稀土元素镧在植物细胞生理研究中应用的进展

稀土元素镧在植物细胞生理研究中应用的进展刘敏,周世恭（中国科学院植物研究所,北京１０００４４）ＡＤＶＡＮＣＥＳＩＮＴＨＥＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＲＡＲＥＥＡＲＴＨＥＬＥＭＥＮＴ──ＬＡＮＴＨＡＮＵＭＴＯＰＬＡＮＴＣＥＬＬＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣＡＬＲ...     

栀子组织和细胞培养生产天然食用色素的研究——Ⅰ.愈伤组织培养的研究

在诱导出愈伤组织的基础上,对各种不同的培养条件进行分析研究,考察它们对愈伤组织生长和栀子黄色素产生的影响,筛选出适宜的生长培养基:B_5+IBA 1mg/l+KT0.23mg/l、MG-5+IBA 1mg/l+KT 0.23mg/l、B_6+IAA 1.5mg/l和生产培养基:M-9+IAA 1mg/l、M-9+IAA 1.5mg/l.并且,获得了几个色素含量较高的愈伤组织系。另外,还研究了含色素和不含色素的愈伤组织在培养过程中的过氧化物同工酶的差异。     

长三角地区植被覆盖演变城乡差异及其原因

城市生态环境和城市化之间的关系是城市可持续发展的关键。研究不同城市化水平下植被覆盖的长时间演变趋势,对理解城市化过程对植被生长动态的影响,城市更新以及推进城市绿化的科学管理具有重要意义。然而,目前对城市内部沿城乡梯度植被生长趋势差异的认识还比较有限。以我国城市化发展最为强烈的长三角地区为研究对象,基于2000-2020年长三角归一化植被指数数据,采用趋势分析和地理探测器方法,探究了长三角地区城市内部植被覆盖演变城乡差异,并从土地利用/覆被变化和城市化发展的角度解析其成因。研究结果表明：（1）2000-2020年长三角地区植被总体呈绿化趋势,植被明显绿化占最大比例（52.06%）,轻微绿化与稳定不变地区占31.68%,零星分布的褐化区占6.82%。（2）城市老城区植被覆盖变化总体呈现返绿趋势（0.016/10 a）,新城区褐化明显（-0.019/10 a）,农郊区绿化突出（0.023/10 a）。在上海、南京和杭州等人口城市化水平较高的城市中,老城区土地利用变化强度最高,其绿化趋势也最高,体现了城市更新过程对绿地空间的促进作用;而在人口城市化水平相对较低的宣城、蚌埠和阜阳等城市,土地利用变化强度相对较低的农郊区也呈现明显的绿化趋势,更多的是受到区域生态保护的影响。（3）土地城市化是长三角地区老城区和新城区植被覆盖变化的主导因子,而城市化因子对农郊区解释程度总体不显著。从长三角总体区域看,城镇人口比重、不透水面积/总面积以及地区生产总值三者对植被覆盖演变存在显著影响,其中城镇人口比重影响最大。     

重庆地区人类免疫缺陷病毒携带者的微孢子虫感染情况调查

目前我国关于微孢子虫感染人的研究相对较少,更没有关于重庆地区人类免疫缺陷病毒(HIV)携带者感染微孢子虫的数据统计。对重庆市公共卫生医疗救治中心收治的22例HIV抗体阳性,但尚未接受抗病毒治疗的患者进行研究。将22例患者粪便样本分别提取总DNA,通过聚合酶链反应(PCR)法和DNA测序等技术对微孢子虫在患者中的感染情况进行检测,并对微孢子虫种类进行鉴定。同时对22例患者的免疫细胞亚群进行计数和分析。结果显示,微孢子虫的感染率为36.3%(8/22),主要由脑炎微孢子虫属(Encephalitozoon spp)的海伦脑炎微孢子虫(E. hellem)和肠脑炎微孢子虫(E. intestinalis)引起。22例患者的免疫细胞亚群分析显示,平均淋巴细胞数0.93±0.13×10⁹/L,CD4^＋T细胞数132±22 个/mL,CD8^＋T细胞数495±91 个/mL,CD4/CD8细胞比值0.37±0.1,表明患者免疫功能受到严重抑制。进一步将微孢子虫感染患者与未感染患者的免疫细胞亚群进行比较发现,感染患者淋巴细胞数为0.51±0.1×10⁹/L,未感染患者为1.17±0.17 ×10⁹/L,两者具有显著差异(P<0.05);感染患者CD4^＋T细胞数为71±27 个/mL,未感染患者为167±28 个/mL,两者具有显著差异(P<0.05);感染患者CD8^＋T细胞数为209±35 个/mL,未感染患者为658±123 个/mL,两者具有显著差异(P<0.05),以上表明微孢子虫感染组的免疫功能受损情况更严重。本研究结果提示微孢子虫的机会性感染与患者免疫功能受损情况密切相关,脑炎微孢子虫属在重庆地区有较高的感染率,这为进一步阐明微孢子虫与宿主相互作用关系奠定基础,也为公共卫生健康管理提供重要参考。     

大蒜气生鳞茎形态发生及其碳水化合物和内源激素含量以及相关基因表达的变化特征

以大蒜品种‘二水早’(早熟)、‘麻江红蒜’(中晚熟)和‘徐州白’(晚熟)为材料,采用石蜡切片技术结合显微观察探讨气生鳞茎形成过程中植株茎尖和花序轴形态变化,并测定了‘麻江红蒜’气生鳞茎形成过程中可溶性糖、蔗糖、淀粉和内源激素含量及相关基因表达变化,明确不同熟期各品种大蒜气生鳞茎形成进程和形态解剖学特征,以及碳水化合物和内源激素与大蒜气生鳞茎形成的关系,以探讨大蒜气生鳞茎分化的生理机制。结果表明:(1)依据茎尖生长点和花序轴的形态解剖特征,将气生鳞茎形成进程划分为启动期、气生鳞茎原基分化期(包括保护叶原基、贮藏叶原基分化)、气生鳞茎膨大期和气生鳞茎成熟期等4个时期;3个品种气生鳞茎在相同发育时期的形态解剖学特征相同,但分化时间不同,其分化顺序与大蒜品种成熟期表现一致;当总苞叶叶尖露出叶鞘,花器官原基分化时,花序轴周围分生组织区域产生小突起,标志着气生鳞茎原基分化的开始;外层保护叶由白色转为紫色时气生鳞茎进入成熟期。(2)气生鳞茎开始膨大后,其可溶性糖和蔗糖含量均显著降低,淀粉含量显著升高;ZR含量在启动期显著升高;IAA和MeJA含量在气生鳞茎原基分化期维持在较高水平,但IAA含量随着气生鳞茎膨大显著降低,并在成熟期降至最低。(3)果聚糖代谢相关基因1-SST、1-FEH分别在膨大初期、膨大中期表达量显著升高;细胞壁转移酶基因CWI相对表达量在气生鳞茎原基分化期显著升高;蔗糖信号转导基因T6P和生长素信号转导的关键转录因子ARF1相对表达量均在气生鳞茎分化期显著升高;茉莉酸信号调控途径中的负调控因子JAZ相对表达量在大蒜气生鳞茎原基分化期和膨大初期均维持一个较低水平。研究认为,大量可溶性糖及ZR在茎尖积累,可以启动气生鳞茎原基分化,促进气生鳞茎形态发生;高浓度IAA和MeJA可促进气生鳞茎原基分化;气生鳞茎膨大消耗可溶性糖,且低浓度IAA有利于气生鳞茎膨大;成熟的气生鳞茎积累大量淀粉。     

大蒜体细胞胚发生过程中内源激素含量及相关基因表达的变化特征

该研究以大蒜品种‘二水早’为材料,采用高效液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS),检测了大蒜体细胞胚发生过程中花序轴(EX)、愈伤组织(CA)、早期胚性愈伤组织(PC)、后期胚性愈伤组织(LC)和球形胚(GE)阶段的5种生长素及其类似物、4种细胞分裂素(CTK)和脱落酸(ABA)含量,结合激素合成和信号转导相关基因表达量的动态变化,探讨3类激素在大蒜体细胞胚发生中的调控作用,为大蒜体细胞胚发生的激素调控提供理论依据,也为进一步研究植物体细胞胚发生的分子机理奠定基础。结果表明:(1)在大蒜体细胞胚发生过程中,生长素及其类似物含量均呈现先升高后降低的变化趋势,且在PC阶段最高而在GE阶段最低;异戊烯基腺嘌呤(IP)、反式玉米素(tZ)和ABA在EX阶段含量最高,其余4个阶段的含量均显著低于EX阶段,而顺式玉米素(cZ)在CA和PC阶段含量较高,在GE阶段含量最低。(2)在PC阶段,IAA合成基因AsYUCCA1和AsTA1以及生长素外运载体基因AsABCB1的表达量升高;在LC阶段,生长素内运载体基因AsAUX1表达量升高,生长素应答基因AsARF1和AsARF2表达量降低,cZ合成基因AsLOG1在CA阶段表达量最高,细胞分裂素运输相关基因AsENT2和信号转导相关基因AsORR-A1、AsORR-A2在PC阶段表达量最高。(3)ABA合成限速酶基因AsNCED1和AsNCED2的表达量在大蒜体细胞胚发生的后4个阶段显著低于EX阶段,ABA信号转导相关基因AsPP2C表达量在PC阶段升高,AsABI1表达量在LC阶段升高,AsPYL1表达量在GE阶段升高。研究认为,在大蒜体细胞胚发生过程中,吲哚-3-甲醛(ICAld)、吲哚-3-丁酸(IBA)和cZ的积累有助于促进大蒜愈伤组织的形成,高水平的生长素及其类似物和低水平的IP、tZ有利于大蒜早期胚性愈伤组织的形成,而低水平的生长素及其类似物、CTK和ABA更利于大蒜球形胚的形成,表明激素合成相关基因可调控内源激素含量的变化,激素信号转导相关基因参与了大蒜体细胞胚的发生。     

播种深度对天山雪莲种子萌发的影响

天山雪莲[Saussurea involucrata(Kar.et Kir.) Sch.-Bip.],又称新疆雪莲、雪莲或雪莲花,为菊科(Compositae)风毛菊属(Saussurea DC.)多年生草本植物,主要分布在新疆天山、昆仑山、阿尔泰山和帕米尔高原,生于海拔2 400 ～4 000 m的石缝、砾石坡和湿润沙地上,通常需5～8a发育成熟并开花结果.天山雪莲是传统药用植物,具有温肾助阳、祛风胜湿和通经活血等功效,主治类风湿性关节炎、小腹冷痛和月经不调等.现代药理和临床研究结果显示:天山雪莲还具有延缓衰老的功效,并且在治疗脑动脉硬化、缺血性中风、抗菌消炎、抑制癌细胞增殖和抗氧化等领域都有重要的研发价值[1-4].     

光纤成像技术记录小鼠眶额皮层奖赏相关神经元活性的应用

目的:探讨光纤成像技术用于记录小鼠眶额皮层奖赏相关神经元活性变化的可行性。方法:应用光纤成像的方法记录自由活动小鼠在饮用糖水时,携带有钙离子荧光探针(GCaMP6m)的眶额皮层奖赏相关神经元的活性。首先,在小鼠的眶额皮层注射携带GCaMP6m的腺相关病毒,同时在相应位点植入提前做好的光纤陶瓷插芯;等待小鼠术后恢复,病毒表达2周。然后在记录前,给予小鼠36小时禁水处理并运用光纤成像记录接受糖水刺激的小鼠眶额皮层锥体神经元的反应活性。最后,记录数据读入matlab软件进行数据分析并对小鼠进行心脏灌流、取脑、脑组织冰冻切片并显微荧光成像观察记录位点是否正确,病毒是否正常表达。结果:成功记录到对小鼠施加糖水刺激时,其眶额皮层内与奖赏相关的神经元活性变化。数据分析结果用热度图和事件相关的平均线图来表示。组织学切片及成像结果证实记录位点正确,病毒正常表达。结论:光纤成像的记录方法可以监测自由活动的小鼠在饮用糖水时眶额皮层内奖赏相关神经元活性的变化。     

军医大学学员坚毅性评价的内隐效应及脑电特征研究

目的:探寻军医大学学员内隐层面对自我和他人坚毅性评价的特点及脑电特征,为全面、客观的评估个体的坚毅性提供理论依据和客观指标。方法:使用E-Prime2.0参照经典内隐联想范式编制内隐联想-坚毅测验,对100名军医大学学员施测坚毅量表(Grit O),选取高、低坚毅水平被试(各20名)进行内隐联想-坚毅测验,并记录脑电,分析两组被试的内隐效应及主要脑电成分。结果:计算内隐效应D值,t检验显示高坚毅组(0.55±0.36)显著低于低坚毅组(0.87±0.49),t=-2.257,P0.05,Cohen'd=0.74。两组被试均诱发明显的N400和LPP,高坚毅组中N400在任务状态下主效应显著,F(1,17)=8.528,P0.05,η2=0.334,且在电极位置上主效应显著,F(10,170)=8.207,P0.001,η2=0.326。LPP在任务状态下主效应显著,F(1,17)=5.471,P0.05,η2=0.243,且在电极位置上主效应显著,F(10,170)=18.479,P0.001,η2=0.521;低坚毅组中N400在任务状态下主效应显著,F(1,17)=10.051,P0.05,η2=0.372,且在电极位置上主效应显著,F(10,170)=8.223,P0.001,η2=0.326,LPP在任务状态下主效应不显著。结论:1.军医大学学员坚毅性评价的内隐效应显著,即均倾向于认为自我的坚毅性高,他人的坚毅性低,通过问卷法评估坚毅性时应考虑坚毅评价的内隐效应。2.高、低坚毅性军医大学学员坚毅性内隐评价时的主要脑电成分N400、LPP存在差异,N400可作为坚毅性内隐评价符合程度的判断指标。3.内隐效应及N400可以作为对军医大学学员坚毅性评价时的客观指标。     

BAY 41-2272防治大鼠Thy-1肾炎的实验研究

目的:观察比较BAY41-2272和己酮可可碱(PTX)这两种增强环磷酸鸟苷(cGMP)活性的物质对大鼠Thy-1诱导的进展性肾病模型的疗效,探讨肾纤维化治疗的新途径。方法:成功诱导Thy-1肾炎后,将大鼠分为四组:即肾纤维化组(RF组)、BAY 41-2272治疗组、PTX治疗组和对照组。治疗15周后,分别检测各组大鼠血清肌酐和尿蛋白排泄量,肾组织病理和免疫组化方法检测肾小球/小管间质基质堆积程度和ED1/PCNA阳性细胞数,检测肾小球和皮质转化生长因子TGF-β1、纤粘蛋白(fi- bronectin)、基质金属蛋白酶抑制物(TIMP-1)等蛋白能表达水平,ELISA方法检测肾小球/小管间质细胞的基础、刺激后cGMP水平。RT-PCR方法检测内皮细胞一氧化氮合成酶、α1/β1可溶性鸟苷酸环化酶mRNA水平。结果:观察结束时,BAY41-2272显著降低大鼠尿蛋白排泄和血肌酐水平,显著减轻肾小球/小管间质基质堆积程度,降低巨噬细胞浸润数目和TGF-β1、fibronectin表达水平,而PTX治疗仅产生轻微的变化。肾纤维化组大鼠的小管间质sGC mRNA、NO刺激的cGMP水平显著高于对照组,而肾小球的则较对照组降低;BAY41-2272治疗后肾小球/小管间质sGC mRNA、刺激后cGMP水平可显著提高,而PTX治疗的只有轻度提高而无统计学意义。结论:BAY41-2272治疗可显著改善肾组织NO-cGMP信号通路转导和cGMP的活性,可有效的延缓肾纤维化的进展,而PTX疗效则相对很弱。采用BAY41-2272提高cGMP活性的方案可能为肾纤维化提供新颖、极具前景的治疗策略。