生物炭影响作物生长及其与化肥混施的增效机制研究进展

利用秸秆型生物炭进行还田改土不仅具有提升作物产量的潜力,而且能够产生明显的环境效益,现已成为当今国内外农业领域的研究热点.本文综述了近年来国内外有关生物炭添加影响作物生长的分子调控机制研究,尤其关注了生物炭与作物根系的互作效应;介绍了生物炭与化肥混施的生物学效应及可能的增效机制;展望了今后的研究方向,以期促进我国相关领域的研究.国内外的最新研究表明:生物炭土壤添加改善植物生长的关键是生长素相关信号转导分子,通过促进植物细胞扩增、细胞壁松弛、水及营养的转运等相关基因的表达,有利于植物的新陈代谢及生长.生物炭及其与根系的相互作用能够直接或间接地影响土壤物理、化学、生物因子,从而在炭、肥互作增效过程中起主导调控作用.     

鲈鱼IgM重链基因cDNA的克隆及其原核表达

采用同源克隆和RACE技术扩增到鲈鱼(Lateolabrax japonicus)免疫球蛋白M(Immunoglobulin M,IgM)重链(Heavychain,H)基因全长cDNA序列。鲈鱼IgM cDNA全长为1 901 bp,开放阅读框包含1 749 bp,编码582个氨基酸。根据鲈鱼IgM和其他硬骨鱼免疫球蛋白重链恒定区的氨基酸序列构建的系统发育树表明IgM、IgZ和IgD分别聚为一枝,其中IgM与IgZ分支的进化关系较近,而与IgD分支的进化关系较远。RT-PCR检测IgM在鲈鱼各组织器官的表达情况,其中在头肾及脾脏中表达量最高,心脏、肌肉及脑中几乎不表达。利用已获得的鲈鱼IgM cDNA序列,构建原核表达载体pQE30-IgM,并在M15大肠杆菌中成功诱导表达了分子量为63kD的重组蛋白His-IgM,Western-blotting显示鲈鱼IgM重组蛋白能与鼠源抗6×His的单克隆抗体特异性结合,说明已经获得了基因工程表达IgM重链蛋白。     

新疆棉田土壤质量综合评价方法

以新疆主要棉区为研究对象,测定了哈密、博乐、昌吉、奎屯、石河子、阿克苏及喀什棉田土壤耕层的pH、盐分、有机质、全氮、速效磷、速效钾及Cr、Cu、Zn、As、Pb 共计11个指标,综合分析土壤理化性质和重金属含量,采用土壤质量综合指数(SQI)对新疆主要棉区棉田土壤质量进行综合评价.结果表明: 新疆棉区棉田土壤呈碱性,pH均值为7.87,盐分含量均值为3.44 g·kg^-1,为轻度盐化土壤,有机质和全氮含量均偏低,速效磷、速效钾含量较为丰富,与第二次全国土壤普查数据相比,土壤pH、盐分含量、有机质和全氮均呈下降趋势,土壤速效磷明显增长,部分地区土壤速效钾呈现出不同程度的升高趋势;Cr、Cu、Zn、As、Pb 5种重金属含量分别为45.88、40.66、68.30、12.88、16.68 mg·kg^-1,均未超过国家二级标准,但与新疆土壤元素背景值相比,Cu、Zn、As均有累积现象.当重金属内梅罗综合污染指数(PN)小于0.5时,土壤理化性质越好,土壤综合质量越好.土壤有机质、全氮、Cu、Zn和As是影响新疆棉区棉田土壤质量的重要因素.新疆棉区棉田土壤质量总体属于中等水平,昌吉、奎屯质量最高,SQI为0.52,阿克苏质量最低,SQI为0.31,不同棉区土壤质量呈现为:北疆>东疆>南疆.     

基于微波热声层析成像定量重建生物组织电导率的改进方法

目的 生物电磁学参数中的电导率与组织的功能性信息直接相关,精准重建生物组织电导率在医学成像技术和医学诊断领域中有着重要意义。本文改进定量微波热声层析成像（microwave-induced thermoacoustic tomography,MTAT）算法,使组织电导率的重建精度提高。方法 本文在利用有限元离散法求解热声波动方程和亥姆霍兹方程的基础之上,提出了一种基于正则化牛顿迭代法（regularized Newton iteration method,RNIM）定量重建组织电导率的改进方法。结果 通过数值模拟实验和含不同浓度NaCl溶液的仿体实验,验证了算法改进的有效性。组织仿体实验结果表明,目标在不同位置、不同大小、不同对比度情况下,相比于定量微波热声层析成像采用拟合（fitting）的方法,采用正则化牛顿法定量重建的仿体电导率相对误差明显降低,重建目标精度提高。在仿体实验中采用RNIM方法重建相同浓度的单目标在不同位置的电导率变化幅度更小,以及重建多目标电导率的相对比值与实际更接近,实验结果验证了改进方法的稳定性。结论 研究结果表明优化算法能更加准确地定量重建组织仿体的电导率,...     

miRNA参与植物胚和胚乳发育调控的研究进展

籽粒性状是构成产量的重要基础,是粮食产量的最终体现,也是育种最复杂的性状之一。籽粒主要由胚和胚乳组成,胚乳是积累和贮藏营养物质的场所,主要为胚的萌发和生长提供营养。胚乳细胞的发育、增殖和充实情况决定了籽粒的重量和品质。籽粒发育是一个非常复杂的生物过程,涉及许多基因的时空表达以及转录水平和转录后水平的调控。微小RNA（microRNAs,miRNAs）是一类内源性的非编码小RNA（21～24 nt）,可通过靶向降解和翻译抑制在转录后水平调控植物基因表达。miRNA及其靶基因组成精密的调控网络参与籽粒的发育。基于此,概述了植物miRNAs的生成及作用机制,综述了miRNAs在植物胚和胚乳发育中的调控功能研究进展,以期为进一步鉴定与玉米籽粒发育相关的miRNAs并解析其调控功能提供更好的研究方向。     

桃PpNST1和PpSND1转录因子基因的克隆与表达分析

为了解NAC类转录因子与桃果实内果皮发育木质化的关系,本文以桃内果皮为试材,采用同源基因克隆法获得了两个NAC类转录因子的全长编码区,分别命名为PpNST1和PpSND1。序列分析表明2个基因编码区全长均为1188bp,可编码396个氨基酸,其预测蛋白均包含1个NAC结构域和2个特征结构域（LP—box和WQ-box）。氨基酸序列系统进化分析显示PpNST1和PpSND1与苹果、葡萄、毛果杨和拟南芥等参与调控次生细胞壁形成和木质化的NST／SND1类转录因子具有较高同源性。荧光实时定量PCR分析表明,PpNST1和PpSND1的表达水平随内果皮的木质化程度加强而不断升高,分别于盛花期后59和52d达到最高表达量,且它们在内果皮中的表达水平远高于中果皮。对PpNST1和PpSND1下游可能的作用靶标进行进一步的表达分析表明,PpNST1和PpSND1可能在内果皮发育木质化过程中扮演重要角色。     

生物标记物与精准医疗研究进展

自2015年精准医疗理念提出后,生物标记物与精准医疗愈加被人们重视。并被广泛应用于病毒、癌症等重大疾病的筛查与治疗研究中。新兴循环生物标记物的应用与开发,在HBV、HPV的检测和肿瘤的靶向药物治疗、细胞治疗、免疫抑制剂、癌症疫苗开发方向上都取得了重大成果。与传统的医疗方法相比,生物标记物为辅助精准医疗的检测治疗模式,无论是在研发还是治疗上都有着显著的优势。因此,综述了生物标记物与精准医疗的应用,并就最近的研究报告重点综述了生物标记物与精准医疗的最新研究进展。     

深圳湾海域赤潮生物演变及赤潮预警关键因子分析

2020年5月初,深圳湾海域发生近5年来首次赤潮, 面积达到6 km2, 前期赤潮优势种为中肋骨条藻(Skeletonema costatum), 后期转变为赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)。布放于深圳湾海域的海洋环境综合浮标自动监测到了赤潮发生过程的海水水质和生态数据变化: 赤潮发生前(4月底)硝酸盐和磷酸盐均大幅升高; 赤潮发生期间, 叶绿素a浓度迅速升高, 最高值达到127.1 μg·L-1(5月2日), 海水温度持续升高, 盐度整体下降; 5月4日开始, 赤潮逐渐消散, 当日水温日均值达到28 ℃以上, 风力也开始升高, 盐度则继续降低。经研究分析, 本次深圳湾赤潮的主要调控因素可能是水温, 活性磷酸盐大幅升高可能是引发中肋骨条藻大规模增殖的诱因, 而赤潮后期的陆源水体输入导致的悬浮物增加导致了赤潮快速消亡。本次赤潮优势种从硅藻到针胞藻的转变, 主要原因可能是赤潮前期磷酸盐快速消耗导致的磷供应不足。通过数据分析发现, 近十几年来, 深圳湾海域赤潮生物逐渐从硅藻转变为甲藻及其他藻类, 其原因与海域氮磷比持续升高、磷成为限制因子有关, 故海域赤潮监测预警应重点关注磷酸盐的变化。     

大肠杆菌分解代谢产物阻遏效应研究进展

细菌在多种碳源共存的环境中优先利用一种(通常是葡萄糖)的现象被称为分解代谢产物阻遏效应。国内现有分子生物学及相关课程教材普遍对该效应的机理解释不清甚至给出错误的解释。大肠杆菌葡萄糖-乳糖分解代谢产物阻遏效应产生的根本原因不是胞内葡萄糖的存在,而是葡萄糖经PTS(Phosphoenolpyruvate:carbohydratephosphotransferase system)系统向胞内运输同时藕联磷酸化的过程。磷酸向葡萄糖的传递导致PTS关键组分EⅡAGlc去磷酸化形式的积累。该形式的EⅡAGlc可以与质膜上本底表达的乳糖透性酶LacY结合,阻止诱导物乳糖的吸收。cAMP的影响也是通过激活参与PTS系统的关键基因而加强了诱导物排斥作用。此外,去磷酸化形式的EⅡBGlc和YeeⅠ对全局性转录阻遏蛋白Mlc活性的抑制也保证了PTS系统关键组分蛋白的基因表达。文章综述了近年来有关大肠杆菌分解代谢产物阻遏效应机理的最新研究进展,并对相关教材有关这一内容的阐述提出了修改建议。     

右归饮加减方联合"固本通络"针法对类风湿性关节炎患者血清炎性因子和细胞免疫功能的影响

摘要 目的：探讨右归饮加减方联合"固本通络"针法对类风湿性关节炎患者血清炎性因子和细胞免疫功能的影响。方法：按照随机数表法将我院于2018年1月至2020年1月收治的105例患者分为对照组（n=52）和研究组（n=53）。对照组给予西医常规治疗，研究组在其基础上给予右归饮加减方联合"固本通络"针法治疗，两组均连续治疗3个月。统计两组的临床总有效率，分别于治疗前后测定DAS-28积分和症状体征指数积分，于治疗前后检测患者类风湿因子（RF）、红细胞沉降率（ESR）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、C反应蛋白（CRP）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1（IL-1）水平及外周血CD3⁺、CD4⁺、CD8⁺水平。结果：研究组的临床总有效率明显比对照组高（P<0.05）。两组治疗后DAS-28积分、症状体征指数积分、CRP、RF、ESR、CD8⁺及血清TNF-α、IL-1及IL-6水平均明显小于治疗前（P<0.05），CD3⁺、CD4⁺均明显大于治疗前（P<0.05），研究组治疗后症状体征指数积分、DAS-28积分、RF、CRP、ESR、CD8⁺及血清TNF-α、IL-1及IL-6水平均明显小于对照组（P<0.05），CD3⁺、CD4⁺均明显大于对照组（P<0.05）。结论：右归饮加减方联合"固本通络"针法治疗类风湿性关节炎的疗效明确，有助于改善细胞免疫功能、抑制炎症反应及减轻临床症状。