Mapping ultra-weak protein-protein interactions between heme transporters of Staphylococcus aureus

Iron is an essential nutrient for the proliferation of Staphylococcus aureus during bacterial infections. The iron-regulated surface determinant (Isd) system of S. aureus transports and metabolizes iron porphyrin (heme) captured from the host organism. Transportation of heme across the thick cell wall of this bacterium requires multiple relay points. The mechanism by which heme is physically transferred between Isd transporters is largely unknown because of the transient nature of the interactions involved. Herein, we show that the IsdC transporter not only passes heme ligand to another class of Isd transporter, as previously known, but can also perform self-transfer reactions. IsdA shows a similar ability. A genetically encoded photoreactive probe was used to survey the regions of IsdC involved in self-dimerization. We propose an updated model that explicitly considers self-transfer reactions to explain heme delivery across the cell wall. An analogous photo-cross-linking strategy was employed to map transient interactions between IsdC and IsdE transporters. These experiments identified a key structural element involved in the rapid and specific transfer of heme from IsdC to IsdE. The resulting structural model was validated with a chimeric version of the homologous transporter IsdA. Overall, our results show that the ultra-weak interactions between Isd transporters are governed by bona fide protein structural motifs.     

西藏蓝钟花属一新变型——白花裂叶蓝钟花

描述了桔梗科蓝钟花属裂叶蓝钟花(Cyananthus lobatus Wall.ex Benth.)的一个新变型——白花裂叶蓝钟花(Cyananthus lobatus Wall.ex Benth.f.albiflorus J.Luo et S.L.Wang)。原变型的花冠为紫蓝色至淡蓝色,而新变型花冠为白色。     

云南野生稻叶茎根组织结构特性的比较研究

采用徒手切片法对云南3种野生稻和栽培稻的叶片、茎秆及根的组织结构进行比较研究,以明确野生稻的内部结构,为进一步揭示其结构与云南野生稻的生长势旺盛、营养吸收能力强、抗某些病虫害能力强的关系奠定基础。结果表明,(1)云南野生稻与栽培稻叶片主脉、茎秆及根的组织结构差异显著,其中景洪疣粒野生稻、景洪药用野生稻与栽培稻的差异最明显。(2)在叶主脉结构中,景洪疣粒野生稻无气腔结构,维管束数量少、面积小;景洪药用野生稻、3个普通野生稻材料存在多个维管束和气腔结构,维管束、束内导管直径及气腔面积较栽培稻大,而栽培稻中的气腔均为2个。(3)在茎秆结构方面,景洪疣粒野生稻茎秆最小,维管束数量最少,其茎壁内的维管束排列方式与栽培稻不同;景洪药用野生稻和普通野生稻茎秆及茎壁较栽培稻粗厚,维管束数量也较栽培稻多,普通野生稻的茎壁中有通气组织。(4)在根的组织结构中,3种野生稻的导管数量较多,导管直径及中柱面积较栽培稻大,外皮层出现了具有凯氏带功能的凯氏点等。     

濒危药用植物云南黄连传粉生态学研究

云南黄连为中药材黄连的原植物之一,为国家二级濒危保护植物。通过对云南黄连的开花物候、花部特征、繁育系统及传粉方式进行观察研究,以探讨云南黄连濒危机制,为其种质资源保护及人工抚育奠定基础。结果表明:(1)云南黄连的花期从12月份起至第二年的3月份,花期长达4个月,花序开花可持续45～60d,同一花序上不同花的开花时间相隔1～3d,单花花期可持续40～45d。(2)云南黄连为多歧聚伞花序,苞片包被花芽,花两性,雄蕊和心皮多数。(3)云南黄连的花粉-胚珠比(P/O)为9 000左右,杂交指数(OCI)值为4或5,为自交亲和但需要传粉者完成传粉的兼性异交型繁育系统,并存在无融合生殖现象。     

云南药用野生稻BIBAC文库混合克隆池制备及筛选

在已构建完成的云南药用野生稻BIBAC( binary bacterial artificial chomosome)文库的基础上,将文库制备成一、二、三级混合克隆池,各级混合池的数量分别为3 360、140和14个.根据Xa21抗病基因序列设计1对特异引物,利用4步PCR法对文库混合克隆池进行逐级筛选,初步确定了3个抗病基因阳性克隆.为今后以PCR法高效利用云南药用野生稻BIBAC文库挖掘其优异基因奠定了良好的基础.     

精恶唑禾草灵对不同品种柴胡茎秆力学特性的影响

为应用茎秆生物力学性质指标研究不同剂量除草剂对柴胡安全性的影响,以南柴胡和北柴胡茎秆为试验材料,精恶唑禾草灵为试验除草剂,分别在拔节期和开花期利用非金属材料万能试验机对茎秆基部第2节间的最大荷载、应力、应变、弹性模量、拉伸强度、剪切强度等力学指标进行测定和统计分析.结果表明:北柴胡的茎杆直径、最大荷载、抗拉强度等均高于南柴胡,最大荷载高了约13%,抗拉强度与茎杆直径呈线性相关关系(R=0.9194);南柴胡和北柴胡拔节期的茎杆拉伸强度和剪切强度均高于开花期;柴胡茎经中低剂量(0-1500ml/hm~2)的精恶唑禾草灵处理后,其抗拉强度和剪切强度无明显变化,但高剂量(3000ml/hm~2)的精恶唑禾草灵施用后显著降低了柴胡茎杆的抗拉强度和剪切强度,会直接导致柴胡抗倒伏能力降低,造成柴胡产量和品质下降.该结果可为柴胡田除草剂的安全施用及药材机械化收割技术的研发提供参考依据.     

北柴胡分泌道的超微结构及其挥发油分泌的研究

利用透射电子显微镜技术研究了北柴胡营养器官中分泌道的发育以及挥发油的积累.并重点探讨了挥发油的分泌机制.结果显示.分泌道细胞的质体、细胞基质以及线粒体参与挥发油或其前体物质的合成,而内质网参与挥发油向分泌道腔隙的转运.在分泌道发育的后期,大量小泡与分泌细胞相邻壁的质膜融合,并将其内的物质释放入此部分细胞壁中,与此同时,此部分壁在靠近腔隙的位置结构变得松散.然后围绕腔隙的壁在相邻两分泌细胞相接的位置面向腔隙外突形成许多小泡,并将小泡释放入腔隙中.由此可见.北柴胡分泌道中挥发油主要以胞吐方式被排入分泌道的腔隙中.     

北柴胡(Bupleurum chinese)花序分化进程研究

为了了解造成北柴胡(Bupleurum chinese)种子发芽率低、无胚率高等种子质量问题的原因,本文对北柴胡花序分化进程的各个时期以及不同位置花序分化进程的差异进行了研究.根据观察结果,将北柴胡花序分化进程划分为初生期、小伞原基分化期、小花原基分化期、雌雄蕊原基分化期、生殖结构分化始期和花粉粒完熟期6个时期.同时,发现各级次级花序均比上一级花序在分化进程上落后至少1个时期.不同位置花序分化进程的不同步性是导致北柴胡种子质量问题的一个重要原因.通过人工措施促进早分化的主茎及Ⅰ和Ⅱ级花序发育,抑制晚发育的Ⅲ和Ⅳ级花序发育,可望提高北柴胡的种子质量.     

栽培稻与其野生近缘种的可交配性研究

通过人工授粉方法研究栽培稻与二倍体和四倍体野生稻之间的可交配性.以栽培稻为对照,用光学显微镜观察不同野生稻花粉在同一栽培种柱头上的萌发生长情况.结果表明,在栽培稻柱头上普通野生稻(AA)花粉萌发最好,与对照萌发情况相近.药用野生稻(CC)萌发差,表现为柱头上花粉附着量少,开始萌发时间迟,萌发量少,花粉管扭曲、缠绕、伸长慢等.四倍体野生稻未观察到有萌发现象.说明普通野生稻与栽培稻亲缘关系近,可交配性好;药用野生稻与栽培稻可交配性差;四倍体野生稻与栽培稻可交配性极差.由此推断,转基因水稻与普通野生稻通过花粉途径发生基因漂移的可能性很大,而与药用野生稻和其他基因组野生稻发生基因漂移的可能性很小.     

北柴胡根的发育解剖学研究

应用常规石蜡切片方法对北柴胡（Bupleurum chinense DC．）1年生主根的中部和2年生主根的根尖和中部进行了横向与纵向解剖观察,研究根的发育过程,并对其1年生与2年生主根中部的结构进行了比较分析。结果表明,北柴胡根的发育包括原分乍组织、初生分生组织、初生结构和次生生长4个发育阶段。原分生组织由3群原始细胞组成,其细胞具有典型分生组织的细胞学特征;初生分生组织包括根冠原、表皮原、皮层原和中柱原。初生结构由表皮、皮层和中柱组成。初生木质部为二原型。次生生长主要是依靠维管形成层和木栓形成层的活动来完成。其木栓形成层由中柱鞘细胞恢复分裂能力而形成。2年生北柴胡主根的基本结构与1年生的相同,但与1年生的相比,其周皮、次生韧皮部和木质部面积均增加。不同点具体表现在：2年生主根的周皮增厚;分泌道数量增加;次生木质部中木纤维成群分布,在横切面上连接成一个圆环,其维管射线明显。多为多列射线。分泌道主要分布在中柱鞘薄壁组织和次生韧皮部中,均是裂生方式发生,属次生分泌道,初生结构中无分泌道存在。