农杆菌共培养条件对小麦种子萌发和幼苗生理生化特性的影响

以‘郑9023’、‘中13’和‘西农1376’3个小麦品种(系)为主区,再分别以农杆菌共培养时间、共培养温度以及乙酰丁香酮(AS)浓度为副区,对农杆菌浸种处理后小麦种子萌发及幼苗生理生化特性进行了研究。结果表明,各小麦品种(系)与共培养时间、共培养温度以及AS浓度的互作效应不显著;随共培养时间的延长,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量呈下降趋势,MDA含量、白化苗率、卡那霉素抗性苗率则呈上升趋势,而POD活性则呈先升后降的趋势,农杆菌对小麦种子及幼苗的伤害随共培养时间的延长而增大,且当共培养时间超过2 d时其伤害作用更为明显;共培养温度为25℃时,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量达到或接近最低值,POD活性、MDA含量、白化苗率则达到最大值,此时农杆菌对小麦种子及幼苗不利影响最为明显;加入AS能促进农杆菌对小麦的侵染效果,并以150μmol/L AS的促进作用最强,对小麦种子萌发及幼苗生理生化指标的影响也最大;小麦不同品种(系)对农杆菌的反应存在一定基因型差异。依据共培养条件下小麦种子萌发和幼苗生理生化特性及卡那霉素抗性苗率综合分析认为,农杆菌浸种法转化小麦时较适宜的条件为:共培养时间应控制在2～3 d、共培养温度22～25℃、AS浓度为150μmol/L。     

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)对惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)的化感作用

通过混合培养和添加过滤液两种方式观察铜绿微囊藻和惠氏微囊藻的生长曲线,探讨两种微囊藻之间的化感作用。结果表明:在混合培养条件下,两者能够形成相互抑制作用;当两者起始藻密度高于0.5×106cells.mL-1、混合比为1:1时,惠氏微囊藻的生长因化感作用而受到显著抑制(P<0.05),同时惠氏微囊藻也会对铜绿微囊藻产生一定的胁迫作用;处于对数生长期的铜绿微囊藻过滤液能抑制惠氏微囊藻的生长,且惠氏微囊藻起始藻密度低于0.5×106cells.mL-1,连续滴加该过滤液后,其生长受到极显著抑制(P<0.01)。     

嗜酸异养菌对自养菌Acidithiobacillus ferrooxidans金属离子抗性和生物浸出的影响

【目的】了解嗜酸异养菌在诸如酸性矿坑水(AMD)和生物浸出体系等极端酸性环境中对浸矿微生物产生的影响。【方法】研究由嗜酸异养菌Acidiphilium acidophilum和自养菌Acidithiobacillus ferrooxidans经长期驯化后形成的共培养体系分别在Cd2+、Cu2+、Ni2+和Mg2+胁迫下的稳定性;并将此共培养体系应用于黄铁矿和低品位黄铜矿的生物浸出实验。【结果】在上述4种金属离子分别存在的条件下,异养菌Aph.acidophilum均能促进At.ferrooxidans对亚铁的氧化,提高其对能源利用的效率。共培养体系中的异养菌Aph.acidophilum使At.ferrooxidans对Cu2+的最大耐受浓度(MTC)由2.0 g/L提高到5.0 g/L,而且共培养的细胞数量与2.0 g/L Cu2+条件下生长的At.ferrooxidans纯培养相似。另外,共培养中的At.ferrooxidans对Mg2+的MTC也由12.0 g/L提高到17.0 g/L。生物浸出实验中嗜酸异养菌Aph.acidophilum促进了At.ferrooxidans对黄铁矿样品的浸出,浸出率较其纯培养提高了22.7%;但在含铁量较低的低品位黄铜矿浸出体系中共培养和At.ferrooxidans纯培养的浸出率均低于33%。在加入2.0 g/L Fe2+的低品位黄铜矿浸出体系中,共培养和At.ferrooxidans纯培养的浸出率均得到提高,分别达到52.22%和41.27%。【结论】以上结果表明,Aph.acidophilum与At.ferrooxidans共培养在一定的环境胁迫下仍能保持其稳定性并完成各自的生态功能,并且嗜酸异养菌Aph.acidophilum适合在含铁量较高的浸出体系中与铁氧化细菌共同作用来提高生物浸出的效率。     

绵羊卵泡成分对卵母细胞体外减数分裂调控的研究

哺乳动物卵巢中的卵母细胞一直处于减数分裂的停滞状态,卵泡内各成分被认为是产生抑制因子的主要来源。本研究以绵羊卵泡各成分为研究对象,用共培养的方法对卵丘细胞、颗粒细胞、膜细胞在卵母细胞体外减数分裂过程中的作用加以探讨。结果表明：1．卵泡整体及卵泡分泌物在体外可以有效地维持减数分裂停滞,经过24h培养,这两个处理组中,处于GV期的卵母细胞分别为69．6％和49．1％。经抑制处理后的卵母细胞脱离抑制环境后可以继发成熟,MⅡ比率可达88．9％。去掉卵丘细胞的裸卵其减数分裂过程不能被卵泡分泌物有效抑制,24h培养后其GV期比例为17．8％。以上结果说明卵泡中的抑制因子主要是通过卵丘细胞束发挥其调控作用的。2．用颗粒细胞与卵母细胞共培养,结果发现具有颗粒细胞卵丘细胞缝隙连接的卵母细胞(COCGs)在培养24小时后47．4％达到MⅡ,与在不具有细胞连接的总浮颗粒细胞中共培养的卵母细胞之间存在无显差异,无论是紧密连接的颗粒细胞层还是悬浮在培养液中的颗粒细胞都不能有效抑制生发泡破裂(GVBD)的发生,只能将卵母细胞抑制在MⅡ以前的各个时期。以上结果说明颗粒细胞在体外分泌抑制图子的活力大大下降。3．卵泡膜细胞具有分泌抑制成熟分裂因子的能力,与膜细胞层共培养的卵母细胞在8h和24h时,其GV期的比例为34．4％和32．7％,显高于没有膜细胞层的对照组(4．5％和1.1％)。综上所述,绵羊卵泡中的抑制因子不仅来自于颗粒细胞,而且膜细胞也参与了成熟分裂的抑制,这些细胞在体外仍具有分泌抑制因子的能力,只是与体内分泌能力有所不同。     

心肌样微环境诱导脂肪干细胞分化的研究

微环境在促进干细胞分化过程中起着重要的作用,研究心肌样微环境介导脂肪干细胞向心肌细胞分化有重要意义．将脂肪干细胞与心肌细胞直接或通过细胞培养小室间接共培养,检测脂肪干细胞的分化情况．对于直接共培养体系,采用绿色荧光蛋白CFSE对脂肪干细胞进行标记,然后与心肌细胞以1∶5混合后进行直接共培养,2周后,通过流式细胞仪分选分化的脂肪干细胞,并检测其分化情况．检测方法包括：扫描电镜和透射电镜观察细胞的超微结构;免疫细胞化学检测心肌特异性肌球蛋白重链(MHC)、肌钙蛋白(TnⅠ)和连接蛋白(Cx43);Western blot定量分析;RT-PCR检测心脏特异性转录因子mRNA的表达．结果表明,分化的脂肪干细胞呈现心肌样超微结构,并表达心肌特异性蛋白和转录因子,并且直接共培养体系中分化的脂肪干细胞其表达率明显高于间接共培养体系中的表达率．因此,在心肌样微环境中,除了可溶性细胞因子对分化起作用以外,心肌细胞产生的机械牵拉对脂肪干细胞向心肌细胞分化也起着重要的作用．     

微生物共培养在新活性化合物挖掘中的研究进展

微生物次级代谢产物结构新颖、活性多样,一直以来都是药物及其先导化合物的重要来源。但近年来在普通微生物纯培养中发现的新活性物质不断减少,重复发现逐渐增加;而微生物共培养因更加接近微生物生长的自然环境,在药物及其先导物挖掘方面发挥着越来越重要的作用。本文分析了近5年来利用真菌vs真菌、真菌vs细菌共培养挖掘新活性化合物的研究现状,以及研究中存在的问题。     

甲烷菌对厌氧真菌不同碳源代谢的影响

【目的】探讨碳源和甲烷菌对厌氧真菌碳代谢的影响。【方法】利用体外批次厌氧发酵法,比较厌氧真菌纯培养(Orpinomyces sp.和Neocallimastix sp.)及其与甲烷菌共培养(F1:Orpinomyces sp.+Methanobrevibacter sp.和N3:Neocallimastix sp.+Methanobrevibacter sp.)发酵不同类型碳水化合物代谢产物的差异。【结果】对厌氧真菌和甲烷菌共培养F1和N3的研究显示,F1发酵木薯粉[(26.44±0.22)mmol/L]的乳酸产量是发酵玉米芯[(1.31±0.04)mmol/L]的20.18倍,是N3发酵木薯粉[(1.59±0.03)mmol/L]的16.63倍,玉米芯[(0.79±0.08)mmol/L]的33.47倍。当F1和N3中的厌氧真菌纯培养时,各组乳酸产量均1.90 mmol/L。对F1进一步研究,结果显示发酵体系中木薯粉添加量在0.8%–2.0%之间时,乳酸产量随木薯粉添加量增加而增加。当含量在1.0%–2.4%之间时,随木薯粉添加量增加,甲烷和乙酸产量逐渐降低。比较F1发酵大米粉、木薯粉、玉米粉、小麦粉和土豆粉的发酵结果,发现乳酸产量与底物中支链淀粉的含量成正相关(R2=0.9554)。当F1发酵葡萄糖和麦芽糖时,乳酸产量5.00 mmol/L。当以麦芽糊精为底物时,乳酸产量高达(28.00±0.95)mmol/L。【结论】本文首次报道碳源和甲烷菌能够增强厌氧真菌的乳酸代谢途径并且这种增强存在种属特异性。     

血脑屏障体外模型研究进展

脑毛细血管上的特殊结构单元为大脑提供氧气和养分,与此同时形成一种限制性屏障,称为血脑屏障(BBB),该结构单元由单层脑微血管内皮细胞构成,内皮细胞外侧的周细胞、基膜以及星形胶质细胞的足突也参与了血脑屏障的形成.血脑屏障是一种选择性渗透屏障,大多数中枢神经系统候选药物在血脑屏障中的渗透性差,用实验动物进行药物筛选具有成本高、周期长、成功率低等缺点.此外,直接在人体中试验有违道德伦理,但建立可靠的体外血脑屏障模型可以简化实验过程、缩短试验周期、实验结果更易测定,因此建立体外BBB模型可以极大地加快中枢神经系统药物的研发.目前已研究的模型主要可以分为3类:单培养、共培养、三培养,这些模型由简单到复杂,与体内血脑屏障的相似性也越来越高.本文就目前现有的血脑屏障模型进行综述,以期未来在体外BBB模型设计中有新的思路.     

3T3-L1脂肪细胞对MIN6胰岛素细胞中Kir6.2表达的抑制作用

为明确脂肪细胞对胰岛素细胞中KATP通道表达的直接影响,MIN6胰岛素细胞被分为两组：一组为对照组,一组与分化的3T3-L1脂肪细胞共培养1周。运用半定量RT-PCR方法测定MIN6细胞中KATP通道蛋白Kir6．2的表达变化,Fura-2荧光方法测定MIN6细胞内钙浓度的变化,放射免疫测定方法明确MIN6细胞的胰岛素分泌功能。结果显示,与3T3-L1脂肪细胞共培养1周后,MIN6细胞中Kir6．2的表达明显减少,其表达水平降低为对照组的65．3％。对照组MIN6细胞在0．1mmoi／L甲苯磺丁脲(KATP通道关闭剂)的刺激下,表现为细胞内钙水平显著性升高和胰岛素分泌显著性增加,而共培养组MIN6细胞则失去了甲苯磺丁脲刺激所引起的细胞内钙升高及胰岛素分泌反应。以上实验结果表明,3T3-L1脂肪细胞可以通过分泌一些活性因子直接降低MIN6细胞中KATP通道蛋白的表达和合成,损害MIN6细胞的胰岛素分泌功能。实验结果提示脂肪细胞直接参与2型糖尿病中胰岛β细胞功能障碍的发生。     

介绍细胞共培养的两种方法

本文设计了两种共培养装置:微孔底膜套皿和循环培养,观察了培养的小牛肺动脉内皮细胞(PAEC)和肺动脉平滑肌细胞(PASM)在上述装置中的生长情况,并用套皿法观察了两者共培养对~3H-TdR掺入的影响。结果发现,PAEC和PASM在上述装置中生长良好,两者共培养时,PAEC的~3H-TdR掺入明显降低(与对照组相比p<0.05),而PASM的~3H-TdR掺入明显升高(与对照组相比p<0.01)。上述结果表明:本文设计的两种装置可用于细胞共培养,以研究细胞间的相互调节关系。