Effect of fertilizers on Cd accumulation and subcellular distribution of two cosmos species (Cosmos sulphureus and Cosmos bipinnata)

Addition of fertilizer amendments is regarded as an ideal approach to enhancing phytoextraction. However, there is little information available on the influence of common fertilizers on Cd accumulation of two newly reported Cd accumulators, Cosmos sulphureus and Cosmos bipinnata (C. sulphureus and C. bipinnata). The effects of N (CO(NH₂)₂), NP (CO(NH₂)₂ + Ca(H₂PO₄)₂), and NPK (CO(NH₂)₂ + Ca(H₂PO₄)₂ + KCl) fertilizers on Cd accumulation and subcellular distribution of C. sulphureus and C. bipinnata were studied in a 70-d pot experiment. The results showed that Cd uptake of C. sulphureus and C. bipinnata with NPK fertilizer was significantly higher than control, N, and NP fertilizers, especially 3.8- and 4.7-fold higher than control (p < 0.05). Compared with C. bipinnata, C. sulphureus achieved higher biomass and Cd uptake in aboveground parts under fertilizer treatments, especially NPK fertilizer. The Cd subcellular distribution revealed that segregation of Cd to Cd-rich granules (MRG) might play an important role in Cd detoxification in both species. C. sulphureus is more likely than C. bipinnata to separate the Cd in MRG and reduce the partition in the heat-denatured protein fraction, especially with NPK fertilizer. Therefore, C. sulphureus combined with NPK fertilizers could be an effective method to remediate Cd-polluted farmland soils in China.     

禽流感H5N1病毒感染BALB/c小鼠后多器官病变初探

为了研究禽流感H5N1病毒在各个器官的增殖和病理变化,在生物安全实验室,我们将禽流感H5N1病毒通过尾静脉接种BALB/C小鼠。结果小鼠在不经过适应的情况下,直接感染发病,甚至死亡。在观察的7天内,感染小鼠临床症状主要表现呼吸急促,体温、体重下降。尸检表现肺出血,心外膜坏死以及肝脏的坏死。组织病理检查表现心、肝、肺等多器官的病变。肺的病变伴有纤维化的弥漫性肺泡损伤;心肌外膜大量淋巴细胞浸润、坏死;肝细胞大量坏死,淋巴细胞浸润。心、肝的坏死病变在H5N1禽流感病毒相关的研究中未见报道。经过对各个组织器官的病毒载量的检测,未发现病毒在各个病变组织中的复制。免疫组化的检测,各个组织中也未检出阳性的细胞反应。因此,我们认为H5N1禽流感病毒感染小鼠引起多个器官组织的损伤,甚至死亡,不是病毒在器官的复制,而可能是病毒感染小鼠,产生炎症细胞因子的高度表达,损伤多个器官组织所致。     

Looking for high energy density compounds among polynitraminepurines

A series of purine derivatives with nitramine groups are calculated by using density functional theory (DFT). The molecular theory density, heats of formation, bond dissociation energies and detonation performance are investigated at DFT-B3LYP/6-311G** level. The isodesmic reaction method is employed to calculate the HOFs of the energies obtained from electronic structure calculations. Results show that the position of nitramine groups can influence the values of HOFs. The bond dissociation energies and the impact sensitivity are analyzed to investigate the thermal stability of the purine derivatives. The calculated bond dissociation energies of ring-NHNO₂ and NH-NO₂ bond show that the NH-NO₂ bond should be the trigger bond in pyrolysis processes. The H₅₀ of most compounds are larger than that of CL-20 and RDX.     

病原菌Pst DC3000侵染拟南芥导致自噬和光合作用的抑制

在病原菌侵染下,植物体是如何通过超敏反应限制病原菌扩增的,到目前为止还不清楚。最近的研究显示自噬起了必要的作用,可见,研究自噬和超敏反应的机制非常重要。本研究通过观察在非寄主病原菌突变体丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv.tomatoDC3000,Pst DC3000)的侵染下,拟南芥光合功能的变化及自噬现象出现的情况,以为进一步研究植物抗病机理提供实验基础。以野生型拟南芥为材料,采用光谱分析和叶绿素荧光成像分析手段,研究不同浓度的Pst DC3000侵染对拟南芥离体叶片光合功能的影响;以转基因野生型拟南芥(绿色荧光蛋白标记的自噬基因8a)幼根为材料,应用共聚焦显微镜,研究不同浓度的Pst DC3000诱导拟南芥自噬的情况。实验发现,OD600=0.2的Pst DC3000侵染,可显著诱导拟南芥叶片活性氧的积累和迸发,并会引起拟南芥叶片光合作用效率的下降。同时发现,该病原菌处理2 h,可导致拟南芥根中自噬小体的产生。用2',7'-二氯二氢荧光素二乙酯(2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate,H2DCFDA)标记活性氧,检测了P...     

镉胁迫对拟南芥的毒害作用及自噬现象的观测

镉离子(Cd2+)具有强植物毒性,可抑制植物生长,甚至导致植物死亡。为了研究重金属镉对拟南芥的毒害作用,采用叶绿素荧光技术、流式细胞技术、激光共聚焦技术及半定量RT-PCR技术,检测光合参数的变化、活性氧(reactive oxygen species,ROS)的累积、自噬的发生,以及病原相关蛋白(pathogenesis-related protein,PR)基因表达的变化。实验结果显示,随着50μmol/L CdCl2处理时间的延长,ROS和Cd2+在细胞中大量积累。而在镉胁迫的初期,会观察到自噬的发生及PR基因表达的变化。说明植物受到外界Cd2+作用的初期,会通过自噬及增强PR基因表达来抵抗外界胁迫。但随着处理时间的延长,植物细胞内累积了大量的ROS和Cd2+,当植物不足以通过自噬途径抵抗胁迫时,就会导致生长受阻,最终对光合系统造成损伤。     

光学分子影像技术及其在药物研发领域的应用

光学分子影像技术是一种发展迅速的生物医学影像技术,能够利用生物发光技术或荧光蛋白等,对生物体内特定的生物过程进行无创的定性或定量研究。应用该技术可以对药物进行筛选,选取具有潜在治疗效果的药物进行后续研究,而终止对可能无效药物的研究,同时可以评价药物对肿瘤的代谢、增殖、血管形成、凋亡和组织乏氧等方面的影响。本文主要介绍光学分子影像技术及其在药物研发,尤其是抗肿瘤药物研发领域的应用。     

核层蛋白A前体的法尼基化与衰老

编码核层蛋白A(lamin A)的LMNA基因突变导致法尼基化的核层蛋白A前体(prelamin A)不能被进一步加工成成熟的核层蛋白A,从而导致一种Hutchinson-Gilford早老症综合征(Hutchinson-Gilford progeria syndrome,HGPS)。一种更严重的早老症——限制性皮肤病(restrictive dermopathy,RD),是由于缺失核层蛋白A前体加工过程中的剪切酶ZMPSTE24引起的。ZMPSTE24的缺失阻止了法尼基化的核层蛋白A前体不能正常加工成为成熟的核层蛋白A,同时导致法尼基化的核层蛋白A前体的堆积。在HGPS和RD病人的成纤维细胞中,发现法尼基化的核层蛋白A前体都定位在核膜,从而影响细胞核膜的完整性,并导致细胞核形的异常,进而导致衰老。最近研究表明经过法尼基酰转移酶抑制剂(farnesyltransferase inhibitor,FTI)处理后的细胞的核形异常减少。同时,FTI能够改善HGPS和RD小鼠的早老症状。本文就核层蛋白A前体的法尼基化对衰老的影响有关研究进展作一综述。     

菠萝果实发育相关RFD1基因的克隆及表达

Blast菠萝果实不同发育时期的cDNA文库测序结果,并用信息生物学软件和相关网站进行拼接和分析,设计特异引物RT-PCR．得到一个2750bp、编码761个氨基酸的全长基因序列,命名NRFD1。预测该蛋白是一个亲水性、且具有多个磷酸化位点的分泌性蛋白,可能位于叶绿体中。半定量PCR分析发现RFD1基因表达量在果实发育期不断增加,70d达到最高：而在70d果实的不同部位并没有显著差异性,仅果实外部略有增高。