现局部扩散或远端转移,从而无法进行手术治疗。由此看来,早期检测是提高患者治疗效果和预后的有效途径。临床上使用的成像方法 （CT、MRI、EUS等）通常无法检测早期病变,并且很容易受到操作员的影响。常规临床标志物如CA19-9、CA125、CA242和CEA受到限制,其敏感性或特异性不令人满意。因此,寻找新的具有高敏感性和特异性的标志物是实现胰腺癌早期检测的关键。近年来,对生物标志物的广泛研究主要集中在遗传学、转录组学和蛋白质组学上。特别是由microRNA(miRNA)、long non-coding RNA(lncRNA)和circRNA(circRNA)组成的非蛋白质编码RNA(non-protein coding RNA,ncRNA)为胰腺癌的早期检测提出了许多新思路。然而,其中绝大多数仍处于实验室研究阶段。而一项成熟的生物标志物研究应该整合基因组学、转录组学、蛋白质组学或代谢组学的数据,并结合患者的个体特征（如体重指数...     

干旱胁迫下红砂幼苗非结构性碳水化合物动态变化特征

该试验以荒漠区主要建群种红砂幼苗为研究对象,设置适宜水分(CK)、轻度干旱(MD)、中度干旱(SD)和重度干旱(VSD)4个胁迫处理(即田间持水量的80%、60%、40%和20%),采用盆栽控水试验,分别测定干旱胁迫15、30、45和60 d时红砂幼苗的叶、茎、粗根和细根中非结构碳水化合物(NSC)及其组分的含量,分析不同胁迫强度下不同干旱持续时间红砂幼苗NSC的动态变化及各组分差异,以揭示红砂NSC对干旱胁迫的响应机制。结果表明:(1)干旱胁迫强度和胁迫持续时间对红砂幼苗不同器官NSC及其组分均有显著影响,其中胁迫持续时间对NSC动态变化的影响尤为显著。(2)干旱胁迫初期,红砂叶中的NSC含量呈下降趋势,而茎中的NSC含量呈上升趋势,粗根和细根中NSC含量在各胁迫处理下基本保持稳定。(3)干旱胁迫后期,红砂叶和茎中的可溶性糖、淀粉和NSC含量逐渐增加,而粗根和细根中的淀粉和NSC含量呈下降趋势(中度干旱除外),且这一时期重度干旱处理下各器官可溶性糖和NSC的含量明显高于CK。研究发现,重度干旱胁迫能显著诱导提高红砂幼苗不同器官中的NSC含量,并通过分解根中淀粉和增加叶片中可溶性糖含量的方式来调节细胞渗透势平衡,以维持细胞活力,进而保持红砂在干旱胁迫后期的存活。     

偏头痛患者体感刺激下脑电信号的功能连接（英文）

目的 偏头痛是一种复杂的脑功能障碍性疾病,全球范围内患病率为14.4%。功能连接测量两个神经信号之间的统计学相互依赖性,不同的功能连接反映了大脑区域协同工作的不同模式。因此,研究不同脑区的功能连接对于理解偏头痛的病理生理机制具有十分重要的意义。以往基于脑电图对偏头痛患者脑功能连接的分析主要集中在视觉和疼痛刺激。本文尝试研究偏头痛患者在发作间期对体感刺激的皮质反应,以进一步了解偏头痛的神经功能障碍,为偏头痛的预防和治疗提供线索。方法 招募23例无先兆偏头痛患者,10例有先兆偏头痛患者,28名健康对照者。所有受试者均进行详细的基本资料和病史采集,完善量表评估,在正中神经体感刺激下进行脑电图记录。计算68个脑区的相干性作为功能连接,并评估功能连接与临床参数的相关性。结果 在正中神经体感刺激下,无先兆偏头痛和有先兆偏头痛患者的脑电功能连接与对照组相比存在差异,异常的脑电功能连接主要位于感觉辨别、疼痛调节、情绪认知和视觉处理等区域。无先兆偏头痛和有先兆偏头痛患者的大脑皮层对体感刺激可能具有相同的反应方式。偏头痛患者的功能连接异常与临床特征之间存在相关性,可以部分反映偏头痛的严重程度。结论 本研究...