胍丁胺通过AMPK途径诱导间充质干细胞的凋亡

间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)具有强大的组织再生修复及免疫调节功能,广泛应用于损伤性和免疫相关性疾病的治疗,但其过早凋亡会降低临床疗效,且机制不明。研究发现,胍丁胺(agmatine, AGM)可通过抑制一氧化氮(nitric oxide, NO)生成发挥抗炎功能,对脓毒症小鼠具有保护效应。移植MSCs治疗脓毒症也是一种有效的治疗方式,但二者是否存在相互作用及AGM是否影响MSCs生存却未见报道。该研究旨在探讨AGM对MSCs生存的影响及其分子机制。研究MSCs之前,该研究通过检测细胞表面marker(CD29、CD34、CD44、CD45、CD90和CD105)及三系分化(成脂、成骨、成软骨)对其进行了鉴定。为了深入探究AGM对MSCs的作用,使用流式细胞术检测AGM处理后MSCs的凋亡率(Annexin V)以及Western blot检测经AGM处理后MSCs的凋亡相关信号通路蛋白p-AMPK、p-mTOR、p-S6K1、Cl-Caspase3的表达水平。之后进一步添加AMPK siRNA检测AGM诱导MSCs凋亡的分子机制。结果显示, AGM在体外以剂量依赖性的方式,通过抑制mTOR信号通路诱导AMP活化蛋白激酶(AMPK)活化,导致凋亡相关蛋白表达上调,从而介导MSCs凋亡。而AMPK siRNA处理能明显恢复mTOR通路,并抑制AMPK活化,使凋亡相关蛋白表达降低,进而减弱AGM诱导的凋亡效应。该文揭示了AGM可通过AMPK途径诱导MSCs的凋亡。     

基于大麦根伸长测定土壤Pb毒性阈值、淋洗因子及其预测模型

选取了我国10个典型的不同性质农田土壤,外源添加8个不同Pb浓度,分别进行淋洗与非淋洗处理,根据ISO 11269-1根伸长毒性测试方法,测定了土壤外源Pb对大麦根伸长的毒性阈值(EC₁₀、EC₅₀)及Pb毒性的淋洗因子,同时建立了基于不同土壤性质的Pb毒性阈值预测模型. 结果表明: 不同性质土壤中Pb对大麦根伸长的毒性阈值有显著差异(P<0.01),EC₅₀ 值在300～4130 mg·kg^-1,EC₁₀ 值在55～633 mg·kg^-1. 淋洗处理明显降低了土壤中外源Pb的毒性,基于EC₅₀和EC₁₀测定的不同土壤淋洗因子(LF_ECx)的变化范围分别为0.96～1.96(LF_EC50)和1.03～1.81(LF_EC10). 相比而言,在酸性(pH<6.81)土壤中,淋洗处理对降低土壤外源Pb的毒性作用更为明显. 基于主控因子(pH、有机碳含量OC、阳离子交换量CEC)的淋洗与非淋洗土壤中Pb的大麦根伸长毒性(EC_x,_x=10,50)预测模型表明,除了江西红壤外,淋洗与非淋洗土壤中Pb的EC₅₀实测值均落在模型预测值±2倍标准误差范围之内,说明基于上述土壤主要性质可以较好预测不同性质土壤中Pb的毒性阈值.     

铜胁迫对丛枝菌根真菌群落功能的影响

过去20年来,对不同来源丛枝菌根真菌(AMF)的功能开展了大量研究,但多数基于对单个AMF功能的比较,群落水平的研究较少,且很多研究混淆了AMF来源和群落结构对其功能的影响,忽略了宿主的重要作用.本研究通过两个短期温室盆栽试验,分析了铜胁迫对AMF群落结构的影响,比较了不同AMF群落的功能差异.结果表明:铜胁迫显著改变了AMF群落的孢子丰度和组成.以根内球囊霉和幼套球囊霉为优势种的AMF群落有效减缓了铜胁迫对玉米生长和部分生理特性的抑制作用.     

茎瘤固氮根瘤菌ORS571 GGDEF和EAL结构域蛋白的预测及功能研究（英文）

【目的】环二鸟苷酸c-di-GMP是细菌中广泛存在的第二信使,能够调控多种细胞功能。c-di-GMP的合成与水解分别由含有GGDEF结构域和EAL结构域的蛋白催化。本研究针对茎瘤固氮根瘤菌ORS571的GGDEF和EAL结构域相关蛋白进行基因组学分析,并对三个同时含有GGDEF和EAL结构域的蛋白(AZC_3085、AZC_3226和AZC_4658)进行功能研究。【方法】利用SMART数据库对含有GGDEF和EAL结构域的蛋白进行结构域预测。利用CLUSTALW程序对蛋白序列进行比较分析。通过同源重组的方法构建突变株,并对突变株的细胞运动能力、胞外多糖合成、生物膜形成及与豆科宿主的结瘤等表型进行测定。【结果】茎瘤固氮根瘤菌ORS571中一共存在37个GGDEF和EAL结构域蛋白。突变株?4658的运动能力较野生型有下降,但是其胞外多糖合成能力、生物膜形成能力和竞争性结瘤能力较野生型有提高。此外,实验结果表明突变株?4658的胞内c-di-GMP水平高于野生型。突变株?3085和?3226的各种表型与野生型相比没有明显差异。【结论】茎瘤固氮根瘤菌ORS571编码如此大数量的GGDEF和EAL结构域蛋白,表明c-di-GMP可能在其信号转导过程中起到非常重要的作用。同时具有GGDEF和EAL结构域的蛋白AZC_4658对茎瘤固氮根瘤菌ORS571的运动能力、胞外多糖合成、生物膜形成及与宿主的结瘤起到一定的调节作用。     

刚度可调丝素蛋白-胶原复合水凝胶影响人乳腺上皮细胞生长与表型

细胞外基质(extracellular matrix, ECM)的刚度特性与乳腺组织的生理及病理状态密切相关。本研究旨在探讨刚度可调的丝素蛋白-胶原复合水凝胶培养基质对正常乳腺上皮细胞生长与表型的影响及其作用机制。利用辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase, HRP)-H2O2酶促交联反应制备刚度可调的丝素蛋白-胶原复合水凝胶,用旋转流变仪检测其弹性模量。接种人乳腺上皮细胞(MCF-10A细胞)至不同刚度(19.10～4 932.36 Pa)复合水凝胶并维持三维(three dimensional, 3D)培养,用CCK-8试剂盒检测MCF-10A细胞增殖能力,并利用whole-mount洋红染色和苏木素-伊红(HE)染色评价细胞的形态与分布。结果显示,随着基质刚度增加,MAC-10A细胞增殖能力减弱,并且其形成的腺泡样上皮结构逐渐减少、分支样结构增多。同时,基质刚度的增加显著阻遏MCF-10A细胞生理极性的建立。实时定量PCR结果显示,伴随培养基质刚度的增加,ECM重塑相关基因mmp-2、mmp-3、mmp-9表达水平显著上调,而上皮-间质转化(epitheli...     

茶树CsGGDPS7基因的克隆和表达分析

从茶树基因组鉴定得到牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因CsGGDPS7,以铁观音茶树为材料克隆获得全长cDNA(GenBank登录号MH891780)。CsGGDPS7序列全长1 185bp,包含1 098bp开放阅读框(ORF),编码365个氨基酸。预测结果显示在N端包含叶绿体转运肽,亚细胞定位于叶绿体中。氨基酸序列分析结果显示,具有类异戊二烯合成酶家族的5个保守域和2个特征功能域(DDXXXXD和DDXXD)。进化树结果表明与油橄榄(Olea europaea)OeGGDPS7亲缘关系最近。荧光定量检测显示,CsGGDPS7在叶片中的表达量显著高于其他组织,但花发育阶段CsGGDPS7表达量差异不显著。在乌龙茶做青过程中,CsGGDPS7在晒青阶段就快速上调表达并在三摇达到峰值。CsGGDPS1和CsGGDPS2表达也受做青调控,但CsGGDPS4不受做青调控。研究推测,CsGGDPS7可能与乌龙茶萜类香气物质合成密切相关。     

沙地樟子松人工林叶片-枯落物-土壤氮磷化学计量特征

为揭示沙地樟子松人工林N、P分配格局及化学计量特征,以呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地、毛乌素沙地不同龄组(中龄林、近熟林和成熟林)沙地樟子松人工林为研究对象,测定分析其叶片、枯落物和土壤N、P含量及化学计量比.结果表明: 研究区3个龄组沙地樟子松人工林叶片、枯落物和土壤N、P含量分别为0.17～49.02和0.11～3.01 g·kg^-1,N/P为0.51～19.74,均表现为叶片＞枯落物＞土壤,且N含量和N/P在3个组分间存在显著差异,叶片P含量显著高于枯落物和土壤.不同地区或林龄对沙地樟子松人工林各组分N、P含量及N/P有一定的影响,但地区和林龄的交互作用对沙地樟子松人工林各组分N/P无显著影响.随着林龄的增加,沙地樟子松各组分N、P含量也增加,在成熟林达到最大值,而N/P没有表现出明显的规律.沙地樟子松人工林N、P含量及N/P在3个组分间呈显著正相关关系.呼伦贝尔沙地和科尔沁沙地樟子松叶片N/P在14.53～15.57,说明这两个地区沙地樟子松人工林的生长可能受N、P的共同限制;毛乌素沙地樟子松叶片N/P在18.56～19.71,说明该地樟子松人工林生长可能受P限制,且林龄对沙地樟子松N、P养分限制的影响不显著.建议在沙地樟子松人工林抚育管理时,依据当地实际情况适当添加N肥或P肥,以提高沙地樟子松林的生产力.研究结果有助于进一步了解N、P在沙地樟子松人工林叶片-枯落物-土壤系统中的相互作用与制约规律,并为沙地樟子松人工林经营管理提供科学依据.     

HS-GC/MS法分析乌龙茶挥发性成分

本试验旨在采用静态顶空-气相色谱/质谱法(HS-GC/MS)建立起一种快速测定分析以金观音为代表的乌龙茶中挥发物的方法。本方法利用单因素试验结合L9(34)正交试验,以出峰个数和总峰面积为考察指标,确定了顶空平衡温度、平衡时间、茶/Na Cl以及加样量4种因素的最佳萃取条件,并以此方法对金观音的挥发性成分进行了分析。结果表明,平衡温度对出峰个数和总峰面积的影响最大,而平衡时间的影响最小。试验得出的顶空进样的最优条件为:平衡温度80℃,平衡时间60 min,茶/Na Cl为1∶2,加样量为0. 5 g。在此萃取条件下能够得到104种物质,这些物质能更真实地反映金观音香气成分的化学构成,为以金观音为代表的乌龙茶的开发利用提供有价值的数据。     

华北地区落叶松林的分布、群落结构和物种多样性

华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林、日本落叶松(L. kaempferi)林及太白红杉(L. chinensis)林是华北地区常见的3种落叶松林类型, 其中日本落叶松林为人工林, 华北落叶松林既有天然分布又有人工种植, 太白红杉林则主要是天然林。该研究基于野外调查数据, 对这3种落叶松林的分布、物种组成、群落结构、物种多样性及其与环境间的关系进行了分析。研究发现, 3种落叶松林的分布受年平均气温的影响较大, 随着年平均气温的增加, 落叶松林的天然分布减少而人工种植的分布增加。3种森林中落叶松的林分径级及树高均为右偏分布, 说明3种落叶松林均处于相对稳定的演替阶段。3种落叶松林均拥有较高的物种丰富度且差异显著, 其中太白红杉林的物种丰富度最大(39.3 ± 17.9), 而华北落叶松林的物种丰富度最小(人工林27.2 ± 17.7, 天然林27.5 ± 13.8)。除最大树高与经度的关系不显著以外, 落叶松林的最大胸径和最大树高及物种丰富度均随经纬度的增加而显著降低, 随着年降水量的增加而显著增加。此外, 年平均气温对落叶松林的总物种丰富度影响不大, 但是对其群落结构影响显著。随着年平均气温的升高, 落叶松林的最大胸径显著降低而最大树高却显著增加。落叶松天然林和落叶松人工林物种多样性的地理分布格局及与气候因子间的关系与落叶松林总体的基本一致, 但群落结构的格局不尽相同: 随着经纬度的增加, 落叶松人工林的最大树高增加而天然林的最大树高减小; 落叶松天然林的最大胸径和最大树高分别随年平均气温的升高和年降水量的增加而减小, 而落叶松人工林的最大胸径和最大树高分别随年平均气温的升高和年降水量的增加而增大。     

高温高浓发酵工业啤酒酵母菌种的构建

高温高浓发酵技术作为一项新兴的啤酒生产技术,它为啤酒生产带来诸多利益的同时,也存在着发酵结束后酵母絮凝性下降、高级醇生成量过高等系列问题。为提高高温高浓发酵条件下酿酒酵母的絮凝性同时降低高级醇的合成能力,首先构建了以酿酒酵母BAT2基因为整合位点过表达FLO5基因的菌株,重组菌株S6-BF的絮凝性达到67.67%,比出发菌株S6提高了29%,而高级醇生成量仅降低5.9%;进一步构建以BAT2基因为整合位点再次过表达FLO5基因的菌株,与出发菌株S6相比,重组菌株S6-BF2的絮凝性提高了63%,达到85.44%,高级醇生成量下降至159.58 mg/L,降低了9.0%;通过弱化线粒体支链氨基酸转氨酶(BAT1)的表达,高级醇的生成量得到进一步的降低,达到142.13 mg/L,比原始菌株S6降低了18.4%,同时重组菌株S6-BF2B1的絮凝性没有受到影响;风味物质的测定结果表明啤酒中醇酯比例较为合理。研究结果对工业啤酒酵母发酵后的沉降分离和提高啤酒风味品质有着重要的意义。