信号分子介导藻类细胞程序性死亡的研究进展

藻类是水生态系统中的重要初级生产者, 在物质转换和能量迁移过程中发挥重要作用。细胞程序性死亡(PCD)作为一种细胞自我调控的死亡模式, 受到多种信号分子的控制。研究发现藻类细胞在遭受环境胁迫的情况下, 在形态和生理上均表现出类PCD的特征, 同时伴随着活性氧/一氧化氮/钙离子(ROS/NO/Ca2+)水平的变化。研究认为, ROS/NO/Ca2+作为信号分子介导藻细胞内的caspase-like酶活性变化, 从而触发藻细胞的类程序性死亡。然而, 对信号分子是如何在环境胁迫下的藻类细胞中引发类PCD仍知之甚少。文章综述了信号分子ROS/NO/Ca2+介导藻类类PCD的研究进展以及信号分子间的级联关系, 并对今后类PCD在该领域待开展的研究进行了展望。     

世界高粱供需格局变动及趋势分析

分析了世界高粱生产、消费和贸易的历史发展趋势及格局变化特征。从生产方面看,世界高粱种植面积相对稳定、单产水平大幅提升、总产量逐步趋稳以及生产区域集中度较高;消费方面,中国、尼日利亚、墨西哥是三大主要高粱消费国,世界人均高粱消费量有较大幅度的下降;贸易方面,世界高粱贸易波动较大,总体呈现先降后升再降的趋势。中国作为世界上最大的高粱进口国,对世界高粱贸易量变动发挥着决定性影响。未来,世界高粱生产和消费将继续保持相对稳定的规模水平,贸易量或有小幅增长。     

基于GIS的滨海盐渍化农田土壤空间变异及其分区管理

针对滨海盐渍化农田盐碱瘠薄、土壤属性空间变异大、粗放管理效益低的现实,研究管理分区精准划分方法,采取差异化措施,提升盐渍化土地利用水平。该文以无棣县农田为研究区,采用网格法结合土地利用现状定点野外采样、室内化验分析获取土壤属性数据,运用ArcGIS 10.2地统计方法分析土壤属性的空间变异特征;在MATLAB R2016a中采用模糊c-均值聚类法（FCM）计算各样点的模糊隶属度,通过插值预测模糊隶属度的空间分布,基于最大隶属度原则进行分区;通过变异性分析和最小极差法（LSR）差异显著性检验,对分区结果进行精度验证。结果表明：无棣县农田土壤总体呈轻中度盐渍化,有效氮含量偏低,有机质、有效磷含量中等,速效钾含量较高;有机质、有效氮、有效磷、速效钾和含盐量呈中等变异性（变异系数25.0%-52.3%）,空间变异性较大,应分区调控;速效钾、含盐量和pH的块金效应值小于25%,主要受土壤质地、地下水矿化度等结构因素影响,有机质、有效氮和有效磷的块金效应值在50%-75%之间,受耕作方式、施肥等人为因素影响较大。将全县农田划分为3类管理区,估算面积分别为2.56万hm²、1.76万hm²、3.24万hm²;各分区土壤养分变异系数分别为23.9%-51.5%、15.9%-50.3%、14.7%-33.0%,检验结果表明各分区间差异显著,而各分区内部变异性明显低于未分区。管理分区与土壤属性空间分布特征具有较高的拟合度,分区结果可以作为差异化管理的作业单元。研究结果为各分区内部统一、不同分区间差异化管理提供了依据,研究有助于推进滨海盐渍化农田精准化管理水平的提高。     

强化类球红细菌辅因子NADPH再生以提高法尼醇的产量

法尼醇(Farnesol,FOH)是由焦磷酸异戊烯基(IPP)和焦磷酸二甲基烯丙基(DMAPP)合成的法尼酰基焦磷酸盐(FPP)去焦磷酸化作用生成的。在类球红细菌中IPP和DMAPP是由MEP途径生成,而完整的MEP途径需要消耗大量的辅因子NADPH,增加胞内NADPH的量有可能强化FOH的合成。文中从增加NADPH的生成和降低NADPH的消耗这两个策略出发,分别干扰了编码6-磷酸葡萄糖异构酶基因(pgi)和谷氨酸脱氢酶基因(gdhA)的表达,同时强化了磷酸戊糖途径中6-葡萄糖磷酸脱氢酶基因(zwf)和6-葡萄糖酸磷酸脱氢酶基因(gnd)的表达。实验结果表明,经改造的菌株NADPH含量显著增加,干扰菌株中菌株RSpgii的产量较高,为3.91 mg/g,在过表达的菌株中同时过表达zwf和gnd基因的重组菌株(RSzg)的FOH产量提高到了3.43 mg/g。为了获得FOH产量更高的菌株,以RSpgii为出发菌株,分别与zwf和gnd组合调控,获得的菌株RSzgpi的产量达到了最高量为4.48 mg/g,是出发菌株RS-GY2产率的2.24倍。     

大白菜BrCML49基因的分离鉴定及表达特征分析

类钙调蛋白(Calmodulin like protein,CML)是植物细胞中一类非常重要的钙感受蛋白,且CML蛋白在花粉萌发和花粉管生长中起到重要作用。该研究以大白菜自交不亲和系‘91 125’自花授粉后柱头为材料,克隆获得大白菜BrCML49基因cDNA全长序列1 046 bp,包括960 bp开放阅读框,编码319个氨基酸,包含2个EF hand保守结构域。序列分析发现,BrCML49蛋白为稳定的亲水蛋白,没有跨膜区。实时荧光定量(qRT PCR)表达分析显示,BrCML49基因的表达量在‘91 125’的花药中最高,其次是全花和花瓣,在其他组织中表达量较低;BrCML49基因在大白菜自交亲和系‘14S23’的全花和柱头中表达量较高,在其他组织中表达量较低。亚细胞定位分析发现BrCML49主要定位于烟草叶片的细胞膜和细胞核中。该研究结果可为进一步研究大白菜BrCML49基因的功能奠定基础,并为阐明大白菜BrCML49基因参与自交不亲和花粉萌发及花粉管生长的信号机制提供理论依据。     

类球红细菌XR12的分离、鉴定及其解毒效果研究

为丰富敌百虫污染治理的微生物资源, 从养殖污泥中分离筛选了一株优良的敌百虫耐受菌XR12, 综合生理生化特性与16S rRNA序列分析对其进行了鉴定, 采用纸片扩散法分析了其耐药性, 并进一步评价了其安全性与解毒效果。结果显示: 菌株XR12对敌百虫的最大耐受浓度达到了7680 mg/L。通过生理生化特性以及16S rRNA序列分析, 菌株XR12被鉴定为类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides), 其16S rRNA序列与GenBank中类球红细菌菌株的16S rRNA序列有98%—100%的同源性, 而且与类球红细菌菌株RSF1 (登录号: KF606891)的亲缘关系最近。此外, 菌株XR12对卡那霉素、罗红霉素、吡哌酸、阿莫西林、氟苯尼考、多黏菌素B、新霉素、庆大霉素、氧氟沙星、恩诺沙星、诺氟沙星、链霉素、四环素、奈替米星等抗生素高度敏感, 对多西环素中度敏感, 对杆菌肽、萘啶酸、磺胺异噁唑等抗生素耐药, 对斑马鱼的LC₅₀大于109 cfu/mL, 能够将敌百虫对斑马鱼的LC₅₀从26.06 mg/L增加至59.51 mg/L, 对敌百虫具有良好的解毒效果。研究证实了类球红细菌XR12的安全性及其对敌百虫良好的解毒效果, 对养殖水体中敌百虫的解毒具有潜在的应用价值。     

重引入林麝的家域利用与个体迁移

林麝(Moschus berezovskii)是典型的林栖偶蹄目动物,被列为国家Ⅰ级保护野生动物。栖息地破坏引起的家域丧失是导致其濒危的重要因素。了解其家域面积,生境偏好等基本信息,是更好保护这一重要珍稀濒危动物的前提。但是,由于林麝生性机警,在野外环境中难以人为追踪,这些数据相对缺乏。2017年6月,我们为8只野化训练后的圈养林麝佩戴GPS项圈,并放归到陕西省平河梁国家级自然保护区。经过一年的监测,共获取6只林麝的野外活动点位,利用固定核空间法计算出家域面积,并分析了其家域特征和迁徙行为。结果显示:林麝在非繁殖期间各自占据独立的家域,表现出独居的特征;它们倾向于选择植被丰富、接近水源、半阴半阳、坡度陡峭并多悬崖峭壁的区域作为栖息地;一雄一雌两个个体全年家域面积分别为168.85 hm~2、64.87 hm~2,全年核心家域面积分别为40.08 hm~2、15.36 hm~2;在交配期间,雄性林麝会主动向雌性靠近,从而发生家域重叠。基于以上数据,本研究提出,林麝的实际家域面积,可能高于此前粗估,并建议在后续保护工作中,需要注重保障其基本生存面积。     

CC类趋化因子亚家族与心肌梗死的研究进展

CC类趋化因子亚家族是趋化因子家族中成员最多、研究最广泛的一大类细胞因子,其主要功能参与炎症细胞激活、迁移、粘附等病理生理过程。大量研究表明,CC类趋化因子亚家族成员参与了心肌梗死后病理过程的各个阶段。其中研究最为深入的为单核细胞趋化蛋白-1（monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1）及其受体CC趋化因子受体2（CC chemokine receptor 2,CCR2）,在心肌梗死后炎症期、增殖期及疤痕愈合期都发挥了重要作用从而影响梗死后心室重构。近年来,CC类趋化因子亚家族其他成员亦被逐渐揭示参与了心肌梗死的发展。本文结合以往大量文献将对CC类趋化因子亚家族在心肌梗死各个阶段中尤其是梗死后各期对于心室重构的影响进行综述,以期为今后的实验研究提供方向及疾病的预防和治疗提供药物靶点。     

四株儿茶酚类铁载体高产菌株产消化酶活性及其益生特性

【背景】儿茶酚类铁载体对胃肠道菌群的生长代谢具有重要作用,研究儿茶酚类铁载体高产菌株的消化酶活性,挖掘其潜在益生特性具有重要意义。【目的】分析4株分离自健康成人粪样的儿茶酚类铁载体高产菌的产酶特性,通过分析菌株耐酸耐胆盐能力、粘附定殖能力、抗生素耐受性和急性毒性研究其益生特性。【方法】测定4株菌的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶、植酸酶、乳糖酶和β-葡萄糖苷酶的酶活性。4株菌经人工模拟胃、肠液连续培养后分别计算其活菌数;分析4株菌的自凝集率、黏蛋白粘附率和表面疏水率;对小鼠连续7 d灌胃不同剂量的4株高产菌,观察并记录小鼠的一般体征,计算小鼠脏器指数,进行阳性细菌移位试验。【结果】在试验所测的7种消化酶中,E. coli Gut 07、E. coli Gut 12无蛋白酶和脂肪酶活性,B. cereus Gut 16无乳糖酶活性,E. coli Gut 20无蛋白酶活性,其余均具有。4株菌经人工模拟胃液培养6h后存活率均大于60%,转移到人工模拟肠液培养24 h后活菌数均大于初始菌落数;该4株菌具备在胃肠道中粘附定殖的能力,对大多数抗生素敏感,在浓度低于4.5×10~(11)CFU/m L、灌胃剂量为20m L/kg-bw时对小鼠无急性毒性,无阳性菌株移位现象。【结论】4株儿茶酚类铁载体高产菌株可作为潜在益生菌进行进一步的安全性和功能性研究。