GA3处理对低温胁迫条件下玉米种子呼吸代谢的影响

以低温敏感型的"丰禾1号"和耐低温型的"郑单958"两个玉米品种为实验材料,采用GA3浸种的处理方式("丰禾1号"为20 mg·L-1、"郑单958"为5 mg·L-1),探究了GA3对低温胁迫条件下玉米种子萌发过程中种胚中可溶性糖和可溶性蛋白含量及淀粉酶活性和呼吸途径关键酶活性的影响。结果表明:低温胁迫条件下,GA3浸种处理显著提升了玉米种胚中可溶性糖含量及可溶性蛋白的积累,增强了低温胁迫下细胞的渗透势;α-淀粉酶、β-淀粉酶和总淀粉酶活性显著提高;提高了苹果酸脱氢酶(MDH)、丙酮酸激酶(PK)、联合酶(G-6-PDH和6-PGDH)的活性,提高了糖酵解(EMP)、三羧酸循环(TCA)、磷酸戊糖途径(PPP)途径的运转效率,保证了细胞的物质代谢和能量供应;GA3浸种处理可以显著提高种子对低温的抵抗能力,从而在低温胁迫条件下促进其萌发。     

睾酮对鸟类繁殖影响研究进展

类固醇激素睾酮是影响鸟类繁殖最重要的性激素之一,与鸟类的繁殖行为的各个方面息息相关。睾酮通过影响鸟类的羽色、鸣声等来影响鸟类的配偶选择,同时睾酮可以调节配偶选择和繁殖投入之间的平衡。睾酮水平影响出雏数、出飞数、孵化率成功率等繁殖成效。睾酮还对个体的免疫活性和个体的存活率等产生影响。目前关于睾酮对鸟类繁殖影响的研究大多是通过外源性植入睾酮的方式来改变个体睾酮的浓度,其研究结果也常出现相互矛盾之处,对于自然状态下影响睾酮水平变化的因素尚缺乏了解,睾酮对雌雄鸟在繁殖过程中的影响也不尽相同,有必要继续深入研究。     

长江三角洲核心区绿地系统时空演变特征及生态服务价值评估

在经济建设与环境保护矛盾突出的背景下,研究区域绿地系统时空演化特征,探讨人为因素对绿地系统生态服务的影响,对于改善绿地资源管理、促进区域永续协调发展具有重要意义。本研究基于景观生态学研究方法和生态服务价值当量因子评估法,运用ArcGIS 10.2软件的空间分析功能,对1990-2015年长江三角洲核心区绿地系统时空演化特征及生态服务价值进行了分析。结果表明:(1)长三角核心区绿地景观规模随时间的变化具有阶段性特征,呈现先扩大后缩减的态势;绿地景观与其他土地利用类型的转移存在阶段性与指向性特征;绿地景观格局总体上表现为初期集聚同质化、后期破碎异质化。(2)长三角核心区绿地系统生态服务价值随时间变化明显,不同绿地景观类型有不同的阶段性特征;长三角核心区绿地系统生态服务类型中,调节服务对于绿地系统整体生态服务价值贡献最大。(3)长三角核心区绿地系统生态服务价值在空间上呈现南北不均衡的特征,总体上呈南高北低态势,其中杭州市绿地系统生态服务价值在不同阶段均最高。区域地形地貌是影响区域生态服务价值的一个重要因素。     

格列齐特对糖尿病大鼠心肌的保护作用及其机制*

目的: 观察格列齐特对糖尿病大鼠心肌保护作用及其可能的机制。方法: 将60只健康SD大鼠随机分为正常组(NC,n=10),造模组(n=50)给予高糖高脂饲料4周后,腹腔注射STZ(45 mg/kg)建立糖尿病大鼠模型,随机抽取以FBG≥16.7 mmol/L作为糖尿病模型建立成功。将造模成功的38只糖尿病大鼠随机分为模型组(MC,n=9)、格列齐特组(Glic,80 mg/kg,n=10)、格列本脲组(Glib,2.5 mg/kg,n=10)、法舒地尔组(Fas,10 mg/kg,n=9);NC组和MC组灌胃等容积蒸馏水,Glic组和Glib组灌胃给药,Fas组采用腹腔注射。各组大鼠每天给药一次,每周记录体质量及空腹血糖(FBG),持续8周。实验结束时取血并测定心脏质量,计算心脏质量指数(HWI);测定各组糖化血红蛋白(HbA1c)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)含量以及血清丙二醛(MDA)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活性;通过HE和Masson染色,观察心肌病理变化和组织胶原纤维水平;TUNEL染色观察并计算心肌细胞凋亡率;Western blot法检测心肌组织中RhoA、ROCK1、eNOS、Bcl-2和Bax蛋白表达。结果: 与NC组比较,MC组FBG、HWI、HbA1c、TC、TG、LDL-C、MDA水平,心肌组织胶原沉积和心肌细胞凋亡率以及心肌组织中RhoA、ROCK1、Bax蛋白明显升高,SOD活性及HDL-C、eNOS、Bcl-2和体重显著降低(P＜0.01);与MC组相比,Glic组FBG、HWI、HbA1c、TC、TG、LDL-C和MDA等指标明显下降,心肌组织胶原沉积及心肌细胞凋亡减轻,心肌组织RhoA、ROCK1、Bax蛋白表达下调(P＜0.01或P＜0.05),大鼠体重和血清中SOD活性,HDL-C升高,eNOS、Bcl-2蛋白水平升高(P＜0.01或P＜0.05)。与Glic组相比,Glib组与Fas组体重、血脂、FBG、HWI、MDA以及心肌纤维化和心肌细胞凋亡水平升高,SOD和Bcl-2降低,Glib组心肌组织RhoA、ROCK1、Bax蛋白表达上调(P＜0.01或P＜0.05)。结论: 格列齐特可改善糖尿病大鼠心肌损伤并减轻心肌细胞凋亡水平,其机制可能与降低血糖,改善氧化应激状态,调控RhoA/ROCK1/eNOS信号通路有关。     

右归丸对大鼠膝骨关节炎的干预作用及其机制*

目的: 探讨右归丸对膝骨关节炎(KOA)模型鼠关节软骨组织骨诱导因子(OGN)、骨黏连蛋白(ON)和纤维蛋白原2(FBN2)的影响。方法: 将大鼠随机分为假手术组,模型组,硫酸氨基葡萄糖组(硫酸氨基葡萄糖),右归丸(高、中、低剂量)组,每组10只。采用改良Hulth法制备大鼠KOA模型,假手术组和模型组给予等体积生理盐水灌胃,右归丸高、中、低剂量组分别灌胃给予右归丸4.8,2.4,1.2 g/kg,硫酸氨基葡萄糖组灌胃给予硫酸氨基葡萄糖 0.17 g/kg,连续给药8周。干预结束24 h后取鼠膝关节软骨,采用HE染色法观察各组软骨的病理改变,并进行Mankin评分;免疫组化法检测各组关节软骨组织中OGN、ON和FBN2的表达;Western blot法检测各组关节软骨组中糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)的表达。结果: 与假手术组比较,模型组大鼠软骨组织Makin 评分显著升高,软骨组织FBN2蛋白表达水平上显著增加,OGN、ON和GSK-3β蛋白表达水平上的显著降低(P＜0.01);模型组关节软骨边缘严重破坏,软骨细胞排列紊乱。与模型组比较,右归丸高剂量干预组大鼠软骨组织Makin 评分和FBN2蛋白表达水平显著降低,GSK-3β蛋白表达水平上显著增加,且右归丸中、高剂量组OGN、ON蛋白表达水平均显著增加(P＜0.05或P＜0.01),软骨结构趋于正常,软骨细胞分布仅偶见不均,关节软骨表面欠光滑。结论: 右归丸能够延缓关节软骨退变,其可能机制是通过提高骨诱导因子和骨粘连蛋白的表达水平来促进关节软骨的骨化和重构。     

有氧运动对高糖高脂膳食大鼠腓肠肌Nrf2-SOD的影响*

目的: 探讨有氧运动预防大鼠胰岛素抵抗中Nrf2及SOD的变化。方法: 24只12月龄SD大鼠随机分为对照组(C)、高糖高脂IR组(IR)和高糖高脂IR并运动组(IRE)。IRE进行递增负荷跑台运动,运动6周。检测腓肠肌T-SOD、CAT、MDA、GSH/GSSG,ELISA法检测腓肠肌8-OHdG含量,Western blot检测腓肠肌Nrf2和GLUT4表达。结果: ①IRE组HOMA-IR明显低于IR组(P＜0.05);IRE组肌糖原明显高于IR组(P＜0.01);②IRE组T-SOD和CAT、GSH/GSSG明显高于IR组(P＜0.01);IRE组8-OHdG和MDA明显低于IR组(P＜0.01);③IRE组腓肠肌Nrf2和GLUT4明显高于IR组 (P＜0.01) 。结论: 有氧运动可激活大鼠腓肠肌Nrf2-SOD通路,提高抗氧化酶活性和糖摄取能力,预防IR发生。     

有氧运动对糖尿病大鼠PPARα信号通路的影响及其与PPARγ关系*

目的: 探讨4周有氧运动对糖尿病大鼠血糖血脂的改善作用及其与PPARα和PPARγ的调控关系。方法: 6周龄雄性SD大鼠8周高脂饮食喂养后一次性腹腔注射链脲佐菌素以建立糖尿病模型大鼠。除普通膳食对照组(Con)外,建模成功的糖尿病大鼠随机分成糖尿病对照组(DM)、糖尿病运动组(TDM)、糖尿病运动加PPARγ激动剂吡格列酮组(TDP)和糖尿病运动加PPARγ抑制剂GW9662组(TDG),每组8只。TDP组和TDG组大鼠在运动前分别补充吡格列酮和GW9662,TDM、TDP和TDG组大鼠进行4周中等强度递增负荷跑台运动(第1周15 m/min,30 min;第2周15 m/min,60 min;第3周20 m/min,60 min;第4周20 m/min,90 min),每周运动6 d,每天1次。运动期间所有大鼠给予普通饲料。最后一次运动结束后36 h,大鼠麻醉、取血,然后处死大鼠、收集肝和腓肠肌。检测空腹血糖血脂指标(血糖、血胰岛素和血脂四项)。Western blot方法检测肝和腓肠肌PPARα、PPARα上游分子腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)和下游分子肉碱棕榈酰转移酶-1(CPT1)的蛋白水平。结果: ①与Con组大鼠比较,DM大鼠FBG(＞11.1 mmol/L)和血清TC、TG、LDL水平显著升高(P均＜0.01),表明DM造模成功。②与DM大鼠比较,TDM大鼠血糖血脂改善的同时,肝和腓肠肌PPARα、AMPK和CPT1的蛋白水平均显著升高(P均＜0.01)。③与TDM大鼠比较,TDG大鼠肝和腓肠肌的PPARα和CPT1,以及肝AMPK的蛋白水平无显著变化(仅腓肠肌AMPK显著降低(P＜0.05));而TDP大鼠的肝和腓肠肌PPARα、AMPK和CPT1蛋白水平均显著提高(P均＜0.01)。结论: 有氧运动对DM大鼠血糖血脂的改善作用-与运动激活肝和腓肠肌的AMPK-PPARα-CPT1通路有关。运动对DM大鼠PPARα通路的激活与PPARγ无关,但PPARγ激活可进一步增强运动对AMPK-PPARα-CPT1蛋白水平上调的作用。     

间歇性禁食与运动对骨骼肌自噬的激活及减脂效果的比较*

目的: 以运动作为对比,观察不同时长(14 d、28 d)间歇性禁食的体重控制效果,探究其对骨骼肌质量及自噬的影响。方法: 选取60只SD大鼠(雄)随机分为3组(n=20):安静对照组(Sed组)、间歇性禁食组(InF组)、有氧运动组(Exe组),设实验周期分别为14 d和28 d。InF组采用间歇性禁食(隔日禁食),Exe组施加跑台运动干预,每周记录体重。DEXA检测体脂并计算体脂指数,天平称量比目鱼肌湿重(双侧)并计算湿重指数,免疫荧光检测细胞外基质蛋白laminin反映肌纤维横截面积、检测LC3标记自噬体,透射电镜观察自噬体数量及形态,Western blot检测自噬相关蛋白ULK1、LC3、p62及调控蛋白AMPKα、p-AMPKα(Thr172)的表达情况。结果: ①干预7 d开始,InF、Exe组大鼠体重显著低于Sed组,且InF组体重显著低于Exe组(P＜0.01),28 d干预后InF、Exe组体脂指数显著低于Sed组,且InF组体脂指数显著低于Exe组(P＜0.05)。②干预28 d时Exe组单根肌纤维面积较Sed、InF组明显增大(P＜0.01)。③在各干预时间InF、Exe组比目鱼肌中AMPKα、p-AMPKα(Thr172)、ULK1蛋白表达均显著高于Sed组(P＜0.05),但在14 d干预时仅InF组表现出自噬标记LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ水平的升高及自噬底物p62的降低(P＜0.05),Exe组中该指标在干预28 d时才出现明显差异。结论: ①间歇性禁食在控制大鼠体重、体脂增长方面优于有氧运动。②在骨骼肌自噬激活方面,间歇性禁食所需的干预时间(14 d)短于有氧运动(28 d)。     

基于CRISPR/Cas系统的生物传感策略研究进展

CRISPR/Cas9系统是继锌指核酸内切酶、类转录激活因子效应物核酸酶之后的第三代基因组定点编辑工具,因其具有特异性切割双链DNA的能力,被广泛应用于基因编辑、生物传感等领域。Cas12a(Cpf1)、Cas13a(C2c2)等蛋白"附属切割"活性的发现,拓展了CRISPR/Cas系统在生物传感中的应用。近年来,研究人员开发出一系列快速、超敏、高特异性的生物传感系统用于分子检测,如SHERLOCK,DETECTR等。本文主要综述了基于CRISPR/Cas系统的生物传感策略的研究进展,并展望了其未来发展的方向。     

外源硫对镉胁迫下马齿苋光合性状和矿质元素吸收的影响

从光合反应系统揭示外源硫(S)诱导马齿苋镉(Cd)耐受性的生理机制,为外源S缓解重金属毒害提供理论依据.采用营养液培养,研究外源S供体(NH4)2SO4对100 mg/L Cd胁迫下马齿苋叶片光合色素、光合特性、叶绿素荧光参数和矿质营养元素的影响.结果表明,Cd胁迫可显著降低马齿苋叶片中叶绿素a和叶绿素b含量;净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均显著降低,而胞间二氧化碳浓度上升,表明非气孔因素是Cd胁迫诱导马齿苋光合抑制的主要因素;同时,PSⅡ实际光化学效率(ФPSII)、电子传递效率(J)、化学猝灭系数(qP)显著下降,而非化学猝灭系数(qN)显著上升,表明Cd胁迫影响马齿苋PSⅡ反应系统的正常运行.外施400 mg/L(NH4)2SO4显著提高马齿苋叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素a/b比值,增强马齿苋叶片光合作用和PSⅡ原初光化学反应量子效率.对5种与光反应系统密切相关的矿质元素含量进行分析发现,Cd处理显著增加马齿苋叶片中的Ca和Fe含量,显著抑制马齿苋对Mg、Mn和Cu的吸收.Cd胁迫下马齿苋叶片的变黄与Mg、Mn的亏缺有关,而与Fe缺乏无关;添加外源S可显著提升马齿苋叶片中Ca、Mg、Fe、Cu和Mn含量,从而增强Cd胁迫下马齿苋叶片的PSII反应系统功能.