盐胁迫对二穗短柄草幼苗生长及不同器官中盐离子稳态的影响

采用4种浓度的NaCl溶液(50、100、150、200 mmol/L)处理二穗短柄草和拟南芥(对照)幼苗,测定不同浓度盐胁迫下2种植物幼苗的生长指标和离子分布,以探讨二穗短柄草在盐胁迫下主要阳离子平衡机制.结果表明:(1)盐胁迫显著抑制二穗短柄草根叶的生物量积累.(2)根冠比数据显示,在盐胁迫条件下二穗短柄草能够更好地维系地下部分的生物量积累.(3)在4种浓度盐胁迫下,二穗短柄草叶中Na+含量低于根系,而且K+、Cl-含量和K+/Na+比值始终高于根系,说明在二穗短柄草中Na+从地下到地上的转运受到抑制,但对Cl-的转运缺乏有效的调控.(4)回归分析发现,盐胁迫下二穗短柄草和拟南芥根部Na+与K+含量变化呈正相关关系,而在叶部则不相关,说明二穗短柄草和拟南芥Na+与K+在根部具有相同的离子通道,而在叶部却具有各自独立的转运途径.     

广州市城乡梯度森林公园雨季空气PM2.5浓度及水溶性离子特征

2012年雨季（4-9月）,收集广州市城市区、近郊区和远郊区森林公园的PM_2.5样品,测定PM_2.5质量浓度,分析了其中SO₄^2-、NO₃^-、NO₂^-、Cl^-、F^-、Na⁺、NH₄⁺、Ca²⁺、K⁺、Mg²⁺ 共10种水溶性无机离子含量.结果表明：帽峰山（远郊）、大夫山（近郊）、火炉山（城区）PM_2.5质量浓度的日变化分别为17.2～66.5、19.4～156.3、21.8～161.7 μg·m^-3,平均值分别为44.4、49.8、55.9 μg·m^-3.SO₄^2-、Na⁺和NH₄⁺为水溶性无机离子主要组分,其中,SO₄^2-含量最大,并从城区至郊区呈递减趋势.固定源对3个森林公园空气中SO₂和NO_x的贡献大于移动源,从城区至远郊呈递减趋势,说明机动车对城区空气中SO₂和NO_x的贡献大于近郊和远郊森林公园.采样期间,海盐对大夫山空气PM_2.5中水溶性组分的贡献最大,其中K⁺受海盐的影响超过其他元素.NH₄⁺当量浓度远小于SO₄^2-和NO₃^-的当量浓度,中和度远小于1,反映PM_2.5酸性较强,且从远郊至城区PM_2.5粒子酸性呈增强趋势.     

铜藻中β-丙氨酸的分离及结构鉴定

非蛋白质氨基酸在抗癌、抗菌、抗结核、抗坏血病等方面有着重要的作用。本文主要对铜藻中的游离氨基酸进行检测分析和部分分离纯化及结构鉴定方面的研究,为更好的开发利用这些天然产物提供技术支持。采用离子交换树脂层析法分离铜藻粗提液中的游离氨基酸,收集3 mol/L的氨水洗脱液,用PITC-HPLC柱前衍生反相高效液相色谱法对其进行检测分析,结果显示粗提液中除含有多种组成蛋白质的氨基酸外还有3种未知组分,且含量较高的常见蛋白质氨基酸为丙氨酸、脯氨酸、缬氨酸。采用半制备高效液相色谱系统制备分离了其中一种未知组分的衍生物MWZ2,经真空冷冻干燥后为略黄固体粉末,结合核磁共振波谱、高分辨质谱、红外光谱数据,最终鉴定MWZ2去掉已知取代基团PITC后的成分为β-丙氨酸,分子式为C3H7NO2,分子量为89.09。     

离子对高效液相色谱法分析黄瓜花叶病毒侵染烟草的总RNA水平变化

为研究植物病毒在RNA水平上对寄主植物的基因表达产生的影响,采用离子对高效液相色谱法,对黄瓜花叶病毒侵染烟草造成的总RNA的组成成分变化进行研究。离子对液相色谱法,是近几年才应用于对RNA进行分离、纯化和分析的一种试验技术,具有操作简单、重复性好、所需时间短等优点。选择适宜的离子对试剂,并对选定的离子对试剂正己胺/1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇进行了优化,达到了较好的总RNA分离效果,并观察到健康植株和染病植株分离峰之间的差异,有差异的RNA种类还需进一步试验来验证。为研究植物病毒的致病机制提供一种新的试验方法和途径。     

铜绿假单胞菌cntRLMN操纵子介导锌离子摄取的功能鉴定

【目的】本研究以铜绿假单胞菌PAO1 (Pseudomonas aeruginosa PAO1,菌种编号ATCC15692)为对象,研究cntRLMN在锌离子摄取中的功能。【方法】在ΔznuBC的基础上,以同源重组的方法构建了cntRLMN的各种突变菌株,通过质粒接合转移的方法构建其互补菌株及lacZ转录融合报告菌株,运用β-半乳糖苷酶酶活检测研究了Zur蛋白对cntRLMN的转录调控,凝胶阻滞实验(EMSA)检验Zur蛋白与cnt启动子及cnt启动子的突变片段的体外结合,并进一步通过生长曲线分析对cntRLMN中cntR、cntL、cntN等基因的锌离子摄取功能进行了分析和鉴定。最终,通过构建大蜡螟幼虫的侵染模型来研究cntRLMN对铜绿假单胞菌毒力发挥的影响。【结果】lacZ转录融合的酶活分析显示cntRLMN受Zur蛋白的负调控,其表达以Zur蛋白依赖的方式受锌离子饥饿的诱导;EMSA实验的结果显示cntRLMN的启动子可以与His-Zur结合形成DNA-蛋白质复合体,结合位点为GCGTTATAGTATATCAT;生长曲线和大蜡螟幼虫侵染实验的分析结果显示ZnuBC和CntRLMN的功能存在互补性,仅znuBC和cntRLMN双缺失突变时菌株在限锌培养条件下的生长和对大蜡螟幼虫的毒性才受到显著抑制,说明CntRLMN代表另一种独立的锌离子摄取系统。【结论】cntRLMN是受Zur直接负调控的另一种独立的铜绿假单胞菌锌离子摄取系统,对铜绿假单胞菌毒力的发挥起重要作用。     

铜污染对昆虫生长发育及繁殖影响的研究进展

铜(Cu)是生物体生长发育所必需的微量营养元素,参与或构成许多含铜酶及含铜生物活性蛋白质,但是过度摄入Cu会对生物体产生危害。Cu中毒由许多因素而定,如物种、遗传、年龄和食物等。在生态系统中昆虫种类多,数量大,分布广,往往会取食、转移和代谢环境中的Cu,从而对自身生长发育及繁殖造成影响。通常表现为发育历期延长,体重下降,体长变短,化蛹率、羽化率、产卵率、孵化率、存活率降低,种群数量减少等。本文以近几年Cu2+胁迫对昆虫生长发育及繁殖影响的研究进行综述。     

医用回旋加速器的64Cu 高效制备

铜-64(半衰期12.7小时)是PET上常用的一种正电子放射性核素,其不仅能够作为示踪剂同时还能够用于治疗,特别是对癌症的放射治疗,效果显著。以往~(64)Cu只有通过核研究反应堆快速中子通量捕获才能生产(即质子流轰击锌),反应周期长且成本高,极大的限制了~(64)Cu的生产和应用。为实现~(64)Cu的大量生产、应用同时节约成本,国际上已开展医用回旋加速器~(64)Cu的高效制备研究,目前最常使用的是64Ni经质子束流轰击后发生核反应产生~(64)Cu。通过结合我中心实际操作经验,本文旨在阐述医用回旋加速器(能量16.5Me V)高效制备~(64)Cu的方法。以天然镍粉为电镀原材料。将其电镀成功后,利用30微安的质子束流开始轰靶,最后通过离子交换柱将~(64)Cu、64Ni和其他放射性产物快速分离,从而得到纯度高、放射性活度高的~(64)Cu。     

NaCl胁迫对醋栗番茄、樱桃番茄和番茄幼苗生长、叶片气体交换和离子平衡的影响

以醋栗番茄( Solanum pimpinellifolium Linn.)、樱桃番茄品种‘秦皇贵妃红’( S. lycopersicum var. cerasiforme‘Qinhuangguifeihong’)和番茄品种‘浙粉202’(S. lycopersicum‘Zhefen 202’)幼苗为材料,研究了0(对照)、100、200 mmol·L-1 NaCl胁迫对其生长、叶片气体交换参数和离子平衡的影响。结果表明：在100和200 mmol·L-1 NaCl胁迫下,‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’幼苗单株总干质量的降幅较大,醋栗番茄的降幅较小。 NaCl胁迫明显增加醋栗番茄幼苗的根冠比,但不同胁迫条件下‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’幼苗的根冠比差异不显著。与对照相比,在100 mmol·L-1 NaCl胁迫下,醋栗番茄幼苗叶片的净光合速率( Pn)、胞间CO2浓度( Ci)和蒸腾速率( Tr)的降幅明显低于‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’,而醋栗番茄幼苗叶片气孔导度(Gs)的降幅明显高于后二者;在200 mmol·L-1 NaCl胁迫下,三者叶片Pn、Gs、Ci和Tr值的降幅接近。在100和200 mmol·L-1 NaCl胁迫下,醋栗番茄、‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’幼苗叶片的水分利用效率和气孔限制值均较各自对照显著升高,其中‘秦皇贵妃红’的增幅最大。在100和200 mmol·L-1 NaCl胁迫下,醋栗番茄、‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’幼苗根、茎和叶中Na+含量均较各自对照显著升高,而K+含量和K+/Na+比总体上较各自对照显著降低。与对照相比,经不同浓度NaCl处理后醋栗番茄幼苗根、茎和叶的Na+含量增幅以及K+含量降幅在供试3种植物中均最小,而其不同部位的K+/ Na+比总体上较高。上述研究结果表明：醋栗番茄的耐盐性较强,‘秦皇贵妃红’次之,‘浙粉202’较弱。 NaCl胁迫显著抑制‘秦皇贵妃红’和‘浙粉202’幼苗根的生长,但显著促进醋栗番茄幼苗根的生长,使其维持较强的耐盐性,且NaCl胁迫下醋栗番茄对Na+的吸收和运输减少,以维持体内的离子平衡及较强的光合作用。     

水溶液中白藜芦醇稳定性及降解产物分析

白藜芦醇是一种具有较强抗氧化和防癌、抗癌等生理活性的植物天然产物,其功能与生产是当前的研究热点;然而,白藜芦醇的光稳定性和热稳定性较差。在微生物发酵生产及存储过程中需要采取特殊的工艺,以防止其降解,使得发酵及存储工艺复杂化,增加了成本。本研究对发酵及存储过程中的各类条件,如温度、pH、培养基成分及大肠杆菌对白藜芦醇的降解情况进行了初步的研究;使用液相色谱-离子阱-飞行时间质谱,对白藜芦醇的降解产物进行了分析。本研究可作为基础资料,为降低发酵生产及存储过程中白藜芦醇的降解提供重要参考。     

Eco-physiological responses of linseed (Linum usitatissimum) to salt and alkali stresses

AimsEffects of salt and alkali stresses (NaCl-Na₂SO₄ and NaHCO₃-Na₂CO₃) were compared on growth, photosynthesis characters, ionic balance and osmotic adjustment of linseed (Linum usitatissimum), to elucidate the mechanisms of salt and alkali stress (high pH value) damage to plants, and their physiological adaptive mechanisms to the stresses. MethodsThe experiment was carried out in an artificial greenhouse. Plants grew at approximately 700 mmol·m^-2·s^-1 photosynthetic photon flux density (PPFD) in greenhouse under photoperiod of 15 h in light and 9 h in dark. In each plastic pot (17 cm diameter) which contained 2.5 kg of washed sand, 20 linseed seeds were sown. The seedlings were exposed to stresses lasting 14 days after 2 months.Important findingsThe inhibitory effects of alkali stress on linseed growth were more remarkable than those of salt stress, indicating that alkali and salt represent two distinct forms of stress. The alkali stress increased the Na⁺ content in shoots, damaged the photosynthetic system, and highly reduced the net photosynthetic rate and C assimilation capacity. Under salinity stress, the Na⁺ content increased, the K⁺ content decreased with increasing stress. Greater changes were observed under alkali than under salt stress. Alkali stress caused the massive influx of Na⁺, which probably explained that the harmful of alkali stress on plants was stronger than that of salt stress. Under alkali stress, Ca²⁺ and Mg²⁺ decreased in roots, showing that high pH value around roots hindered the absorption of them. Fe²⁺ and Zn²⁺ had little effects on the osmotic adjustment, mainly because of they had a low ion content. Under salt stress, anion increased in order to balance the sharp increase of Na⁺. However, alkali stress made severe deficit of negative charge, broke the intracellular ionic balance and pH homeostasis, and caused a series of strain response. Our results showed that linseed enhanced the synthesis of soluble sugars to balance massive influx of Na⁺ under salt stress, but linseed enhanced the synthesis of organic acids to compensate for the shortage of inorganic anions, which might be a key pathway for the pH adjustment. In conclusion, the alkali stress (high pH value) clearly inhibited the growth, element absorption, ion homeostasis reconstruction of plants. Organic acid concentration is possibly a key adaptive factor for linseed to maintain intracellular ion balance and regulate high pH value under alkali stress.