芦苇抗镉污染机理研究

研究了芦苇幼苗体内 Cd的积累、亚细胞微区分布、存在形态和其诱导蛋白以及植物络合素合成抑制剂 (BSO)对芦苇光合作用和生长的影响。在 Cd污染条件下 ,芦苇幼苗植株和根皮层细胞中可积累大量的Cd,但 Cd在芦苇各器官和根皮层细胞亚细胞结构中的分布显著不均 ;Cd在芦苇幼苗体内的分配为 :根 >叶片 >茎 >地下茎 ,在根皮层细胞中的分布为 :细胞间隙 >细胞壁 >液泡 >细胞质。受 Cd污染的芦苇幼苗体内的 Cd以不同化学形态存在 ,其中 Na Cl提取态的 Cd在根和叶片中占的比例均为最大 ,其次为根内的醋酸提取态 ;在叶片中以水提取态为主 ,其它形态的含量相对较低。层析结果表明 ,根和叶片中各存在一种Cd结合蛋白 ,其中根内的 Cd结合蛋白可能是一种植物络合素聚合体。受 Cd诱导 ,芦苇幼苗根中还新合成了一种小分子蛋白或多肽 ,但另有一种蛋白因 Cd影响而消失。此外 ,BSO实验证明了植物络合素对 Cd的解毒作用。可见 ,芦苇的抗 Cd机理与以下几个方面有关 :根部截留 ,细胞间隙积累 ,细胞壁沉淀 ,液泡区域化 ,形成活性较低的难溶化合物 ,形成 Cd结合蛋白     

多年生黑麦草抗氧化酶和植物络合素对Cd2+胁迫的应答

采用水培方法研究了5 mg· L-1 Cd2+胁迫下,Cd在多年生黑麦草中的积累和Cd2+对多年生黑麦草抗氧化酶活性和植物络合素等巯基化合物浓度的影响.将具有3片展开叶的多年生黑麦草实生苗转至1/2霍格兰营养液中培养2周后,对其进行5 mg-L-1 Cd2+处理,分别在处理后的0、0.25、1、3、6d取样测定根系和叶片的Cd浓度、抗氧化酶活性和植物络合素等巯基化合物的浓度.结果表明,Cd2+处理多年生黑麦草6d后,根系中Cd浓度达到2.59 mg·g-1,叶片中Cd浓度达到0.24 mg·g-1,根中Cd向叶片的转运系数力0.093,叶中Cd的富集系数为48,多年生黑麦草属Cd高积累植物,具备在植物修复上应用的前景.Cd2+胁迫下,多年生黑麦草根叶中丙二醛(MDA)含量无显著变化,根中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性无显著变化,抗坏血酸过氧化物酶(APX)对Cd2+敏感,处理后6d活性较0d显著下降67.19％.Cd2+处理1d内,叶中SOD、APX、CAT活性显著降低.Cd2+处理后3d,叶中的抗氧化酶系统对叶中Cd浓度的升高做出了正反馈,SOD、APX、CAT的活性分别较处理后1d显著上升了14.19％、76,82％、99.26％,Cd2+处理时间延长至6d,SOD活性较处理后3d显著下降了18.58％,APX、CAT活性无显著变化.Cd2+处理后6d,多年生黑麦草根中半胱氨酸(Cys)、谷胱甘肽(GSH)、植物络合素2(PC2)、植物络合素3(PC3)、植物络合素4(PC4)、植物络合素5(PC5)和植物络合素6(PC6)浓度分别较处理0d提高了2.19、1.57、2.06、16.08、5.73、6.03和4.31倍,叶中Cys、GSH、PC2、PC3和PC4浓度分别较处理0d提高了0.69、3.21、1.64、5.73和0.27倍.根中PC3巯基比例最大,叶中GSH的巯基比例最大,二者是根、叶中巯基存在的主要形式.随着Cd2+处理时间的延长,根系和叶片中各巯基化合物的总巯基浓度显著升高,根系和叶片中植物络合素总巯基浓度与Cd浓度显著正相关.多年生黑麦草通过植物络合素等巯基化合物的快速合成降低了根叶中自由Cd2+的比例,保护了根叶中抗氧化酶的活性,间接维持了活性氧代谢的平衡.     

镉诱导油菜叶片氧化胁迫及硫化物的络合作用

研究了不同浓度Cd(0、10、20、30、40μmol／L)对油菜(Brassica napus L．)“油研—8号”叶片H2O2积累、膜脂过氧化作用以及与硫代谢有关的抗镉机制。结果表明,随着Cd处理浓度的增加,叶片中H2O2及MDA的积累量均较对照显著增加,但对缺硫处理组( Cd—S)与未缺硫处理组( Cd S)无显著差异。10～30μmol／L Cd诱导过氧化氢酶(Catalase,CdT)、过氧化物酶(Guaiacol peroxidase,POD)的活力提高,40μmol／L Cd对CdT活力有抑制作用。 Cd—S组的POD活力显著高于 Cd S组。在Cd的诱导下,根部非蛋白巯基及酸不稳定性硫的含量大幅度增加。缺硫处理可明显阻碍上述含硫化合物的合成,从而加重Cd对叶片的伤害。上述结果表明,Cd对活性氧清除酶活性的诱导提高并非是抗镉关键途径,而与硫代谢有关的对Cd的络合作用才是油菜抗镉的重要机制。     

缺硫对镉胁迫下水稻幼苗非蛋白巯基物质含量和谷胱甘肽硫转移酶活性的影响

通过设置缺硫(S)处理,研究了镉(Cd)胁迫下水稻生长情况、幼苗Cd和非蛋白巯基含量以及谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性的动态变化.结果表明:Cd胁迫明显抑制了水稻生长,显著诱导了巯基物质[非蛋白巯基(NPT)、谷胱甘肽(GSH)、植物螯合肽(PC)]的合成,GST活性表现出先升后降的趋势.缺S处理下,尽管水稻根部对Cd的吸收和向地上部的转运都有所增加,但Cd胁迫程度并未明显增强,巯基物质含量明显降低,根部GST活性提高.表明巯基物质和GST在水稻抗Cd胁迫过程中互为补充,在一定程度上减轻了Cd的毒性效应.     

硅对镉胁迫下红树白骨壤酚类代谢的影响

采用水培方式研究硅对重金属镉胁迫下白骨壤幼苗酚类代谢影响,探讨硅对白骨壤耐受重金属胁迫的影响,结果表明,低浓度镉胁迫(Cd 0.5 mg·L-1)下,随着外源硅的增加,叶片和根系丙二醛含量降低,但Si 50 mg·L-1处理中各器官总酚含量最高,硅对各器官单宁含量影响不显著;高浓度镉(Cd 5 mg·L-1)导致白骨壤叶片和根系膜脂过氧化,使得丙二醛含量显著高于对照,外源硅的添加显著降低了白骨壤叶片和根系丙二醛积累,Si 100mg·L-1显著增加了各器官中总酚含量和单宁含量,根系丙二醛含量与根系总酚含量呈显著负相关,叶片丙二醛含量与叶片单宁含量呈显著负相关,表明硅显著刺激高镉胁迫下白骨壤植物组织中酚类物质代谢,增加根系和叶片的抗氧化性,进而增加白骨壤对镉的耐受性。     

土壤中镉、铅、锌及其相互作用对作物的影响

通过作物盆栽模拟试验(砂壤质褐土、pH值8.2)揭示：土壤中分别施入镉(CdCl2)、铅[Pb(CH3COO)2]或锌(ZnSO4)其影响表现为,植物各器官镉的含量超过对照植物的数倍至500倍。土壤镉浓度<5ppm和<10ppm分别造成某些蔬菜和水稻的污染。铅主要积累在植物根部,土壤铅污染对作物的影响较小。锌主要积累在植物叶片和根部,对水稻产生生长抑制的土壤锌浓度临界值不大于200ppm,此浓度对旱作无影响。土壤中同时施入镉和铅,植物对镉的吸收增加。而土壤中镉的增加却减少了植物体内铅的含量。土壤中由于镉、锌或铅、锌相互作用的结果,水稻对它们的吸收都有增加。在旱地土壤锌浓度的增高,降低了植物对镉、铅的吸收。镉、铅、锌同时施入土壤由于相互作用的结果,除锌之外,植物对镉、铅的吸收有明显下降。评价土壤重金属污染,不仅要看它们的含量及其存在形态,而且要分析它们之间的相互作用(促进或拮抗)特点。     

大蒜植物络合素合酶基因转化对酵母重金属抗性的提高

重金属污染是全球面临的亟待解决的生态问题。利用植物对重金属的富集作用来清除环境重金属污染即植物修复已成为重要的环境生物技术之一。这一技术的长远发展有赖于在重金属富集或耐受中起关键作用的基因的克隆和应用。植物络合素是植物体内一类重要的对重金属起螯合作用的多肽, 其合成受植物络合素合酶的催化。该文取得了如下研究结果:1)通过原子吸收测定表明,在大蒜(Allium sativum)的根部可以积累3 000 mg·kg^-1的重金属镉;2)将克隆的大蒜植物络合素合酶基因(AsPCS)置于酵母表达启动子之下,构建酵母表达载体,并将其分别转入了因CUP1和acr3基因缺失而对重金属镉和砷敏感的酵母突变体菌株后,发现来自大蒜的AsPCS基因的表达使酵母CUP1缺失菌株对镉的耐受性提高了4倍, acr3缺失菌株对砷的耐受性提高了两倍;3)表达AsPCS基因酵母的生长模式证实了AsPCS基因的表达是酵母对重金属耐受性提高的原因。这些结果暗示, 大蒜植物络合素合酶基因在大蒜对重金属的抗性及大蒜根部对镉的积累中起关键作用,可作为重要的基因元件应用到修复污染的植物基因工程中。     

锑胁迫下生物炭对番茄锑积累及生化特性的影响

分别采用秸秆炭(SBC)和果木炭(FBC)孵化锑(Sb)污染土壤,以番茄为受试植物进行盆栽实验,采用连续提取方法测定了各孵化土壤中的Sb形态,并将土壤中Sb各形态含量与番茄植株中Sb的积累量进行相关性分析,通过测定番茄植株的叶片叶绿素含量、抗氧化酶活性以及番茄植株根细胞形态的变化,研究了生物炭对Sb污染土壤下番茄植株生理生化特性的影响。结果表明:添加10%SBC时,番茄根部Sb的积累与对照相比显著降低了66%(P0.01);加入10%FBC时,番茄根部Sb的积累量与对照相比显著降低了32%(P0.01);各处理组中,番茄植株各器官中Sb的积累量均为根叶茎;两种生物炭改变了土壤中Sb的存在形态,且果木炭对Sb的形态变化影响更大。相关性分析表明:生物炭通过影响土壤Sb的存在形态而影响了Sb的植物有效性;生物炭提高了番茄叶片叶绿素的含量,降低了叶片超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性,提高了过氧化氢酶(CAT)活性,并且缓解了番茄根部受Sb的胁迫。     

秋茄对镉的吸收、积累及净化作用的研究

采用砂培研究红树植物秋茄幼苗在含镉0.0025—25ppm海水培养液中对镉的吸收积累、净化作用以及镉对秋茄的毒害作用。试验结果表明：秋茄植物体镉含量大小顺序为：根>胚轴>茎>叶．各器官镉含量(y)随培养液镉浓度(x)的增加而增加,两者呈显著的双对数线性正相关,根与培养液镉含量的回归方程为;logy=1.8039+0.4311logx。在含镉培养液中培养4个星期,不同器官对镉的富集作用明显,镉处理2.5ppb,叶、茎、胚轴、根的富集系数分别为62.4、113.6、187.2、705.2．吸收的镉主要积累于根部。25ppm镉处理组每株幼苗(干重6.18g)吸收镉量为239.47μg,其中根占植物体总镉量的75.6%．在所有浓度处理中,秋茄植物体对镉的吸收量为培养液总加镉量的2.4—36%。2.5ppm镉处理组10个星期内,根部镉积累量为538.74μg／g,未见明显受害,表明秋茄对镉的吸收积累能力和耐性都较强。幼苗受镉的毒害程度主要与根部镉含量有关。从天然条件生长的红树植物器官镉积累量来看,也表明秋茄群落对镉污染的吸收净化效果显著。     

外源硝态氮水平对长春花生理代谢的影响

以长春花为实验材料,采用珍珠岩为培养基质,设置不同氮素浓度,对其各器官的初生和次生代谢进行了初步研究,结果如下:植株中3种主要生物碱含量均是随着外源氮水平的降低而降低,外源硝态氮水平对长春花文朵灵和长春质碱在不同叶位叶片中的积累特点影响较明显,而对长春碱的积累影响较小。在高氮条件下,植物体内合成和积累较高水平的游离氨基酸,可能为部分生物碱的合成提供了骨架,并能促进生物碱含量的提高。蔗糖含量在不同叶位叶片中也是随着叶龄的增加而缓慢增加。同时,高氮水平下,叶片中蔗糖含量明显高于正常供氮水平下的含量。本研究为提高长春花中具有重要药用价值生物碱的含量提供参考依据。     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.