猕猴桃品种‘金桃’采收指标与果实软熟品质相关性研究

分别对河南省27个果园的中华猕猴桃（Actinidia chinensis Planch.）品种‘金桃’果实的5项采收生理指标及果实软熟时的8项品质性状进行测定,采用主成分分析法对果实软熟时的品质指标进行综合评分,并对果实的采收生理指标、果实软熟品质指标及综合分值间进行相关性分析。结果显示,采收时的生理指标（干物质、色度角、硬度和可溶性固形物）均与果实软熟品质综合分值间呈极显著相关,其中干物质相关系数最高,为0.437。干物质与体现果实软熟品质的关键指标（可溶性固形物、总糖和糖酸比）均呈极显著性相关。研究结果表明‘金桃’果实采收时,干物质含量是果实软熟时品质的重要评价指标,而可溶性固形物和色度角是评判采收期的辅助指标。     

东北红松纯林菌根外生菌根真菌群落与环境因子的相关性

外生菌根是木本植物根系与真菌形成的共生结构,外生菌根真菌在红松等外生菌根树种的定植与森林生态系统的保持方面起到至关重要的作用。明确菌根系统内外生菌根真菌群落组成是揭示菌根共生机制的前提条件。本研究利用Illumina Hiseq测序平台对生长季内红松纯林内根围土壤及菌根样品ITS2区进行高通量测序,分析其外生菌根真菌群落结构随季节的变化规律,同时通过统计学的方法分析了红松根系微生态中外生菌根真菌群落结构组成变化与其他生物因素、非生物因素的相关性。结果如下：（1）从6月份到10月份,5个月的菌根样品测序共得到741个真菌OTUs,利用FUNGuild数据库分析,其中85个OTUs归类为外生菌根真菌,优势属（相对丰度>5）为蜡壳菌属Sebacina、乳牛肝菌属Suillus、Meliniomyces、红菇属Russula、棉革菌属Tomentella、须腹菌属Rhizopogon和缘腺革菌属Amphinema。6月份菌根中外生菌根真菌的多样性最大,显著高于其他月份。（2）红松林外生菌根真菌群落组成受到土壤pH、有效磷含量、有效钾含量和土壤有效氮含量的影响,它们与外生菌根真菌优势属相对丰度呈现正相关或负相关。（3）根围土壤内真菌是影响红松根系外生菌根真菌相对丰度的另一重要因素,其中,包括普可尼亚属Pochonia、产丝齿菌属Hyphodontia、镰刀菌属Fusarium、Collembolispora、枝穗霉属Clonostachys、Apodus、鹅膏属Amanita在内的土壤真菌与根内外生菌根真菌的相对丰度呈线性关系。同时,超过85%的根内外生菌根真菌与同一取样地的土壤共有,可以认为侵染和扩散是红松根内外生菌根真菌群落形成的主要方式,同时兼有植物根系的选择,因为根内并不包括所有土壤中存在的外生菌根真菌,其机制需要进一步人工模拟试验验证。     

氮和水分添加对内蒙古荒漠草原放牧生态系统土壤呼吸的影响

土壤呼吸是生态系统碳循环的重要组成部分, 同时也是评价生态系统健康状况的重要指标, 对于评估退化草地恢复过程中生态系统功能具有重要意义。该研究在内蒙古四子王旗短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原长期放牧实验平台上进行, 该平台设置对照(CK)、轻度(LG)、中度(MG)和重度(HG) 4个放牧强度。通过在4个放牧处理区设置氮、水添加实验处理, 探讨不同放牧强度背景下, 氮、水补充对荒漠草原土壤呼吸过程的影响。结果表明: (1)历史放牧强度除2015年对土壤呼吸无显著影响, 2016和2017年都有显著影响, 放牧区3年平均土壤呼吸速率基本都高于对照区。此外, 氮和水分添加显著增加了MG区土壤呼吸速率, HG区氮、水同时添加对土壤呼吸速率有显著增加作用; (2)无论是历史放牧强度, 还是氮、水添加处理, 都没有改变荒漠草原生长季土壤呼吸速率的季节动态变化趋势, 土壤呼吸速率基本表现为单峰曲线模式, 峰值出现在水热同期的7月份; (3)不同年份生长季土壤呼吸速率对氮、水处理的响应并不相同, 氮添加至第3年产生显著影响。水分添加在平水年份(2015和2017年)对土壤呼吸产生显著影响, 但在丰水年份(2016年)无显著影响。氮、水共同添加分别在CK、LG和HG区3年平均土壤呼吸速率显著高于单独加水处理, 说明氮添加的有效性依赖于水分条件, 两者表现为协同作用; (4)不同处理下荒漠草原土壤呼吸的温度敏感性(Q₁₀)值介于1.13-2.41之间, 平均值为1.71。在无氮、水添加时, 放牧区的Q₁₀值都小于CK区, 总体表现为CK 大于 MG 大于 LG 大于 HG; 加水和氮水共同添加处理后, Q₁₀值都有明显增加, 其中NW处理下Q₁₀值都增加到2.0以上。上述结果说明在过去受不同放牧强度影响的荒漠草原在停止放牧后的恢复过程中, 土壤水分仍是影响土壤呼吸的主导环境因子, 外源氮添加只有在满足一定水分供给的基础上才起作用, 尤其是过去的重度放牧区土壤呼吸速率对氮、水补充的响应最为强烈。该研究结果可以为评估荒漠草原恢复过程中土壤呼吸速率受养分和水分影响提供基础资料和依据。     

DNA methylation and demethylation link the properties of mesenchymal stem cells: Regeneration and immunomodulation

Mesenchymal stem cells (MSCs) are a heterogeneous population that can be isolated from various tissues, including bone marrow, adipose tissue, umbilical cord blood, and craniofacial tissue. MSCs have attracted increasingly more attention over the years due to their regenerative capacity and function in immunomodulation. The foundation of tissue regeneration is the potential of cells to differentiate into multiple cell lineages and give rise to multiple tissue types. In addition,the immunoregulatory function of MSCs has provided insights into therapeutic treatments for immune-mediated diseases. DNA methylation and demethylation are important epigenetic mechanisms that have been shown to modulate embryonic stem cell maintenance, proliferation, differentiation and apoptosis by activating or suppressing a number of genes. In most studies, DNA hypermethylation is associated with gene suppression, while hypomethylation or demethylation is associated with gene activation. The dynamic balance of DNA methylation and demethylation is required for normal mammalian development and inhibits the onset of abnormal phenotypes. However, the exact role of DNA methylation and demethylation in MSC-based tissue regeneration and immunomodulation requires further investigation. In this review, we discuss how DNA methylation and demethylation function in multi-lineage cell differentiation and immunomodulation of MSCs based on previously published work. Furthermore, we discuss the implications of the role of DNA methylation and demethylation in MSCs for the treatment of metabolic or immune-related diseases.     

蜜环菌糖苷水解酶家族基因在菌索与菌丝间的差异表达分析

蜜环菌是一种兼性腐生和寄生的真菌,通过降解伴栽基质并为药用植物（天麻）或菌物（猪苓）提供营养物质,而糖苷水解酶是这一过程的主要酶类。本研究从蜜环菌Armillaria mellea541菌株转录数据库中共获得糖苷水解酶家族基因170个,分布于39个亚家族。进一步分析发现,这些家族基因编码的糖苷水解酶家族蛋白（glycoside hydrolase family,GHF）结构域多达48种181个,以Aamy、Glyco_hydro、Melibiase_C、NodB homology和PA14等结构域为主。对糖苷水解酶家族蛋白进行了系统的Gene Ontology （GO）功能注释和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）代谢通路分析,其功能以结合、水解和催化细胞壁成分为主。编码GHF3（A0A2H3D3T6）、GHF78（A0A2H3D8T6）、GHF51（A0A2H3E4X4）、GHF47（A0A2H3EK71）和GHF5（A0A2H3EBW7）等5个糖苷水解酶家族蛋白的基因在A. mellea541菌索与菌丝间差异表达,其结构域依次为PA14、Bac_rhamnosid6H/C、Alpha-L-AF_C、Glyco_hydro_47和Glyco_hydro_5,可能发挥结合碳水化合物和催化鼠李糖苷、阿拉伯呋喃糖苷、甘露糖残基和纤维素等水解的功能,这为研究蜜环菌与天麻或猪苓的相互作用提供了理论依据。     

双孢蘑菇对高温胁迫的响应及耐热机理

本研究以双孢蘑菇Agaricus bisporus工厂化菌株A15和筛选得到的耐高温菌株A15-TH为研究对象,比较了高温胁迫对两个菌株菌丝生长的影响,并从氧化损伤修复及基础碳代谢-糖酵解途径两个角度探索双孢蘑菇对高温胁迫的响应及耐热机理。高温胁迫下,对照菌株A15的菌丝生长速度降低,菌丝分叉增加;而耐高温菌株A15-TH菌丝生长速度高于A15,菌丝形态优于对照菌株,表现出对高温具有一定的耐受性。对两个菌株高温胁迫下氧化损伤及抗氧化酶系统进行研究发现,高温胁迫30-90min导致对照菌株A15的三磷酸腺苷（ATP）含量下降54.4%-59.6%,线粒体复合物I、II、III活性升高,超氧阴离子（O₂^-）含量增加了34.9%-71.3%;此外高温胁迫降低了超氧化物歧化酶（SOD）的活性,影响了O₂^-的清除效率。耐高温菌株在受到高温胁迫后的氧化损伤及氧化修复效果与对照菌株不同,一方面体现在正常状态下维持较低的细胞能量代谢和较高的ROS合成量;另一方面抗氧化系统中sod1、sod2、cat1与对照菌株相比有不同程度的上调,SOD和过氧化氢酶（CAT）活性增强,可以更有效地清除过量的活性氧,减轻高温对菌丝的氧化损伤。尤其在高温胁迫120min时,A15的线粒体功能及抗氧化系统受到严重损伤,线粒体复合物I、II、III活性和CAT活性大幅度下降,但是A15-TH线粒体复合体I、III活性分别增加至正常状态下的1.4倍和8.9倍,CAT活性比对照菌株高128%,维持了正常的线粒体功能及对活性氧的有效清除。进一步研究发现高温胁迫下,双孢蘑菇菌丝的己糖激酶和丙酮酸激酶活性增加,糖酵解途径加快;耐高温菌株A15-TH在正常状态下和高温胁迫下,己糖激酶和丙酮酸激酶的活性均高于对照菌株A15,具有更活跃的碳代谢。     

New Phenylpropanoid Glycosides from Illicium majus and Their Radical Scavenging Activities

Chemical investigation of the ethanol extract of the branch and leaves of Illicium majus resulted in the isolation of four new phenylpropanoid glycosides ( 1 – 4 ) and one new phenolic glycoside ( 9 ), along with 13 known ones. Spectroscopic techniques were used to elucidate the structures of the new isolates such as 3-[(2R,3S)-7-hydroxy-2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3-(hydroxymethyl)-2,3-dihydro-1-benzofuran-5-yl]propyl β-D-glucopyranoside ( 1 ), [(2R,3S)-7-hydroxy-2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-5-(3-hydroxypropyl)-2,3-dihydro-1-benzofuran-3-yl]methyl 2-O-α-L-rhamnopyranosyl-β-D-glucopyranoside ( 2 ), [(2R,3S)-7-hydroxy-2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-5-(3-hydroxypropyl)-2,3-dihydro-1-benzofuran-3-yl]methyl 2-O-α-L-rhamnopyranosyl-β-D-xylopyranoside ( 3 ), 3-[(2R,3S)-3-({[2-O-(4-O-acetyl-α-L-rhamnopyranosyl)-β-D-xylopyranosyl]oxy}methyl)-7-hydroxy-2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2,3-dihydro-1-benzofuran-5-yl]propyl acetate ( 4 ), and 4-(2-hydroxyethyl)phenyl 3-O-β-D-glucopyranosyl-β-D-glucopyranoside ( 9 ). Free radical scavenging activities of the isolates were elucidated through the DPPH assay method. The most active compounds, 1-O-caffeoyl-β-D-glucopyranose ( 17 ) and soulieana acid 1 ( 18 ), exhibited moderate radical scavenging activities (IC₅₀=37.7±4.4 μM and IC₅₀=97.2±3.4 μM, respectively). The antibacterial activities of the isolates against Staphylococcus aureus and Escherichia coli were also assessed, and no activity was shown at the measured concentration (<32 μg/mL).     

非结构性碳水化合物与氮分配对美洲黑杨和青杨耐盐能力的影响

土壤盐渍化是阻碍林业发展的重要原因, 杨树(Populus spp.)是中国主要的人工林树种, 探究盐胁迫下植物的碳氮代谢特征与抗盐胁迫能力, 将有助于杨树人工林的可持续发展。该研究利用美洲黑杨(P. deltoides)和青杨(P. cathayana)两个物种, 采用去叶与不去叶处理, 在盐胁迫下研究两种杨树的抗逆性差异。研究发现, 盐胁迫下美洲黑杨的总生物量和光合能力均显著高于青杨。盐胁迫与去叶处理导致美洲黑杨叶绿素浓度和光系统II最大光量子效率显著高于青杨, 表明去叶对美洲黑杨影响较小, 但是加重了盐对青杨的毒害作用。美洲黑杨茎叶Na⁺浓度显著低于青杨, 表明美洲黑杨能够有效地限制Na⁺向地上部分运输。在盐胁迫条件下, 美洲黑杨茎和根比青杨能够维持更高浓度的淀粉、可溶性糖以及蔗糖, 前者较高的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性促进了光合产物向淀粉转换, 保证植物有充足的非结构性碳水化合物来参与渗透调节和维持其他生命活动, 而去叶使得青杨非结构性碳水化合物严重不足, 受盐胁迫影响更严重。盐胁迫下, 青杨分布在脂溶性蛋白(膜系统相关蛋白质)的氮浓度显著下降, 而NH₄⁺、谷氨酸脱氢酶活性与脯氨酸浓度显著升高。研究结果证明, 非结构性碳水化合物的积累、转化和分配是植物抗逆性的重要特征。     

应用改进的多聚组氨酸标签T7表达载体构建肺癌cDNA文库

应用噬菌体C端展示系统构建的cDNA文库缺乏开放阅读框筛选机制,文库中多数噬菌体克隆展示框外非天然短肽,给后期蛋白质的筛选带来了不便. 为实现噬菌体的ORF筛选功能,利用PCR技术对已有载体T7Select10-3b进行改造,在MCS处外源cDNA插入位点的3′端引入6聚组氨酸筛选标签,经包装后挑取成功表达的单克隆构建肺癌cDNA文库. 经镍柱亲和层析后,收集文库中表达组氨酸的克隆,利用化学发光免疫试验进行筛选效果鉴定. 结果显示,改造的新型载体可成功表达组氨酸标签,以此构建的肺癌cDNA文库经筛选后,含ORF插入的克隆由筛前的6 %提高至70 %,本研究为提高cDNA文库的质量提供了一种简便可行的方法.