Chemiluminescence assay for kanamycin based on target recycling strategy

A chemiluminescence (CL) sensing strategy for kanamycin residue detection in fish samples was established based on luminol-functionalized gold nanoparticles as CL nanoprobe materials combined with DNA hairpin structure and carboxyl-modified magnetic beads. Relying on nucleic acid amplification technology, the system can successfully realize the recycling of kanamycin, so that the biosensor can release a large number of luminol-functionalized gold nanoparticles with excellent CL performance even at a low residual levels of kanamycin. The biosensor strategy showed a good linear relationship with kanamycin in the range 0.09–130 nM, the detection limit was as low as 0.04 nM. This method proves the excellent performance of the sensing strategy and provides a low-cost and high-sensitivity CL analysis strategy for the detection of kanamycin and even other antibiotics.     

MDP25 mediates the fine-tuning of microtubule organization in response to salt stress

Microtubules are dynamic cytoskeleton structures playing fundamental roles in plant responses to salt stress. The precise mechanisms by which microtubule organization is regulated under salt stress are largely unknown. Here, we report that Arabidopsis thaliana MICROTUBULE-DESTABILIZING PROTEIN 25 (MDP25; also known as PLASMA MEMBRANE-ASSOCIATED CATION-BINDING PROTEIN 1 (PCaP1)) helps regulate microtubule organization. Under salt treatment, elevated cytosolic Ca²⁺ concentration caused MDP25 to partially dissociate from the plasma membrane, promoting microtubule depolymerization. When Ca²⁺ signaling was blocked by BAPTA-AM or LaCl₃, microtubule depolymerization in wild-type and MDP25-overexpressing cells was slower, while there was no obvious change in mdp25 cells. Knockout of MDP25 improved microtubule reassembly and was conducive to microtubule integrity under long-term salt treatment and microtubule recovery after salt stress. Moreover, mdp25 seedlings exhibited a higher survival rate under salt stress. The presence microtubule-disrupting reagent oryzalin or microtubule-stabilizing reagent paclitaxel differentially affected the survival rates of different genotypes under salt stress. MDP25 promoted microtubule instability by affecting the catastrophe and rescue frequencies, shrinkage rate and time in pause phase at the microtubule plus-end and the depolymerization rate at the microtubule minus-end. These findings reveal a role for MDP25 in regulating microtubule organization under salt treatment by affecting microtubule dynamics.     

冠状动脉粥样硬化性心脏病患者血清SFRP5、FGF21、IGF-I水平与血脂和冠状动脉病变严重程度的相关性研究

目的:探讨冠状动脉粥样硬化性心脏病(CHD)患者血清分泌型卷曲蛋白5(SFRP5)、成纤维细胞生长因子21(FGF21)、胰岛素样生长因子-1(IGF-I)水平与血脂和冠状动脉病变严重程度的相关性。方法:选择2018年6月至2021年6月我院收治的109例CHD患者(CHD组),根据冠心病类型分为稳定型心绞痛组(SAP组,32例),不稳定型心绞痛组(UA组,42例)、急性心肌梗死组(AMI组,35例),根据Gensini积分分为轻度病变组(≤20分,42例)、中度病变组(21~40分,44例)和重度病变组(>40分,23例),另选择同期在我院行冠脉造影检查结果为正常的53例患者为对照组。检测并比较各组血清SFRP5、FGF21、IGF-I、血脂水平,分析血清SFRP5、FGF21、IGF-I与血脂和Gensini积分的相关性。结果:不同类型、不同冠脉病变程度CHD患者的血清SFRP5、FGF21、IGF-I、HDL-C水平均低于对照组,血清TC、TG、LDL-C水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);血清SFRP5、FGF21、IGF-I水平的差异比较中,UA组低于SAP组,AMI组又低于UA组,中度病变组低于轻度病变组,重度病变组又低于中度病变组,差异均有统计学意义(P<0.05);血清TC、LDL-C水平的差异比较中,UA组高于SAP组,AMI组又高于UA组,中度病变组高于轻度病变组,重度病变组又高于中度病变组,差异均有统计学意义(P<0.05);而SAP组、UA组、AMI组之间两两比较以及轻度病变组、中度病变组、重度病变组之间两两比较的血清TG、HDL-C水平差异无统计学意义(P>0.05)。Pearson相关性分析结果显示:血清SFRP5、FGF21、IGF-I水平与TC、LDL-C、Gensini积分呈负相关(P<0.05)。结论:CHD患者血清SFRP5、FGF21、IGF-I水平均降低,且与血脂水平增高以及CHD病变程度加重均有关。     

两种荒漠豆科植物化学计量特征与生境土壤因子的关系

豆科植物是荒漠等干旱生态系统的重要先锋物种,也是生态系统中有效氮的主要来源。为了明确荒漠豆科植物与生境土壤因子之间的关系,该研究以古尔班通古特沙漠广泛分布的荒漠豆科植物弯花黄芪(Astragalus flexus)、镰荚黄芪(Astragalus arpilobus)为对象,测定不同土壤深度(0~5、5~10、10~15 cm)的理化性质,比较分析2种荒漠豆科植物化学计量特征与土壤因子的关系。结果表明:(1)弯花黄芪碳(C)、氮(N)、磷(P)含量分别为373.35、25.66、1.03 mg·g^-1,高于镰荚黄芪的331.53、19.59、0.66 mg·g^-1,且二者的N、P含量均差异显著(P<0.05);弯花黄芪的C∶P、N∶P分别为374.38、25.75,均极显著高于镰荚黄芪的166.09、10.12(P<0.01),而弯花黄芪的C∶N(14.62)低于镰荚黄芪(16.99),两种植物的C和C∶N均无显著差异。(2)豆科植物生境土壤在0~5 cm土层的有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量最高,且随土层的加深逐渐减少;土壤化学计量比SOC∶TN、SOC∶TP均随土层加深逐渐增大,而TN∶TP值随土层加深逐渐减少;较低的N含量及TN∶TP 显示该区域土壤属于N素缺乏类型。(3)2种荒漠豆科植物与各层次土壤化学计量特征的相关性无一致规律。其中,弯花黄芪立地0~10 cm土层的TN与N∶P间呈负相关关系,TP与P间呈极显著负相关关系,而TP与C∶N间呈正相关关系,SOC∶TN与N∶P间呈极显著正相关关系;在10~15 cm土层中,SOC∶TN与N∶P间呈正相关关系。镰荚黄芪中仅P含量与其立地0~5 cm土层的SOC∶TP具有极显著正相关关系,而大部分化学计量特征间未显示出相关性。(4)弯花黄芪的植物化学计量指标P含量与5~10 cm土层的电导率(EC)间呈极显著正相关关系,N含量与10~15 cm土层的速效钾(AK)间呈正相关关系;而镰荚黄芪N、AP与N∶P与0~5 cm土层的速效磷(AP)间均呈极显著负相关关系,与其他土层未出现相关关系。研究认为,古尔班通古特沙漠土壤N含量以及TN∶TP较低,土壤N元素贫瘠,且该区豆科植物立地土壤养分含量总体偏低;该区弯花黄芪生长的主要限制元素为P,而镰荚黄芪生长的主要限制元素为N和P;植物化学计量特征并非全部由土壤养分特征直接决定,其明显的种间差异显示植物自身遗传特性在土壤 植物计量特征耦合关系的重要性。     

乳酸菌在农业和食品加工中的应用研究进展

乳酸菌是发酵糖类物质的主要终产物为乳酸的细菌总称。常见的乳酸菌包括乳杆菌属（Lactobacillus）、片球菌属（Pediococcus）、明串珠菌属（Leuconostoc）、乳球菌属（Lactococcus）、链球菌属（Streptococcus）和双歧杆菌属（Bifdobacterium）等少数属的种类。许多乳酸菌属于人和动物胃肠道、泌尿生殖道、母乳、口腔等的正常菌群,能产生多种生物活性物质,具有调节肠道菌群平衡、增强机体免疫力、促进机体生长等益生功能,因而乳酸菌具有重要的应用价值。综述了乳酸菌在畜禽养殖饲料添加剂、青贮饲料发酵、水产养殖及植物病害防治等领域的应用研究进展,尤其在“饲料禁抗、养殖减抗、产品无抗”的养殖背景下,乳酸菌制剂是替代抗生素的最佳选择。总结了乳酸菌在奶制品、肉制品加工以及植物基饮料、低糖食品和饮料发酵等方面的开发潜力,展望了乳酸菌研究与应用的发展趋势。     

千渭之会国家湿地公园典型植物底泥真菌群落结构及功能研究

通过研究陕西省宝鸡市千渭之会国家湿地公园不同植被类型的底泥中真菌群落结构、多样性及功能差异,为千渭之会国家湿地公园水生植物的优化选择提供依据。以芦苇、香蒲、白茅、水葱、荷花等典型湿地植物底泥样本为研究对象,采用高通量测序技术对底泥样本DNA的ITS1片段进行基因测序,获取底泥中真菌群落结构组成并预测其功能信息,测定样本理化性质及酶活性。结果表明,测序共获得11 778个OTUs（Operational Taxonomic Units）,划分为34个门、58个纲、134个目、244个科、599个属;真菌群落以子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为主;芦苇底泥样品的真菌多样性最低;子囊菌门的相对丰度与蔗糖酶、磷酸酶活性呈显著正相关（P<0.05）,担子菌门的相对丰度与总碳、总有机碳含量以及蔗糖酶活性呈显著正相关（P<0.05）;底泥真菌群落主要包括3类营养型和6类互有交叉营养型功能菌群。探讨了湿地中不同植物群落的底泥中真菌群落结构、多样性以及潜在功能的差异,分析相关理化性质的影响,以期为筛选人工湿地植物、有效利用湿地资源和生态修复提供参考。     

环境变化对水稻osfh1突变体成蛋白家族表达的影响

水稻成蛋白基因成员OsFH1在水稻根毛的生长发育中起着关键作用,这一过程受到环境因素的调控,当前的研究对环境因素如何与OsFH1互作调控水稻根毛的机制尚未阐明。为探索水稻成蛋白成员是否在环境因素介导的osfh1突变体根毛表型恢复中发挥作用,该研究使用1/2 MS液体培养液与1/2 MS固体培养基处理osfh1突变体,通过qRT-PCR技术分析成蛋白家族成员表达量,并对成蛋白家族进行生物信息学分析。结果表明:(1)与野生型相比,在液培中osfh1突变体主根根毛缺失,地上部分较短,侧根数量增加,在固体培养中osfh1突变体根毛缺失表型得到恢复。(2)与野生型相比,当osfh1突变体从液培到固培环境时,OsFH16表达量下降,OsFH17表达量上升,并且差异显著。(3)OsFH1、OsFH16、OsFH17都是第一类成蛋白亚家族成员,都具有生长素、赤霉素以及厌氧等与环境胁迫相关顺式作用元件,并且预测到OsFH1、OsFH16和OsFH17定位于质膜行使功能。(4)OsFHs在不同组织的表达模式分析表明,OsFH1在根部表达水平较高,而OsFH16、OsFH17在根部表达量相对较低。综上认为,由于OsFH16、OsFH17、OsFH1之间亲缘关系较高,调控模式相近且三者都可能在细胞质膜上行使功能,因此OsFH16、OsFH17可能参与环境因素与osfh1共同改变根毛表型这一过程。该研究结果为解析环境与osfh1基因共同调控水稻根毛发育机制奠定了一定理论基础,为探索植物成蛋白基因功能提出了新方向。     

NaCl与干旱双重胁迫下黑果枸杞幼苗对外源水杨酸的生理响应

干旱、盐分已成为限制植物生长发育的主要因子,在干旱与NaCl双重胁迫下植物的生长发育受到一定影响。为了探究黑果枸杞（Lycium ruthenicum）对盐旱逆境的适应性,该文采用盆栽试验,研究NaCl与干旱胁迫共同作用对其幼苗生长的影响,并观察盐旱逆境下黑果枸杞幼苗对外源水杨酸（SA）的生理响应,探究提高NaCl与干旱胁迫下黑果枸杞幼苗的存活率。结果表明：外源SA(0.1、0.5 mmol·L^-1)处理下,盐旱双重胁迫下黑果枸杞叶内可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量有所增加,而丙二醛（MDA）含量显著降低（P<0.05）,过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性上升,且0.5 mmol·L^-1 SA处理效果优于0.1 mmol·L^-1 处理。综上结果可知,黑果枸杞对于轻度盐旱胁迫具有一定的适应能力,适宜浓度SA可提高盐旱逆境中黑果枸杞叶内渗透调节物质含量及抗氧化酶活性,该研究为进一步了解盐旱双重胁迫下黑果枸杞幼苗的生长发育提供相关理论依据。     

海洋微生物铁载体的研究进展

铁是影响初级生产力的主要限制性因子之一,其在海洋环境中的分布具有空间异质性。由于铁在海洋中主要以溶解度较低、易沉降的三价态（Fe³⁺）形式存在,因此溶解铁对海洋生物而言是一种稀缺资源。为了获得生命代谢所需的铁,微生物进化出多种铁摄取的策略来满足需求,其中铁载体（siderophores）是最典型的代表。铁载体作为重要的代谢辅因子,除了铁循环以外,也强烈影响着其他元素的循环。基于铁载体的重要性,深入理解它的合成、转运和调控机制是系统认识海洋铁循环和生命过程的重要环节之一。本文以近20年的研究为重点,总结了铁载体的最新进展,包括其类型、合成/运输系统、获取途径、调控机制以及铁载体的功能与应用,旨在更好地认识铁载体在海洋微生物生态学过程中的作用,加深对海洋铁循环动力学机制的理解。