土荆芥挥发油化感胁迫对土壤胞外酶活性和微生物多样性的影响

入侵植物释放的化感物质可改变土壤理化性状和微生物群落结构,通过与土壤微生物的互作抑制本土植物生长。为了进一步诠释土荆芥化感作用机制,采用温室培养瓶法,探讨了其挥发油对土壤胞外酶活性和微生物多样性的影响。结果表明:土荆芥挥发油不同程度降低了脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶和硝酸还原酶的活性(P0.05);较高剂量的挥发油处理组显著促进了过氧化氢酶活性(P0.05)。处理初期挥发油对土壤胞外酶活性影响较大,但随着处理时间延长,其影响逐渐减弱;处理16 d后,较高剂量(20μL和50μL)的挥发油处理组细菌数量显著高于对照(P0.05)。挥发油对土壤放线菌数量的影响表现为低剂量促进,高剂量抑制的效应;PCR-DGGE分析表明,随着挥发油处理剂量增加和处理时间延长,土壤中细菌和真菌的Shannonwiener多样性指数和丰富度指数均增大。结论:土荆芥挥发油可改变土壤微生物群落结构和胞外酶活性,增加土壤微生物多样性。     

土荆芥挥发性化感物质诱导蚕豆保卫细胞死亡及信号调节

为了探讨入侵植物土荆芥的化感作用机制,以其入侵地广泛种植的农作物蚕豆叶片下表皮为受试材料,通过对保卫细胞的活性分析,研究了土荆芥挥发油及其两种主要成分α-萜品烯和对伞花素诱导保卫细胞死亡及其信号调节的机制。结果表明:土荆芥挥发油、α-萜品烯、对伞花素具有显著的细胞毒性,随着处理剂量增加,保卫细胞存活率显著下降,细胞核出现了畸形、碎裂和降解等程序性细胞死亡的典型特征;活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、一氧化氮合酶(Nitric oxide synthetase,NOS)和Ca~(2+)的组织化学定位显示,在土芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素作用下,保卫细胞内ROS、NOS和Ca~(2+)的水平明显高于对照组;活性氧清除剂(AsA)、Ca~(2+)螯合剂(EGTA)和硝酸还原酶抑制剂(NaN——3)均可有效缓解土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素的细胞毒性,显著提高了保卫细胞的存活率(P0.05)。上述结果表明,ROS、NO和Ca~(2+)参与了土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素诱导蚕豆保卫细胞死亡的信号调节过程。土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素诱导的保卫细胞死亡,可能是通过ROS和NO调控保卫细胞内Ca~(2+)水平的变化而引起的。     

基于实地监测的城市林木调控PM2.5能力研究

随着城市的不断扩张,PM_(2.5)污染凸显,引起广泛关注。研究表明,城市林木为城市环境提供了重要的生态保障,在调控、缓解、降低城市PM_(2.5)污染危害等方面发挥极其重要的作用,通过筛选树种、优化配置结构、提高林木质量等方面进行城市林木前瞻性布局。然而,结合前期研究基础如何进一步深入研究并研究突破城市林木调控PM_(2.5)污染机制与机理,实现调控PM_(2.5)效应的最大化、最优化,依然是一个亟待解决的难题,这迫切需要在多尺度、多维度进行调控PM_(2.5)效应研究,并在不同尺度、不同维度进一步进行结合、延伸。对基于实地监测的城市林木调控PM_(2.5)能力研究现状相关文献进行归纳总结,并从林木单位叶面积与形态特征、配置结构特征、气象条件以及其他因素等方面归纳城市林木调控PM_(2.5)机制,同时从城市林木调控PM_(2.5)效应的时间变化特征、水平距离和垂直变化特征、内外变化特征等方面总结城市林木调控PM_(2.5)时空特征。最终提出研究城市林木调控PM_(2.5)效应目前存在的主要问题以及未来研究展望。     

木犀草素氨基醌抑菌活性和酶抑制活性

木犀草素1具有多种生化和药理作用。基于木犀草素结构的氨基醌化合物由木犀草素和胺类反应生成,由于引入氨基导致其水溶性提高。测定对微生物的抑制作用可比较研究新化合物的生物活性大小,通过检测其对乙酰胆碱酯酶(ACh E)抑制和丁酰胆碱酯酶(Bu Ch E)产生的抑制作用,可能探索出新的阿尔茨海默症治疗途径。采用抑菌圈法考察化合物对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌以及金黄色葡萄球菌的抑制作用。结果表明:木犀草素分别与苄胺、N-苄基异丙胺、N,N-二乙基丙二胺和二甘醇胺反应的产物2、4、5和14在大肠杆菌中抑菌圈半径分别为0.678、0.650、0.730和0.680 cm,对大肠杆菌存在抑菌活性,但效果有限。对于金黄色葡萄球菌,只有木犀草素与乙胺反应产物7有抑菌活性,抑菌半径为0.600 cm;而对于枯草芽孢杆菌,所有化合物均未表现抑菌活性。根据Ellman法中的96孔板法分别测试化合物对乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶的抑制作用的强弱。结果显示:仅木犀草素和异辛胺反应产物17表现出对ACh E的抑制活性(71.07%),对Bu Ch E抑制率较高的有木犀草素和乙醇胺及丁胺的反应产物11和9,抑制率分别为26.94%和17.05%。因此,基于木犀草素结构的氨基醌类化合物作为乙酰胆碱酯酶抑制剂的抑制率较低,尚不适于治疗阿尔茨海默症。     

人胱硫醚β-合酶及其截短型片段的表达、纯化和活性测定

将人胱硫醚β-合酶(CBS)基因克隆至质粒pGEX-4T-1中,获得的重组质粒pGEX-4T-1-CBS转入大肠杆菌E.coli Rosetta (DE3)菌株,构建了高效表达CBS的重组菌E.coli Rosetta (pGEX4T-1-CBS)。重组菌在0.1mmol/L的IPTG于30℃诱导16h,可溶性CBS表达量达到28mg/L培养基。将重组菌破碎后上清液经GSTrap Fast Flow亲和层析一步纯化得到CBS融合蛋白,在凝血酶柱上切割缓冲液中加入3%甘油和0.1%CHAPS可以有效抑制酶切后CBS聚沉,酶活性回收率为54.8%,蛋白质产率为15.2mg/L培养基,纯度达到95%,单位酶活为143U/mg,终浓度为1mmol/L的S-腺苷甲硫氨酸(AdoMet)可使CBS单位酶活提高5.1倍,达到735U/mg。同时构建了表达CBS_1-413(删除了CBS羧基端调控域138个氨基酸残基)的重组菌E.coli Rosetta (pETDuet-1-CBS_1-413),经过一步HisTrap Fast Flow亲和层析,酶活性回收率为74.3%,蛋白质产率为12.8mg/L培养基,纯度达到95%,单位酶活为965U/mg; 还表达和纯化了胱硫醚β-裂解酶(CBL),并在此基础上建立了一种新的CBL偶联的CBS酶活性测定方法。     

云斑尖塘鳢消化酶活力的研究

本文采用酶学分析方法研究了云斑尖塘鳢在正常摄食状态与饥饿的状态下胃、肠及肝胰脏组织中蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性。结果显示,在30℃的条件下,正常摄食组样本在酸性条件下的蛋白酶活力表现为:胃后肠肝胰脏前肠,中性和碱性条件下:后肠肝胰脏前肠及胃;饥饿组样本仅有胃表现出较高的酸性蛋白酶活性,其他器官的蛋白酶活性均很低。在正常和饥饿实验组中肝胰脏的淀粉酶活性均高于其他器官,胃肠的淀粉酶活性均较低。正常摄食组中脂肪酶活力后肠肝胰脏;而在饥饿组中仅有肝胰脏检测到脂肪酶活性。结果表明,云斑尖塘鳢适度饥饿组较正常摄食组消化酶活性大幅降低;其高蛋白酶活力及中等脂肪酶活力与其肉食性相一致;此外云斑尖塘鳢也具备少量的淀粉消化能力。     

利用DGGE评价不同培养基回收番茄根际细菌类群的能力

用营养肉汤、YG、根系分泌物、土壤浸渍液4种培养基从番茄根际分离培养细菌,并结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,对4种培养基回收番茄根际细菌种群的能力进行了比较研究。结果表明,不同培养基和培养温度,回收到的细菌种群有一定差异;低营养浓度的YG培养基在较低的培养温度20℃下进行较长时间的培养,比高营养浓度营养肉汤培养基产生更多、更具代表性的细菌;以根系分泌物为基础的培养基从番茄根际回收到的优势菌群最多。该研究初步建立了用DGGE技术对不同培养基回收分离细菌种群能力进行评价的方法。     

麦迪霉素产生菌生米卡链霉菌1748的质粒Psmyi及其特性的研究

从大环内酯类抗生索麦迪霉素的产生菌生米卡链霉菌1748(Streptomyces,mycarofa-ciens1748)中首次分离到质粒pSMYl DNA,通过琼脂糖凝胶电泳和电镜观察,测定pSMYl的分子量为7．17×10⁶道尔顿。用限制性内切酶EcoRI、PstI、XhoI、SalI和BamHl酶切该质粒DNA,构成了pSMYl的限制性内切酶酶切图谱。EcoRI、Pstl对该质粒均只有一个切点。pSMYI能转化到变青链霉菌1326(S.lividansl326)菌株中能稳定地存在,且具有形成麻点(pock)的特性。     

一个水稻MSP1突变体的鉴定和分析

水稻(Oryza sativa)MSP1基因编码一个LRR-RK蛋白,调控花药壁和花粉细胞的分化和发育。本研究从钴-60辐射的水稻突变体库中鉴定出一个新的msp1突变体1972m,其花药明显变小、变白,花药中不含花粉粒。这一新的MSP1等位突变中,一个LRR单元的一个丝氨酸转变为脯氨酸。结构分析表明这一氨基酸残基突变可能影响了MSP1位于细胞外的LRR结构域的稳定性,使之失去结合信号分子的能力,从而阻断了花药壁细胞发育信号的转导。