作物分枝的分子调控研究进展

分枝的数量及角度是决定作物株型的重要农艺性状。有效分枝数决定着作物的穗数或荚果数,进而决定着作物的产量;而分枝角度与光合效率、种植密度和抗病性密切相关,不仅影响作物的产量,也会影响作物的品质。由于分枝在作物生产中具有十分重要的作用,吸引了越来越多的研究者的注意,多个与分枝性状相关的关键基因被鉴定,分枝数目调控的分子机制研究取得了重要进展。过去的研究表明作物分枝受严格的遗传调控,同时也受环境条件的影响。综述了与作物分枝性状相关的基因克隆、表达、功能和分子调控机理方面的研究进展,以及环境因素对分枝的影响,探讨分枝调控在作物品种改良中的应用。     

植物蔗糖转运蛋白表达的调控因素与分子机制

植物光合作用的产物主要以蔗糖的形式在植物体内进行从源到库的运输。蔗糖转运蛋白是此过程的重要参与者,其表达和调控与植物中光合作用产物的分配紧密关联,从而调控着植物的生长发育、结果结实、抗逆抗病等性状。蔗糖转运蛋白的表达受到植物发育时期、外界环境条件及激素的影响。蔗糖转运蛋白的调控机制有转录因子的调节、基因内部序列调控、蛋白质的磷酸化、蛋白之间的相互作用及质子转运体的活性调节等。综述了国内外对蔗糖转运蛋白表达与活性的调控因素及机制等最新的研究内容,以期为从多角度上探索植物蔗糖转运蛋白的功能和调控机制提供相关研究信息和思路。     

短时极端高温对松毛虫赤眼蜂成虫致死作用及子代适合度的影响

极端高温天气事件在高产作物种植区频繁发生,潜在影响了寄生蜂对害虫的防控能力.为明确短时极端高温对松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolimi Matsumura成虫致死作用及子代发育适合度的影响,本研究模拟夏季田间最高气温,以42℃高温处理松毛虫赤眼蜂成蜂0.5h和1 h,统计并观测了各处理条件下母代蜂致死率、繁殖力、子代蜂寿命、羽化率、性比和畸形率.结果显示:短时高温对松毛虫赤眼蜂有致死作用,表现为雌、雄蜂直接死亡及子代羽化率降低.42℃处理1 h,雌、雄蜂死亡率分别为40.28％和58.25％.短时极端高温导致松毛虫赤眼蜂子代适合度降低,表现为雌蜂寿命缩短、繁殖力下降,子代蜂畸形率增加及子代蜂雄性比上升.结果表明,短时极端高温对松毛虫赤眼蜂适合度产生负面影响,降低种群数量.本研究为夏季田间释放松毛虫赤眼蜂提供重要理论依据.     

基于转录组测序探究ATP7B基因缺陷小鼠铜累积诱导肝细胞自噬的相关机制*

目的：分析ATP7B基因缺陷(Wilson's disease,WD)小鼠肝脏组织中自噬相关基因的表达和自噬相关蛋白的相互作用方式,探讨铜累积诱导肝内自噬活化的可能机制。方法：对4周龄和12周龄WD小鼠肝组织进行铜含量检测和转录组测序,对差异基因进行GO和KEGG富集分析,筛选自噬相关差异基因做qRT-PCR和Western blot验证,采用GeneMANIA数据库构建自噬相关差异蛋白的互作网络(PPI)并进行功能注释分析,抑制自噬相关蛋白的表达分析其对自噬的影响。结果：与野生型小鼠相比,WD小鼠肝铜含量显著升高,铜累积导致基因表达模式改变;基于GO数据库统计自噬相关差异基因数目,4周龄和12周龄分别有8个、51个,基于KEGG数据库统计,4周龄和12周龄分别有5个、19个;筛选Ulk1、Ddit4、Plk3等9个基因进行qRT-PCR,定量结果与测序结果表达趋势基本一致;其编码的蛋白质通过共表达、共定位等方式互相作用;Western blot结果显示铜累积导致Ulk1、Plk3、Park2蛋白表达显著增加和细胞自噬发生,抑制Ulk1、Plk3、Park2的蛋白质表达可显著下调细胞自噬水平。结论：WD不同阶段的铜累积可调节肝脏多个自噬相关基因的表达,通过其编码的自噬相关蛋白的互相作用共同诱导肝脏自噬活化以缓解肝损伤。     

早产儿肠道微生态变化及其与胎龄、出生体质量的关系

目的探讨早产儿肠道微生态变化及其与胎龄、出生体质量的关系。方法选取2018年5月至2020年5月我院收治的80例早产儿作为早产组,同期收治的80例足月新生儿作为对照组。收集入组新生儿出生后3 d、3周的粪便,比较2组研究对象粪便标本中细菌丰富度和Shannon Wiener指数;根据早产组胎龄和出生体质量不同分组,分析胎龄、出生体质量与肠道微生态变化的关系。结果(1)出生3 d,早产组新生儿粪便标本的DGGE图谱条带数、Shannon Wiener指数均显著低于对照组(t=3.179、3.521,均P<0.05);(2)出生3 d,胎龄34⁺¹~36⁺⁶周组新生儿粪便标本的DGGE图谱条带数、Shannon Wiener指数显著高于28~30周组、30⁺¹~32周组和32⁺¹~34周组(q=9.653、6.476、4.848和8.796、8.008、6.277,均P<0.05);(3)出生3 d,体质量>2 000 g组新生儿粪便标本的的DGGE图谱条带数、Shannon Wiener指数显著高于≤1 500 g组(q=5.601和4.593,均P<0.05);(4)不同出生体质量、胎龄的早产儿,出生3周粪便标本的DGGE图谱条带数、Shannon Wiener指数相比差异无统计学意义(F=1.577和2.326,均P>0.05)。结论与足月新生儿相比,早产儿出生后细菌定植出现延迟且多样性差,胎龄越小、出生体质量越低的早产儿的肠道菌群的多样性更低、定植延迟的可能性更大,出生3周后其肠道微生态逐渐恢复正常。     

筛选鉴定一株产生抑菌活性物质的海洋放线菌

目的：分离筛选能够产生抑菌活性物质的海洋放线茵,并进行生理生化和16SrDNA鉴定。方法：用分离培养基培养海洋放线菌,并筛选出能够产生抑菌活性物质的菌株,对所筛选菌株的形态特征、生理生化特性进行鉴定分析;采用通用引物27F、1492R扩增该菌株的16SrDNA,对测序结果进行分析;采用Neighbor—Joining（N—J）法构建系统发育进化树。结果：筛选到一株对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌具有较强抗性的海洋放线菌F1,该菌株好氧,中度嗜盐,在高氏I号培养基上呈白色绒粉状,16SrDNA序列比对表明该菌株与田无链霉菌（Streptomyces tanashiensis）NR043369的相似度为99％。结论：筛选到的菌株F1是一株海洋来源的放线菌,与田无链霉菌NR043369的同源性较高,可能属海洋链霉菌属,对金黄色葡萄球菌等病原菌具有较强的抑菌活性。     

肾移植术后HCMV感染与淋巴细胞亚群及肾功能的相关性

目的：肾移植患者由于术前透析及术后服用免疫抑制剂,显著增加了人巨细胞病毒（Humancytomegalovirus,HCMV）原发感染和潜伏感染被激活的机会。观察HCMV感染情况与血T淋巴细胞亚群及肾功能的变化,以探讨其相关性及临床意义。方法：跟踪收集40例肾移植患者术前、术后血标本,应用RT-PCR技术检测HCMV,流式细胞术检测淋巴细胞亚群,结合肾功能判断是否发生急性排斥或移植肾功能恢复延迟。结果：肾移植术后HCMV感染率为52．5％,10例出现症状性感染（25％）,出现阳性时间35．7±15．3天。症状性感染组CD3-bCD4＋的水平和CD4＋／CD8＋的比值较无活动性感染组和正常对照组均降低,CD8＋水平较其他组升高,差异有显著性意义（P〈0．05）。无症状性活动感染者与无活动性感染者各指标比较差异无显著性。活动性感染组急性排斥或移植肾功能恢复延迟发生8例（38．1％）,无活动性感染组发生1例（5．2％）,差异具有统计学意义（x^2=6．15,P〈0．05）。结论：肾移植术后HCMV感染能显著引起T淋巴细胞亚群变化,尤其是CD4＋／CD8＋。并与急性排斥或移植肾功能恢复延迟密切相关联,在其发生发展中可能起着重要的作用。三者相互联系、相互作用、互为因果,对进一步机制的研究及临床诊断治疗、预后方面有一定意义。     

土壤中高产蛋白酶菌株产酶条件及酶学性质

【背景】微生物蛋白酶已经成为工业用蛋白酶的主要来源,筛选具有特殊环境适应性的微生物成为生物酶资源的开发热点。【目的】通过对青藏高原土壤微生物产蛋白酶菌株的筛选、优化及相关特性研究,寻找新的蛋白酶资源,为高原菌种资源利用提供科学依据。【方法】采用形态学和分子生物学对筛选菌株进行菌种鉴定,利用单因素试验和正交试验对菌株进行发酵条件优化及酶学性质的探究。【结果】筛选出一株高产蛋白酶菌株XC2,经鉴定菌株XC2为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。XC2最优产酶条件:可溶性淀粉4.0%,牛肉膏1.0%,K~+0.6%,培养温度34°C、初始pH 7.0、接种量2.0%的条件下200 r/min振荡培养13 h,所产蛋白酶活力最高为638.5 U/mL。XC2所产蛋白酶最适反应温度60°C,最适pH9.0;40-50°C、pH8.0-10.0条件下酶活稳定性较高;Mn~(2+)对酶活力有明显激活作用,而Zn~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)、Fe3+对酶活力有明显抑制作用。【结论】枯草芽孢杆菌XC2有较强的产碱性蛋白酶的能力,具有较好的应用前景。     

铅铬胁迫对小麦种子萌发及幼苗脯氨酸含量的影响北大核心CSCD

旨在探讨铅铬胁迫对小麦的毒害效应以及对幼苗脯氨酸的影响。用不同浓度的铅铬溶液处理小麦,研究铅铬单一及复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗脯氨酸含量的影响。结果表明,铅铬单一及复合胁迫均使得小麦种子萌发率降低,幼苗株高、根长降低,鲜物质量和干物质量减少。铅铬处理1 d后,各处理组小麦体内的脯氨酸含量较对照都有升高,尤其是复合胁迫下100mg/L Pb+100 mg/L Cr处理组,其小麦脯氨酸含量较对照升高了32.81%。铅铬处理3、5和7 d后,100 mg/L Cr、50 mg/L Cr、200mg/L Pb+100 mg/L Cr、100 mg/L Pb+100 mg/L Cr这4个处理组的小麦脯氨酸含量较对照均显著升高,其它各处理组与对照相比差异不显著。铅铬胁迫抑制了小麦种子的萌发和幼苗生长,使得小麦体内脯氨酸含量升高,因此建议脯氨酸含量的变化可以作为监测植物铅铬胁迫的指标之一。     

五个WRKY转录因子在水稻叶片生长和抗病反应中的表达研究

WRKY是植物基因组中最大的转录因子家族之一,它们在抗病及其他信号转导途径中发挥着重要的调控作用．为了解水稻WRKY的功能,我们选择了5个WRKY转录因子,用免疫印迹技术调查了它们在水稻叶片生长和在Xa21介导的白叶枯病抗性反应中的表达丰度变化．结果表明,OsWRKY13、23和71在叶片中表达,且随叶片生长而逐步增加,至成熟期略有下降,但在叶片中检测不到OsWRKY45和OsWRKY53的表达信号．在Xa21介导的白叶枯病抗性反应中,OsWRKY45、53和71均受诱导表达,而OsWRKY13和 OsWRKY23蛋白质的表达没有可见的变化．进一步比较OsWRKY45、OsWRKY53和OsWRKY71在抗、感和对照(Mock)反应中的表达,发现它们在抗、感反应中均发生相似变化．上述结果说明,OsWRKY13和OsWRKY23可能在叶片正常生长过程中发挥作用,OsWRKY45和OsWRKY53可能在水稻-白叶枯病菌互作过程中发挥作用,而OsWRKY71在二种条件下均有功能．