利用农杆菌侵染新技术在豌豆中瞬时表达ha FGF

采用一种操作简单的侵染方法,通过豌豆种子吸收携带病毒载体PEBV的农杆菌菌液进行ha FGF蛋白的表达,并采用半定量RT-PCR、Western blotting和考马斯亮蓝法对蛋白表达的结果进行定量分析。结果表明,利用来源于PEBV的病毒载体在豌豆(Pisum sativumL.)中成功表达了GFP和ha FGF蛋白,对菌液浓度等条件的优化显著提高了GFP的表达效率,植物中药用蛋白ha FGF的表达水平占总可溶性蛋白的2.6%。该瞬时表达体系具有独特优势,如简便、高效、表达稳定,在生产药用蛋白方面具有广阔的应用前景。     

丛枝菌根真菌对入侵植物南美蟛蜞菊生长及竞争力的影响

【背景】丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)能促进植物的养分吸收及生长发育。入侵中国华南地区的外来入侵植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)常分布于养分匮乏的荒地,却能迅速生长并排挤本地植物而快速扩张领地。【目的】探究丛枝菌根真菌是否促进南美蟛蜞菊的生长与竞争能力。【方法】采用南美蟛蜞菊及其同属本地植物蟛蜞菊(Wedelia chinensis)的盆栽对比控制试验,并设置接种及不接种AMF变形球囊霉(Glomus versiforme)、不同磷营养水平以及单种或混种的种植方式3种处理对两种植物的生长及竞争能力进行比较。【结果】AMF均能侵染上述两种植物,并且AMF对南美蟛蜞菊根系的侵染率显著高于其对蟛蜞菊根系的侵染,尤其是在低磷水平下南美蟛蜞菊的菌根侵染率更高,而且AMF的侵染显著促进了低磷水平下南美蟛蜞菊的生长及其对蟛蜞菊的竞争能力。【结论】丛枝菌根真菌能够促进南美蟛蜞菊的生长,增强其对本地植物的竞争优势,该效应很可能对外来植物南美蟛蜞菊的成功入侵产生一定的作用。     

不同林龄杉木+闽楠复层林土壤磷形态及微生物功能多样性变化

磷是限制亚热带地区林木生长的关键因素之一,研究土壤微生物群落功能多样性对土壤磷素的影响,对亚热带地区人工林可持续经营具有重要意义。在江西官山林场选取了3种不同林龄杉木+闽楠（4 a、7 a、11 a）复层林为研究对象,测定了土壤全磷、有效磷及无机磷组分含量,采用Biolog-ECO法研究了复层林表土层（0-20 cm）土壤微生物群落对碳源的利用特征,并分析了土壤磷素与土壤微生物功能多样性的关系。结果表明：（1）土壤全磷、有效磷及无机磷组分含量随复层林营建时间延长呈增加趋势;（2）不同林分类型土壤微生物群落功能多样性差异显著。土壤微生物碳源代谢活性（AWCD）以及多样性指数也均随复层林营建时间延长呈增加趋势;多聚物类是杉木纯林土壤微生物利用的主要碳源,7 a复层林对碳水化合物、羧酸和酚酸的利用强度较大,11 a复层林对氨基酸、胺类、多聚物、羧酸和酚酸的利用强度较大,并且11 a复层林土壤微生物群落代谢碳水化合物、氨基酸、羧酸、胺类和酚酸的强度显著高于4 a复层林和杉木纯林,而4 a复层林与杉木纯林土壤微生物群落对不同碳源利用率的差异较小（除多聚物外）。（3）土壤微生物多样性指数、氨基酸类、胺类和酚酸类物质与土壤全磷、有效磷、Al-P和Fe-P含量之间显著正相关,随机森林模型分析表明,氨基酸、胺类和酚酸是不同林分类型土壤微生物利用的主要碳源。因此,杉木纯林转化为复层异龄林更有利于森林土壤磷的储存和供应,土壤微生物群落代谢功能多样性的增大可能是提高复层异龄林土壤磷有效性的关键调控因素。     

模拟不同春季降雨量下典型草原土壤微生物磷周转特征

春季降雨是内蒙古典型草原生产力最重要的影响因素之一,土壤湿度与微生物活性密切相关,但春季降雨对土壤微生物量磷周转的影响目前知之甚少。本研究2015年4月底在内蒙古锡林浩特毛登牧场,设立不降雨(W0)、一次模拟降雨20 mm(W1)和两次模拟降雨,每次20 mm(W2)试验,旨在比较不同模拟降雨量条件下,典型草原土壤微生物量磷季节变化特征,了解土壤微生物量磷周转特征及其与植物磷素营养的关系。结果表明:(1)模拟春季降雨显著地提高了土壤微生物量磷,W1和W2分别从W0的6.91μg/g提高到7.47μg/g和8.29μg/g(全年平均值),尤其是模拟2次降雨,土壤微生物量磷周转期缩短至0.53年,周转通量增大至33.16 kg hm~(-2) a~(-1),而W0分别为0.59年和26.82 kg hm~(-2) a~(-1);(2)模拟春季降雨总体上降低了土壤酸性磷酸酶活性,但提高了碱性磷酸酶活性;(3)模拟降雨显著地提高了植物生物量和全磷含量,但是植物生物量和全磷含量与土壤微生物量磷、酸性和碱性磷酸酶活性及土壤有效磷含量之间没有显著的相关性。这可能反映出内蒙古典型草原土壤微生物量磷周转、土壤磷素供给及牧草磷素营养之间存在复杂的关系;土壤微生物与牧草竞争土壤磷素,从而影响牧草磷素营养。     

小麦耐低磷相关性状的全基因组关联分析

通过对小麦耐低磷相关性状进行全基因组关联分析(GWAS,genome-wide association study),挖掘与小麦耐低磷性显著相关的单核苷酸多态性标记(SNP,single nucleotide polymorphism)位点及候选基因,为小麦耐低磷性状的遗传基础和分子机制研究提供理论参考。本试验以198份黄淮麦区小麦品种(系)为试验材料,设置低磷和正常磷营养液水培试验,利用小麦35K芯片对分布于小麦全基因组的11896个SNP,采用Q+K关联模型对小麦耐低磷性相关性状进行关联分析。结果表明,小麦耐低磷性状表现出广泛的表型变异,变异系数为15.65%~26.59%,多态性信息含量(PIC,polymorphic information content)为0.095~0.500。群体结构分析表明,试验所用自然群体可分为2个亚群,GWAS共检测到67个与小麦耐低磷相关性状显著关联的SNP位点(P≤0.001),这些位点分布在除3A、3B和3D以外的18条染色体上,单个SNP位点可解释5.826%~9.552%的表型变异。在这些显著位点中有4个SNP位点同时关联到了2个不同的耐低磷性状。对67个SNP位点进行发掘,筛选到7个可能与小麦耐低磷性有关的候选基因。TraesCS6A02G001000和TraesCS6A02G001100在锌指合成中有重要作用;TraesCS6A02G118100可能为低磷胁迫诱导基因;TraesCS5D02G536400、TraesCS1B02G154200和TraesCS5D02G536500与低磷胁迫相关酶类基因家族有关;TraesCS1D02G231200与植物DUF 538结构域蛋白有关,是植物胁迫相关调控蛋白候选基因。     

磁场对金针菇菌丝生长的影响及磁受体和铁离子转运蛋白的鉴定表达

磁场作为一种无法避免的自然因子,对生物的生长发育有重要影响。然而,目前磁场对大型真菌影响的研究还鲜有报道。本研究采用铷磁铁对金针菇菌丝进行处理,检测金针菇菌丝在不同磁极刺激下的生长和基因表达规律。结果显示：磁场是铷磁铁抑制金针菇菌丝生长的主要原因,且在磁感应强度0.003T以上对菌丝生长的抑制作用较强。通过同源比对获得一个金针菇磁受体和一个铁离子转运蛋白的编码基因,分别命名为ff-magr和ff-fief。定量PCR结果显示ff-magr在N极和S极均出现显著下调表达,N极和S极磁场对ff-fief 的表达均无显著影响。结果表明：磁受体蛋白参与了金针菇菌丝受磁场抑制的应答过程,而磁受体不仅仅是通过调控铁的含量来调控菌丝的生长发育。以上结果为合理利用磁场调控真菌生长发育奠定基础,同时也为深入研究磁场对真菌生长发育的分子机理提供参考。     

过表达钾转运蛋白基因trkH提高玉米的钾营养

钾是植物生长发育必须的营养元素,参与多种生理生化过程。土壤缺钾严重影响了玉米的产量和品质,通过遗传改良的方式提高玉米的钾营养是解决这个问题的有效途径。本实验室前期从海洋微生物宏基因组DNA中克隆得到细菌钾转运蛋白基因trkH,在酵母和烟草中验证了功能。为进一步分析trkH基因在玉米中的功能,以Hi-Ⅱ基因型玉米为转化受体,采用农杆菌介导法将trkH基因转入玉米,获得具有Baster抗性的独立转化苗21株。PCR检测结果表明trkH基因已成功转入到玉米基因组中。Bar试纸条检测结果表明Bar基因在蛋白水平上成功表达。将部分T₀代转基因植株与玉米骨干自交系PH6WC杂交,获得8个T₁代株系,半定量RT-PCR检测结果表明转基因植株在转录水平上均能表达。三叶一心期喷洒除草剂进行筛选,选择比例接近1：1的L3、L5和L7转基因株系进行PCR检测,统计检测结果并进行χ²测验,结果表明符合孟德尔分离定律。L3、L5和L7转基因株系玉米苗期的钾耗竭实验结果表明过表达trkH基因能够提高转基因玉米的K⁺吸收,为培育钾营养高效玉米新品种奠定基础。     

吡拉西坦联合胞磷胆碱对急性脑梗死认知功能和神经功能的影响

目的:研究吡拉西坦联合胞磷胆碱对急性脑梗死认知功能和神经功能的影响。方法:选择2014年1月～2018年1月我院的150例急性脑梗死患者,随机分为两组。对照组采用吡拉西坦治疗,观察组采用吡拉西坦联合胞磷胆碱治疗。采用神经功能缺损程度(National Institutes of Health Stroke Scale,NIHSS)、析蒙特利尔认知评估量表(Montreal cognitive assessment scale,Mo CA)和日常生活能力(Activities of daily living,ADL)评分量表,比较两组治疗前后神经功能、认识功能和日常生活能力变化。结果:观察组基本治愈15例,显效30例,有效26例,无效4例,恶化1例,总有效率为94.67%,明显高于对照组(P0.05);治疗后,两组的ADL和Mo CA评分明显升高,神经功能缺损量表(National Institutes of Health Stroke Scale,NHISS)评分明显降低,且观察组的ADL、Mo CA和NHISS评分明显优于对照组(均P0.05);治疗后,两组的血清细胞凋亡蛋白酶-3(cysteinyl aspartate specific proteinase-3,Caspase-3)和低氧诱导因子-1α(Hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)水平均明显降低,且观察组明显低于对照组(均P0.05);对照组发生干呕1例(1.33%),恶心2例(2.67%),头痛1例(1.33%),头晕1例(1.33%);观察组发生干呕1例(1.33%),恶心1例(1.33%),头痛1例(1.33%),出血1例(1.33%);两组无明显差异(P0.05)。结论:吡拉西坦联合胞磷胆碱能改善急性脑梗死的认知功能和神经功能,其机制可能与调节细胞诱导因子Caspase-3和HIF-1α的表达水平相关。     

CAT1基因在尼罗罗非鱼肌肉和肝的节律性表达研究

为了探究碱性氨基酸转运载体(CAT1)基因在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)饥饿0、7 d肌肉和肝的昼夜表达规律,实验分别在尼罗罗非鱼饥饿0,7 d 06:00、09:00、12:00、15:00、18:00、21:00和24:00、第2天03:00、06:00,分别对应区时(Zone time, ZT) ZT0、ZT3、ZT6、ZT9、ZT12、ZT15、ZT18、ZT21、ZT24采样,采样在一昼夜内完成。每组随机取3尾鱼进行解剖,取其肌肉和肝样品分析。结果表明:CAT1基因在正常投喂的尼罗罗非鱼肌肉表达具有显著性时间差异(p0.05),呈现昼低夜高的节律性振荡(p0.3),达到峰值的时间为ZT 0.72。饥饿7 d后,虽然在各时间点上CAT1基因表达有显著性差异(p0.05),但无昼夜节律性(p0.3);CAT1基因表达为在光周期先升后降,在暗周期先降后升,峰值相位在光照阶段,为ZT 7.44。在尼罗罗非鱼肝中,CAT1基因在正常投喂时表达具有显著性时间差异(p.05),呈现节律性振荡(p0.3),CAT1基因表达为在光周期先降后升,在暗周期则先升后降,峰值相位在黑暗阶段,达到峰值的时间为ZT 16.56。饥饿7 d后,在各时间点上CAT1基因表达无显著性时间差异(p0.05),且表达无昼夜节律性(p0.3);CAT1基因表达为在光周期先降后升,在暗周期则先升后降,峰值相位在黑暗阶段,为ZT 21.60。以上结果说明CAT1基因在尼罗罗非鱼肌肉和肝表达的昼夜节律不同。