植物核糖体失活蛋白及其应用进展

植物核糖体失活蛋白（ribosome-inactivating proteins,RIPs）是一类作用于真核细胞rRNA,并破坏其核糖体结构,抑制蛋白质生物合成的毒蛋白,主要应用在农业和医学领域。在农业领域,主要应用在转基因植物中,增强其抗病毒、抗菌以及抗虫活性。在医学领域,主用应用于抗肿瘤、抗艾滋病病毒等研究中。对核糖体失活蛋白的一些性质和应用进展进行综述。     

转基因方法让家蚕吃得少吐得多

科学家曾通过传统杂交手段获得高产、抗病的新家蚕品种,使养蚕业获益匪浅。但好景不长,这种方法很快遭遇蚕丝产量停滞的瓶颈。科学家又突发奇想,能否将转基因的方法运用于提高蚕丝产量上,让蚕“吃得少、吐得多”呢？2011年3月15日,中国科学院上海生命科学研究院的李胜研究员和西南大学的夏庆友教授及其研究团队发表在由中国科学家主办的国际生物学学术期刊《细胞研究》上的论文研究结果显示,这个“贪婪”的想法可以付诸实现。     

十六个水稻品种(系)对褐飞虱的抗虫性评价

本文通过苗期抗性鉴定、田间抗虫性鉴定、稻田节肢动物功能团优势度比较及产量测定的方法来评价16个水稻品种(系)对褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)的抗性。结果表明,有12个品种(系)对褐飞虱表现为抗级,2个品系表现为中抗。这14个抗虫-中抗的品种(系)在成株期也表现一定的抗虫性,且与对照TN1之间差异显著。本试验条件下,广占63-3S/华恢15、广两优106、Y58S/华15、广两优476、广占63-4S/华恢15这5个品种(系)不仅抗虫性好,而且产量也较高,分别比TN1和主栽品种扬两优6号高63.49%～66.57%和3.47%～11.57%,具有广泛的开发应用前景。     

夹竹桃皂甙对福寿螺的毒杀效果及其对水稻幼苗的影响

室内条件下研究了夹竹桃皂甙对福寿螺的杀灭效果及其对水稻幼苗的影响。结果表明,福寿螺的致死率随着皂甙浓度的增加和处理时间的延长而显著上升,其中50mg/L 浓度皂甙处理48h的致死率达100%,与0.156g/L氯硝柳胺水溶液的灭螺效果相当。皂甙对福寿螺的杀灭效果与福寿螺的大小有关。皂甙对壳高h＜10 mm的福寿螺的杀螺效果最好, 而对20≤h<30 mm的杀螺效果最差。水稻幼苗的存活率随着皂甙浓度的增加而显著增加,且低浓度皂甙处理24h也具有较高的值。此外,采用水培方法研究了皂甙对水稻幼苗鲜重的影响。高浓度(≥40 mg/L)的皂甙处理7d显著地抑制了水稻幼苗根部和地上部分的鲜重,其中对根部的影响大于地上部分。当处理时间延长到14d时,皂甙对水稻幼苗鲜重的抑制作用逐渐减弱,仅50mg/L 皂甙处理对根部鲜重有显著地抑制。而在氯硝柳胺水溶液处理下,水稻幼苗停止生长。综合结果表明夹竹桃皂甙是一种环境友好且能高效防治福寿螺的灭螺剂。     

平衡施肥对缺磷红壤性水稻土的生态效应

为了研究平衡施肥对缺磷水稻土的生态效应,对长期缺施磷肥水稻土进行了3.5年平衡施肥试验。试验采取盆栽水稻的方式,在长期缺施磷肥的红壤性水稻土上比较不施磷肥（NK）、平衡施用氮磷钾无机肥（NPK）、无机氮磷钾肥配施硅肥（NPKSi）、无机氮磷钾肥配施有机肥（无机肥占3/5）、NPK基础上增施磷肥（NKhP）、NPKM基础上增施磷肥（NKhPM）处理的土壤肥力、土壤微生物特性、土壤磷的渗漏量以及地上部水稻产量、养分利用率、磷肥利用率的变化。试验表明,平衡施肥处理NPK、NPKSi、NPKM、NKhPM显著提高水稻产量,比不施磷肥（NK）平均增产147%,其中NPKM提高152%;能提高土壤肥力,比不施磷肥土壤有机质含量平均提高18.5%,其中NPKM提高30.1%;显著提高土壤微生物生物量,比不施磷肥土壤微生物生物量碳（MBC）平均提高57.2%,其中NPKM提高87.1%;提高氮素、钾素养分利用率,比不施磷肥平均分别提高120.3%、33.6%,其中NPKM分别提高152%、43%。而长期重施无机磷肥处理（NKhP）虽然水稻产量比不施磷肥处理提高125.1%,但因土壤中磷酸根离子含量过高影响土壤微生物正常生长,土壤微生物活度比不施磷处理降低9.4%,土壤微生物量碳（MBC）降低2.4%,稻田土壤微生物生态系统质量劣化。此外,重施磷肥处理（包括NKhP、NKhPM）易导致稻田水体的磷污染。各处理比较,NPKM综合生态效应最佳,以下依次是NKhPM、NPKSi、NPK,NKhP,NKhP对稻田土壤微生物生态系统产生负效应。根据试验结果,平衡施肥是恢复缺磷水稻土的有效措施,其中在平衡施用氮磷钾化肥的基础上增施有机肥或硅肥效果较好。     

中微量元素和有益元素对水稻生长和吸收镉的影响

采用盆栽试验,研究了中微量元素和有益元素对水稻生长和吸收镉的影响。结果表明,在所有测试的元素和施用方法中,硅酸钠叶面喷施显著增加稻谷产量,而碳酸钙、硼酸、硅酸钠土施和亚硒酸钠显著降低了稻谷产量。镁、锌、铁的盐酸盐形态对水稻籽粒的增产效果优于硫酸盐形态,而钙、铜的硫酸盐形态增产效果略高于盐酸盐形态。在钙、镁、硫三种中量元素中,钙增加了水稻籽粒中的Cd浓度和吸收量,而镁和硫则降低了籽粒中的Cd浓度和吸收量,以硫磺粉处理为最低。稻草中的Cd浓度和总量均以氯化镁处理为最高,硫磺粉处理最低。镁能有效抑制Cd从秸秆向籽粒的转移,其盐酸盐优于硫酸盐。在微量元素中,锌对水稻Cd的吸收抑制作用最为显著,其次是铜,而有益元素肥料硅酸钠叶面喷施则显著增加了稻谷中的Cd浓度和吸收量。硫酸亚铁、氯化锰、氯化铜、硼酸和硼砂处理都能有效地抑制Cd从秸秆向籽粒的转移,而硅酸钠叶面喷施和锌处理则促进了Cd的转移,表明硅酸钠抑制水稻吸收Cd的机制很可能发生在土壤中,而非在植株体内或地上部分。在Cd污染土壤上选用适宜的中微量和有益元素肥料及其施用方法,能有效降低水稻对镉的吸收和稻米中的Cd含量。     

不同耐性水稻幼苗根系对镉胁迫的形态及生理响应

采用水培试验,以两个耐镉性不同的水稻品种为材料,研究了不同浓度镉胁迫对水稻幼苗根系形态、根系活力、游离脯氨酸含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:低于5 μmol/L Cd胁迫对2个水稻品种总根长、根表面积、根体积、根干重、根系活力无明显影响,在1 μmol/L Cd时,甚至起促进作用。随Cd浓度增加表现出一定的抑制效应,秀水63在10 μmol/L Cd胁迫下根系形态、根系活力明显受到抑制,而秀水09在25 μmol/L Cd胁迫下明显受抑。随Cd胁迫浓度的增加,游离脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均呈上升趋势,两品种相比,秀水09的游离脯氨酸含量、SOD和POD增幅大于秀水63,而MDA含量增幅小于秀水63;过氧化氢酶(CAT)活性变化表现为先上升后下降,10-100 μmol/L Cd胁迫下秀水63根系中CAT活性明显低于秀水09。总之,水稻对Cd毒害响应存在明显的品种差异,且Cd胁迫下根系生理响应的差异是品种间耐性差异的重要原因之一。     

应用水稻花粉离体萌发体系观察花粉管内微丝分布

采用非固定、DMSO渗透和异硫氰酸标记的鬼笔环肽（FITC—Ph）染色方法,观察水稻花粉离体萌发过程中花粉管内肌动蛋白微丝的形态和分布。结果表明：（1）水稻花粉水合2min后即可萌发,花粉管生长速度在600～1500μm／h之间。（2）水合而未萌发的花粉粒中,大量较短的梭形微丝束构成微丝网络结构,萌发过程中花粉粒内的梭形微丝束松解,部分微丝转移至萌发的花粉管内沿花粉管纵轴呈束状结构;随着花粉管的伸长,微丝束主要分布在花粉管中前端,但在花粉管顶端区域始终未见明显的微丝束。（3）水合后不能正常萌发的花粉粒内肌动蛋白微丝呈弥散不规则分布,在相同萌发时间生长迟缓的花粉管中,微丝束较少,且主要位于花粉管近萌发孔的部位。表明微丝骨架的形态和分布影响水稻花粉管的萌发和生长。     

光呼吸和谷氨酰胺合成酶抑制剂对水稻冠层NH3挥发的影响

在营养液培养条件下,对两个不同氮效率基因型水稻品种扬稻6号和武育粳3号采用光呼吸抑制剂异烟肼（INH）和谷氨酰胺合成酶（GS）抑制剂蛋氨酸亚砜亚胺（MSO）处理,研究其对水稻光合速率、光呼吸速率、GS酶活性及冠层的NH。挥发速率的影响。结果发现：（1）MSO导致剑叶光合速率下降,光呼吸速率升高;INH导致光呼吸速率显著下降,同时一定程度上引起光合速率降低。（2）MSO处理显著降低了GS酶活性,相应地引起NH。挥发速率增加;INH在一定程度上导致NH。挥发速率降低。（3）扬稻6号NH。挥发速率比武育粳3号低的生理原因是光呼吸速率较低和GS酶活性较高。     

大剂量HBsAg 对HBV 转基因小鼠T 细胞免疫调节的研究

目的:研究大剂量HBsAg对HBV转基因小鼠其T细胞免疫效果的影响。方法:用大剂量血源性HBsAg免疫HBV转基因小鼠,采用ELISA方法观察转基因小鼠所诱生的HBsAg特异性Th1类细胞因子的水平,ELISPOT方法检测不同免疫方案对小鼠HBsAg特异性分泌IFN-γT细胞数量的影响,同时检测对小鼠淋巴细胞增殖的影响。结果:HBsAg组免疫后脾细胞产生的Th1类细胞因子(IFN-γ、IL-2)、HBsAg特异性分泌IFN-γT细胞及T细胞增殖水平较对照组显著增加(P<0.05)。结论:大剂量的HBs-Ag可以诱导乙肝转基因小鼠产生高水平Th1类细胞因子并打破免疫耐受。