土壤理化性质驱动烤烟根际细菌群落的组配及其共现性网络互作

【目的】解析土壤微生物在植物根际的组配机制对于认识和维护农田生态系统的稳定性至关重要。【方法】通过Illumina高通量测序和生物信息学分析方法明确了我国主要种植烟草生态区烤烟根际土壤细菌群落与土壤理化性质的互作关系。【结果】烤烟根际细菌类群主要为放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和嗜热油菌纲(Thermoleophilia)。细菌群落组成按生态区聚类,且样本空间距离和细菌群落相似度显著负相关。共现性网络分析表明,烤烟根际细菌群落间协同作用大于拮抗作用,武陵秦巴生态区、黄淮平原生态区、南岭丘陵生态区和沂蒙丘陵生态区细菌群落高度模块化,小单胞菌属(Micromonospora)为南岭丘陵生态区和黄淮生态区细菌共现性网络的网络中心,Bryobacter和气单胞菌属(Arenimonas)为南岭丘陵生态区细菌网络的模块核心,其菌群特性而非相对丰度决定了其在稳定细菌网络中的重要作用。冗余分析结果证实pH、有效铁、交换性镁和有效锰能显著影响烤烟根际细菌群落结构。【结论】烤烟根际细...     

撕裂蜡孔菌HG2011对光叶紫花苕结瘤固氮的影响及其潜在机制

【目的】 在我国南方尤其是西南地区,光叶紫花苕(Vicia villosa Roth.)作为重要的青饲和绿肥两用豆科作物被广泛种植,有助于提高土壤氮素和后茬作物的产量品质。接种有益微生物是促进豆科作物生物固氮和生长的重要措施之一。为此,本文研究了一株自主分离获得的白腐真菌¾¾撕裂蜡孔菌(Careporia lacerata HG2011)对光叶紫花苕结瘤固氮和生长的影响,并揭示其潜在机制。【方法】 采用微生物培养、植物培养和田间试验,研究C. lacerata磷铁活化能力、代谢产物构成、与根瘤菌Rhizobium sophorae S3的相互作用,及其对光叶紫花苕结瘤、生长、产量、品质和土壤有效磷铁的影响。【结果】 C. lacerata和根瘤菌之间无拮抗作用。液相色谱-质谱(liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS)分析发现,C. lacerata发酵液含有氨基酸、有机酸和类黄酮等化感物质,能增强根瘤菌的趋化性并促进生物膜形成。此外,C. lacerata还能释放生长素、赤霉素、水杨酸和铁载体,活化难溶性有机和无机磷。在植物培养试验中,单独接种C. lacerata或根瘤菌均能促进光叶紫花苕生长,但以共接种处理效果最佳。C. lacerata定殖于光叶紫花苕根际,导致根长、根系表面积和结瘤数显著增加。田间试验发现,接种C. lacerata显著提高了光叶紫花苕单株根瘤数、根瘤质量和固氮酶活性,以及土壤有效磷铁含量和磷酸酶活性,产量比常规施肥处理增加12.15%且品质无显著变化。【结论】 C. lacerata能够在光叶紫花苕根际定殖,通过分泌化感物质、生长素和活化土壤磷铁等机制促进结瘤固氮和生长发育。C. lacerata易于培养,菌剂制备成本低廉,施用简便,对提高豆科作物产量品质具有一定应用价值。     

基于Golden Gate技术的齐整小核菌转录单元高效组装系统

【目的】为齐整小核菌代谢工程研究建立高效的转录单元组装系统。【方法】通过应用Golden Gate技术,以mobius assembly为基础,分别设计并构建DNA元件标准化接口改造、单转录单元组装、应用质粒(多转录单元)组装等功能的载体,从而形成一套完整的多转录单元组装系统。【结果】构建了2个用于DNA元件标准化接口改造的Level 0载体,4个用于单转录单元组装的Level 1载体,4个用于应用质粒组装的Level 2载体和13个应用质粒组装的辅助质粒。然后应用此系统为齐整小核菌组装了若干经过标准化接口改造的DNA元件质粒、单转录单元质粒和硬葡聚糖相关基因的功能分析质粒。所构建的最终应用质粒可以同时适用于齐整小核菌的根癌农杆菌介导转化法、电穿孔转化法和原生质体转化法。【结论】此质粒系统具有强大的DNA设计、组装和容纳能力,为未来齐整小核菌代谢工程和功能基因组学研究提供了高效的质粒构建技术平台。     

胶质母细胞瘤外泌体的作用机制研究进展

胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)因组织学异质性、侵袭能力强、术后复发快等问题,致使患者经手术治疗、化疗和放疗后的预后差,总体生存期短。GBM细胞来源外泌体(GBM cell-derived exosome,GBM-exo)能够通过其携带的细胞因子、miRNA、DNA和蛋白质等调节GBM细胞的增殖和迁移,通过血管生成蛋白和非编码RNA促进肿瘤血管生成,通过调节因子、蛋白质和药物靶向免疫检查点等介导肿瘤免疫逃逸,以及通过非编码RNA对抗GBM细胞的耐药性,有望成为个性化治疗GBM的重要靶标,且可以作为GBM的诊断和预后标志物。本文阐述了GBM-exo的制备方法和生物学特征,及其在GBM细胞增殖、血管生成、免疫逃逸和耐药性方面的作用和分子机制,为研发诊治GBM的新策略提供参考。     

Effects of ROS and caspase-3-like protein on the growth and aerenchyma formation of Potamogeton perfoliatus stem

Protoplasma - Aerenchyma formation plays an important role in the survival of Potamogeton perfoliatus in submerged environment. To understand the regulatory role of reactive oxygen species (ROS)...     

基于植物-土壤反馈的不同绿肥驯化微生物对玉米生长的影响

【背景】在农田生态系统中,土壤微生物与植物互作的机制仍不清楚。【目的】进一步加强对植物-微生物互作的认识,筛选出引起不同反馈作用的关键微生物或微生物类群。【方法】采集豆科绿肥救荒野豌豆(Vicia sativa, V)、十字花科绿肥油菜(Brassica napus, N)和荒坡土壤(remnant prairie, R)驯化的田块土壤0-20 cm作为菌剂在温室进行植物-土壤反馈(plant-soil feedback,PSF)试验。土壤菌剂的接种量为10%,即有90%理化性质一致的灭菌土壤作为背景土,同时设置灭菌土壤菌剂作为对照(CK),种植玉米。每组土壤菌剂处理均分为50 mg/kg高磷(high phosphorus,HP)和5 mg/kg低磷(low phosphorus, LP)两个磷浓度处理。玉米收获后,测定产量和植株地上部磷含量,并取土壤样品进行高通量测序,解析不同养分供给情况下微生物对作物生长的反馈效应。【结果】高磷和土壤反馈效应均促进了玉米的生长。在低磷水平下,V、N和R处理的玉米地上部生物量均高于CK处理,但N处理的玉米地上部生物量增加最多(38%),且增幅显著高...     

Glucose biosensor based on electrodeposited platinum nanoparticles and three-dimensional porous chitosan membranes

The chitosan with three-dimensional porous structure greatly increased the effective electrode surface for loading of platinum nanoparticles and promoted efficient electron transfer. The resulting biosensor had a response time (within 5 s) and a linear response from 6 μM to 4.2 mM glucose with a detection limit of 2 μM (S/N = 3). Moreover, the methodology can be applied for the immobilization of other enzymes.     

Trans-chalcone induces death by autophagy mediated by p53 up-regulation and β-catenin down-regulation on human hepatocellular carcinoma HuH7.5 cell line

BackgroundHepatocellular Carcinoma (HCC) is extremely aggressive and presents low rates of response to the available chemotherapeutic agents. Many studies have focused on the search for alternative low-cost natural compounds with antiproliferative potential that selectively respond to liver cancer cells.PurposeThis study assessed the in vitro direct action of trans-chalcone (TC) on cells of the human HCC HuH7.5 cell line.MethodsWe subjected the HuH7.5 tumor cells to TC treatment at increasing concentrations (12.5–100 µM) for 24 and 48 h. Cell viability was verified through MTT and 50% inhibitory concentration of cells (IC₅₀ 23.66 µM) was determined within 48 h. We quantified trypan blue proliferation and light microscopy, ROS production, mitochondrial depolarization and autophagy, cell cycle analysis, and apoptosis using Muse® cell analyzer and immunocytochemical markings of p53 and β-catenin.ResultsData showed an effective dose- and time-dependent TC-cytotoxic action at low micromolar concentrations without causing toxicity to non-cancerous cells, such as erythrocytes. TC-treatment caused mitochondrial membrane damage and cell cycle G0/G1 phase arrest, increasing the presence of the p53 protein and decreasing β-catenin, in addition, to inducing cell death by autophagy. Additionally, TC decreased the metastatic capacity of HuH7.5, which affected the migration/invasion of this type of cell.ConclusionIn vitro TC activity in the human HCC HuH7.5 tumor cell line is shown to be a potential molecule to develop new therapies to repair the p53 pathway and prevent the overexpression of Wnt/β-catenin tumor development inducing autophagy cell death and decreasing metastatic capacity of HuH7.5 cell line.     

重庆地区人类免疫缺陷病毒携带者的微孢子虫感染情况调查

目前我国关于微孢子虫感染人的研究相对较少,更没有关于重庆地区人类免疫缺陷病毒(HIV)携带者感染微孢子虫的数据统计。对重庆市公共卫生医疗救治中心收治的22例HIV抗体阳性,但尚未接受抗病毒治疗的患者进行研究。将22例患者粪便样本分别提取总DNA,通过聚合酶链反应(PCR)法和DNA测序等技术对微孢子虫在患者中的感染情况进行检测,并对微孢子虫种类进行鉴定。同时对22例患者的免疫细胞亚群进行计数和分析。结果显示,微孢子虫的感染率为36.3%(8/22),主要由脑炎微孢子虫属(Encephalitozoon spp)的海伦脑炎微孢子虫(E. hellem)和肠脑炎微孢子虫(E. intestinalis)引起。22例患者的免疫细胞亚群分析显示,平均淋巴细胞数0.93±0.13×10⁹/L,CD4^＋T细胞数132±22 个/mL,CD8^＋T细胞数495±91 个/mL,CD4/CD8细胞比值0.37±0.1,表明患者免疫功能受到严重抑制。进一步将微孢子虫感染患者与未感染患者的免疫细胞亚群进行比较发现,感染患者淋巴细胞数为0.51±0.1×10⁹/L,未感染患者为1.17±0.17 ×10⁹/L,两者具有显著差异(P<0.05);感染患者CD4^＋T细胞数为71±27 个/mL,未感染患者为167±28 个/mL,两者具有显著差异(P<0.05);感染患者CD8^＋T细胞数为209±35 个/mL,未感染患者为658±123 个/mL,两者具有显著差异(P<0.05),以上表明微孢子虫感染组的免疫功能受损情况更严重。本研究结果提示微孢子虫的机会性感染与患者免疫功能受损情况密切相关,脑炎微孢子虫属在重庆地区有较高的感染率,这为进一步阐明微孢子虫与宿主相互作用关系奠定基础,也为公共卫生健康管理提供重要参考。