昆虫天然免疫反应分子机制研究进展

昆虫体内缺乏高等脊椎动物所具有的获得性免疫系统, 只能依赖发达的天然免疫系统抵抗细菌、 真菌、 病毒等外源病原物的侵染。本文概括了昆虫天然免疫反应发生和作用的分子机制相关进展, 重点阐述了重要免疫相关因子在昆虫天然免疫反应中的功能和作用机制。昆虫天然免疫反应分为体液免疫和细胞免疫两种, 二者共同作用完成对病原物的吞噬 (phagocytosis)、 集结 (nodulation)、 包囊 (encapsulation)、 凝结 (coagulation)和黑化（melanization）等。当昆虫受到外界病原物的侵染时, 首先通过体内的模式识别蛋白（pattern recognition proteins/receptor, PRPs）识别并结合病原物表面特有的模式分子（pathogen-associated molecular pattern, PAMPs）, 继而一系列包括丝氨酸蛋白酶和丝氨酸蛋白酶抑制剂在内的级联激活反应被激活和调控, 产生抗菌肽、 黑色素等免疫效应分子, 清除或杀灭外源物。抗菌肽是一类小分子量的阳离子肽, 具有广谱抗菌活性, 针对不同类型的病原物, 抗菌肽的产生机制也不尽相同。昆虫体内存在着两种信号转导途径调节抗菌肽的产生： 一是由真菌和大部分革兰氏阳性菌激活的Toll途径; 二是由革兰氏阴性菌激活的Imd途径（immune deficiency pathway）。这两个途径通过激活不同转录因子调控不同抗菌肽基因的表达参与昆虫体内的天然免疫反应。     

中风胶囊对脑缺血/再灌注损伤模型鼠脑组织自噬相关蛋白表达的影响*

目的: 观察中风胶囊对脑缺血/再灌注损伤(CIRI)模型鼠脑组织自噬相关蛋白表达的影响,初步揭示其对神经元损伤保护的分子机制。方法: 采用改良线栓法构建大鼠脑缺血/再灌注损伤模型,随机将60只雄性SD大鼠分为假手术组、模型组、丁苯酞组(0.054 g/kg)、中风胶囊高剂量组(1.08 g/kg)、中风胶囊中剂量组(0.54 g/kg)、中风胶囊低剂量组(0.27 g/kg),每组10只。造模结束后灌胃给药10 d,每天1次,实验结束后处死各组大鼠,摘取脑组织。各组大鼠末次给药24 h后进行神经功能评分;HE染色法观察各组大鼠脑组织病理形态;ELISA法检测各组大鼠血清雌二醇(E2)和卵泡刺激素(FSH);RT-PCR法与Western blot法分别测定各组大鼠脑组织PI3K/Akt/Beclin1信号通路关键基因及蛋白的表达。结果: 与假手术组比较,模型组大鼠体重及脑组织中p-PI3K、p-Akt等蛋白表达均显著降低,脑指数、神经功能缺损评分及脑组织Beclin1、LC3基因和蛋白表达均显著升高(P＜0.05或P＜0.01),脑组织结构排列疏松,间质水肿,神经细胞呈三角形,核固缩深染。与模型组相比,中风胶囊高剂量组大鼠体重显著升高,神经功能缺损评分显著下降(P＜0.05),脑组织病理损伤较模型组明显改善;中风胶囊各剂量组的脑指数及脑组织Beclin1、LC3的基因和蛋白表达均显著降低,脑组织中p-PI3K、p-Akt等蛋白表达均显著升高(P＜0.05或P＜0.01)。结论: 中风胶囊通过调控PI3K/Akt/Beclin1信号通路中Beclin1和LC3的表达来抑制CIRI模型鼠的自噬反应,从而发挥保护其脑神经元损伤的作用。     

克隆植物乌菱对底泥磷含量及植株密度的表型可塑性响应

植物,尤其是克隆植物,能够通过表型变化来缓解外界压力,提高对环境的适应能力。该文研究了水生克隆植物乌菱(Trapa bicornis)对底泥磷含量(Sediment phosphorus concentration, SP)、植株密度(Plant density, PD) 及两者间交互作用的可塑性响应,探讨可塑性是否能促进其在富营养化环境中的生长。结果显示,底泥磷含量对乌菱的主菱盘叶数、同化根比根长、吸收根比根长以及叶、茎、同化根、吸收根与植株总磷含量等都有显著影响 (p<0.05),而植株密度对乌菱各生长及生理生态参数均无显著作用 (p>0.05);SP与PD的交互作用弱化了底泥磷含量对乌菱的效应。底泥磷含量和植株密度甚至改变了同化根、吸收根、茎、叶与总生物量之间的异速生长关系。研究结果表明:乌菱的表型可塑性变化主要受底泥磷含量的影响,乌菱通过器官生物量分配、形态结构及生理生态特征的调整来响应底泥磷含量的变化;同时,高的植株密度也可以提高其在富营养化生境下的生态适应性。     

植物的表型可塑性、异速生长及其入侵能力

表型可塑性是指同一个基因型对不同环境响应产生不同表型的特性,特定性状的可塑性本身可以遗传,也可以接受选择而发生进化。植物个体的异速生长是指生物体某一特征的相对生长速率不等于第二种特征的相对生长速率的特性,该特性是由物种的遗传性决定的一种固定特征,植物往往朝着最佳的异速生长曲线进化。植物特定基因型在不同环境下,诸如生物量分配和种群几何学上的一些表型差异,既可由异速生长造成,也可由表型可塑性造成。植物本身的异速生长是一种"外观可塑性",而异速生长曲线的改变才是真正的可塑性。植物的表型可塑性、异速生长对于入侵植物的适应具有重要意义。干扰等异质性生境下表型可塑性成为物种生存扩散的有利性状,表型可塑性强的物种更有可能成为广布种。植物本身的异速生长特性或其异速生长曲线的改变都能影响其入侵能力。     

三氯生的环境残留、降解代谢及其潜在生态风险

三氯生因具有良好的广谱抗菌性能而被广泛应用于各类洗护日化用品中.随着这些日用品被人类不断消耗,三氯生也会通过多种途径进入环境并引发一系列环境问题.环境中残留的三氯生及其代谢产物具有持久性、生物累积性和生态毒性,进而给生态系统带来一定的潜在风险,甚至会对人类健康产生不良影响.基于此,本文总结和分析了三氯生在环境介质中的残留特征及其可能发生的降解代谢过程和产物,并系统地介绍了三氯生及其代谢产物的生物有效性及其对生物体繁殖、遗传和基因等方面的毒性效应,综合分析了三氯生对生态系统和人类健康可能存在的风险,并对有关三氯生后续的研究工作提出了建议和展望.     

不同虫态叉角厉蝽对草地贪夜蛾幼虫的室内捕食作用

为了明确叉角厉蝽 Eocanthecona furcellate (Wolff)对草地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda (J.E.Smith)幼虫的控制作用,在实验室条件下测定了叉角厉蝽不同虫态对草地贪夜蛾不同龄期幼虫的捕食能力,研究了该蝽捕食功能反应、搜寻效应以及种内干扰作用。结果表明,叉角厉蝽3龄若虫、5龄若虫、成虫均可捕食草地贪夜蛾幼虫,总体呈现叉角厉蝽低龄若虫捕食草地贪夜蛾低龄幼虫的数量较多,高龄若虫和成虫捕食中间龄期幼虫数量较多的规律;叉角厉蝽3个虫态对草地贪夜蛾2~3龄幼虫的捕食功能反应均符合Holling II方程和HollingⅢ型功能反应新模型;5龄若虫对草地贪夜蛾2~3龄幼虫的捕食效能(a/Th)最强（214.0）、日最大捕食量(1/Th)最大（256.4头）。不同虫态叉角厉蝽的搜寻效应与草地贪夜蛾密度均呈负相关。建立了叉角厉蝽成虫密度、草地贪夜蛾4龄幼虫密度对捕食作用的干扰反应方程,干扰作用发生后该蝽的平均捕食量和捕食作用率均逐渐下降。本研究结果可为田间释放叉角厉蝽防治草地贪夜蛾提供依据。     

基于水分控制的切花百合生长预测模型

光合作用与干物质生产是观赏植物外观品质形成的基础。水分是影响植物光合作用与干物质生产的重要因子。为定量研究水分对切花百合光合作用与干物质生产的影响,以切花百合品种‘索邦’(Lilium‘Sorbonne’)为试验材料,于2009年3月至2010年1月在南京的连栋温室内开展了不同定植期和不同水分处理的栽培试验,以基于光温的温室花卉生长动态预测模型为基础,定量分析了不同定植期和不同水分处理条件下切花百合叶面积指数、光合速率和干物质生产的动态影响,并确定了切花百合正常生长的临界基质水势,建立了基质水势对切花百合光合速率和干物质生产影响的动态预测模型。结果表明,本文所建模型对切花百合叶片最大总光合速率和植株总干质量的预测效果较好,模型对叶面积指数、叶片最大总光合速率和植株干物质量的预测值与实测值之间的决定系数(r2)分别为0.97,0.96,0.94,相对根均方差(rRMSE)分别为7.12%、4.37%、11.14%。该模型能较好地预测水分对切花百合叶片最大总光合速率和植株总干质量的动态影响,可为进一步优化切花百合生产的水分管理提供决策支持。     

不同诱导培养基对糙皮侧耳液体发酵产漆酶活性的影响

利用1株糙皮侧耳Pleurotus ostreatus栽培菌株为材料,研究添加碱性木质素或者配合简单碳源或氮源后对其液体发酵产漆酶活性的影响。结果表明,不同诱导培养基对糙皮侧耳漆酶活性具有极显著的影响（P<0.001）,而且不同诱导培养基对糙皮侧耳菌丝生物量也产生了极显著的影响（P<0.001）。此外,只利用碱性木质素或者是再添加碳源葡萄糖均有利于糙皮侧耳产漆酶,既包括产漆酶酶活性的提升,同时也包括产漆酶时间的提前,但只利用碱性木质素诱导不利于菌丝生物量的积累;而富含简单碳/氮源的诱导培养基,无论是否含碱性木质素,均有利于菌丝生物量的积累,其中,富含简单碳/氮源的培养基中再添加碱性木质素后的菌丝生物量和漆酶活性均高于不添加碱性木质素时的菌丝生物量和漆酶活性。相比而言,含碱性木质素的培养基中测得的漆酶活性大部分时间下都要高于不含木质素的简单碳/氮源培养基,含碱性木质素的培养基对糙皮侧耳菌株产漆酶的诱导作用更强。     

Regulation of Toll-like receptor signaling in innate immunity

Toll-like receptors sense invading pathogens by recognizing a wide variety of conserved pathogen-associated molecular patterns(PAMPs).The members of the TLR family selectively utilize adaptor proteins MyD88,TRIF,TIRAP and TRAM to activate overlapping but distinct signal transduction pathways which trigger production of different panels of mediators such as proinflammatory cytokines and type I interferon.These mediators not only control innate immunity but also direct subsequently developed adaptive immunity...     

1950 MHz射频电磁场对SRA01/04细胞周期和凋亡的影响

目的：研究显示射频电磁场与白内障的发生关系密切,为了评价晶状体上皮细胞在射频电磁场诱导的白内障发生中的作 用,本实验探讨了1950 MHz射频电磁场暴露对人眼晶状体上皮细胞株（SRA01/04）细胞周期与凋亡的影响。方法：将处于对数生 长期的SRA01/04 细胞暴露或假暴露于频率为1950 MHz,比吸收率（SAR）为2.79 W/kg 的射频电磁场中,每天暴露1 h,每周暴露 5 天,连续暴露4 周。暴露结束后立即收集细胞,显微镜下观察细胞形态变化,噻唑蓝（MTT）法检测细胞存活力,流式细胞仪 （FCM）检测细胞周期与凋亡。结果：与假辐照组相比,暴露组细胞形态未见明显变化;细胞存活力、细胞周期分布及细胞凋亡率亦 无显著改变（P>0.05）。结论：1950 MHz射频电磁场暴露4 周对SRA01/04 细胞的形态、活力、周期以及凋亡均无明显影响,提示在 本实验条件下1950 MHz 射频电磁场不会诱发白内障的发生。