蛋白质组学在植物逆境胁迫研究中的进展

蛋白质组学是后基因组时代研究的热点领域之一,自从蛋白质组这个概念被提出以来,其研究一直受到广泛关注,其研究技术也有了极大地进步。植物时刻都面临各种非生物胁迫,包括干旱、冷、盐、金属等,在长期进化过程中,植物形成独特的机制来响应逆境,然而目前对于植物如何适应逆境的分子机制尚未完全阐明。因此蛋白质组学作为一种强有力的研究技术手段,将为研究植物响应胁迫的分子机制提供理论支撑。介绍了蛋白质组学的产生背景、研究技术手段及植物在各种胁迫条件下的蛋白质组学研究、植物亚细胞器的蛋白质组学研究状况,同时对植物蛋白质组学的发展前景进行了展望。     

水稻穗瘟防卫反应相关基因的分离和鉴定

以遗传背景相近、对叶瘟抗性相同但对穗瘟抗性不同的两个水稻株系为材料,利用抑制消减杂交（SSH）技术构建穗瘟抗／感消减cDNA文库,经差异筛选及序列分析,共获得90个独立的差异表达cDNA克隆,根据与它们刚源的基因功能推测,这些克隆可能参与了对病原菌的防卫反应、信号传导和转录等一些重要的生物学过程。利ⅢRT-PCR分析了26个所筛选到的cDNA克隆在抗／感植株接种后的表达,17个基因的表达差异得到验证。对这螳差异表达基因在抗感株系接种后不同时间点的表达谱也进行了RT-PCR的分析。文章首次报道了什关水稻对穗瘟抗性在mRNA水平进行研究,为深入研究水稻对穗瘟抗性的遗传机理打下了基础。     

稻纵卷叶螟感染Wolbachia的ftsZ基因和16S rDNA基因的序列分析

Wolbachia是一类胞质遗传的内共生菌, 广泛分布于节肢动物和其他动物中, 与宿主的生殖调控密切相关。通过研究迁飞性害虫稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis (Guenée)的Wolbachia感染情况, 为探讨Wolbachia在迁飞性昆虫中的生殖调控和传递方式等提供基础资料。本研究应用Wolbachia的ftsZ基因和16S rDNA基因的特异性引物, 通过PCR扩增的方法对我国20个地区的稻纵卷叶螟样本进行了检测。结果表明: 中国不同地区的稻纵卷叶螟感染Wolbachia的现象较为普遍, 其中浙江温州和江苏扬州样本的感染率最高（90%）; 四川雅安、 湖南长沙和天津宁河样本的感染率最低（40%）。不同地区稻纵卷叶螟的Wolbachia ftsZ基因序列完全一致, 而且不同地区的Wolbachia 16S rDNA基因序列也完全相同。此外, 稻纵卷叶螟感染的Wolbachia ftsZ基因和16S rDNA基因序列与其他物种感染的Wolbachia B群的ftsZ基因序列和16S rDNA基因序列相似性分别在99%~100%和98%~99%之间, 说明我国稻纵卷叶螟感染的Wolbachia隶属B群。研究结果表明, 稻纵卷叶螟感染的Wolbachia类型较为单一, 这也是我国有关稻纵卷叶螟内共生菌Wolbachia的首次研究报道。     

石羊河下游民勤绿洲退耕地植被自然演替特征及物种多样性分析

采用重要值、Margalef物种丰富度指数、Shannon-wiener和Simpson多样性指数、Pielou和Alatalo均匀度指数对石羊河下游民勤绿洲不同年限退耕地自然恢复的植物群落进行了研究。结果表明:(1)石羊河下游民勤绿洲退耕地在50a自然恢复过程中共出现植物34种,14科,其中灌木6种,草本28种,分别占总物种数的17.65%和82.35%;藜科(8种)、禾本科(6种)、蒺藜科(4种)植物占总物种数的52.94%。(2)研究区退耕后50a植物群落演替经历为:田旋花→藜→苦苣菜→骆驼蒿→骆驼蓬→盐生草→黑果枸杞→红砂→盐爪爪的演替过程。(3)群落物种丰富度和多样性指数均随退耕时间的延长而呈现出波动式下降的变化趋势,而均匀度指数则呈现出在退耕初期(1～5a)先下降然后呈波动式上升的变化趋势。研究表明,随着退耕年限的增加,群落物种组成逐渐减少,植物群落演替向前发展的大致经历分为4个阶段:退耕1～5a为一年生草本和宿根植物迅速恢复阶段,退耕5～15a为一年生草本植物向多年生草本演替阶段,退耕15～30a为多年生草本向多年生灌木演替阶段,退耕30～50a为多年生灌木植物稳定阶段。     

植物细胞的非选择性阳离子通道

就植物细胞质膜和内膜系统的非选择性阳离子通道类型、对不同离子的选择性和其生理功能的研究进展进行了评述。     

重组人BD3-BPI的内毒素中和活性及其在高盐环境中抗菌活性的稳定性

目的：验证重组人BD3-BPI（rhBD3-BPI）是否具有内毒素中和活性,研究其在高盐环境中是否能保持抗菌活性。方法：根据内毒素标准品绘制内毒素活性标准曲线,将100 μL梯度稀释的rhBD3-BPI-与100 μL 10EU／mL脂多糖（LPS）混匀,37℃水浴60min,同时设标准对照（只含10EU／mL LPS的标准品溶液）,并以无热源水作为空白对照,采用基质显色法进行鲎试验测定LPS的活性;将6×10^8 CFU／mL的革兰阳性和阴性标准菌株及临床分离的多药耐药菌株接种于含1mg／mL rhBD3-BPI和0～250mmol／L不同浓度NaCl的液体细菌培养基中,37℃培养3h后用10mmol／L磷酸钠按1：1～1：1000的比例稀释,铺LB培养基平板,37℃过夜培养,观察各平板菌落生长情况,计数并计算杀菌率。结果：在5EU／mL的标准内毒素体系中,当rhBD3-BPI的浓度高于4μg／mL时即开始表现出一定的内毒素中和活性,当rhBD3-BPI的浓度分别为16、32 μg／mL时,其内毒素中和率分别为23％和88％,随后rhBD3-BPI对内毒素的中和活性趋于平稳,50 μg／mL的rhBD3-BPI对所有受检菌均表现出100％的杀伤效应。当NaCl浓度低于150mmol／L时,rhBD3-BPI对各受检菌的杀菌活性均未受明显影响;NaCI浓度升高至150-200mmol/L,rhBD3-BPI对各受检菌的杀菌活性有所下降,但其杀伤率仍在90％以上;当NaCl浓度高于200mmol／L时,盐浓度对rhBD3-BPI杀菌活性的影响才较为明显,但即使NaCl浓度达到250mmol／L,rhBD3-BPI的杀菌活性仍保持在85％以上。结论：rh-BD3-BPI具有内毒素中和活性,在高盐环境中具有良好的抗菌活性稳定性。     

慢性缺氧模型与病证相关性的研究进展

长期或反复处于缺氧状态,可以影响机体组织器官的正常供氧,使心血管、呼吸和神经等系统功能紊乱,从而诱导机体多系统损伤,严重危害人体健康.随着现代人生活方式以及饮食结构的改变,生活中有氧运动不足再加上地球污染与破坏逐年加剧,人类不知不觉地处在一个慢性缺氧的环境中.因此,了解并重视慢性缺氧对生理功能的影响造成的危害,从而采取相应的防治措施具有重要的意义.国内外学者根据宏观指征与生理生化指标等微观指征变化的不同,采用不同缺氧周期与缺氧强度制备模拟不同疾病与证候的慢性缺氧模型,对慢性缺氧诱导的生理病理演变过程进行了大量的探索研究.本文综述了近5年来慢性缺氧模型与阻塞性睡眠呼吸暂停综合征、肺动脉高压、心血管疾病、神经退行性病变等疾病以及气阴两虚、气滞血瘀等证候相关性的研究进展,为遴选体现与缺氧相关病证临床特点的动物模型,并用以合理评价药物的作用特点提供参考.     

覆膜方式对一膜两年覆盖旱地玉米籽粒产量、水分利用效率和土壤水分平衡的影响

以挖掘黄土高原半干旱区全膜双垄沟播玉米节本增效技术,探讨一膜两年覆盖系统土壤水分平衡为目标,通过大田定位试验,量化研究了一膜两年覆盖条件下,全膜沟垄作(F₁M)、全膜平作(F₂M)、半膜平作(F₃M)和不覆膜平作(F₄M,对照)玉米的产量、经济收益、水分利用效率和土壤水分平衡.结果表明: 2年全膜沟垄作、平作的生物产量较对照平均增加32.8%和32.9%,籽粒产量增加60.8%和51.7%,水分利用效率和降水利用效率平均增加59.8%、35.9%和87.6%、64.4%.新覆膜全膜沟垄作、平作属于高产高投模式,其总产值较对照增加51.0%、41.2%,产投比较对照降低15.1%和16.2%;一膜两年覆盖全膜沟垄作、平作属于节本增效型生产模式,其总产值较对照增加40.8%和42.2%,产投比增加40.3%和42.2%.在606.5 mm的低降水条件下,一膜两年覆盖全膜沟垄作、平作的总耗水量分别达731.3和746.8 mm,土壤水分亏缺分别达124.8和140.3 mm,较对照增加22.7%和38.0%.一膜两年覆盖使全膜沟垄作、平作休闲期土壤水耗水量较对照降低了28.6%和30.0%,休闲效率较对照增加178.9%、148.3%.这说明全膜沟垄作、平作具有明显的增产和提高水分利用效率的作用,该技术结合一膜两年覆盖技术能实现节本增效,但在推广应用时需考虑低降水条件下的土壤水分亏缺问题.     

沼泽红假单胞菌生物合成银纳米粒子及其抗菌作用

近年来,利用沼泽红假单胞菌合成银纳米粒子作为一种可靠和环境友好的方法出现。主要利用沼泽红假单胞菌的细胞滤液来还原银离子。制备的纳米粒子用紫外可见光谱(UV-vis)、X射线衍射光谱(XRD)和透射电镜(TEM)进行表征。含有银粒子溶液的UV-vis光谱显示在420 nm-460 nm处出现银纳米粒子的吸收峰。TEM图像表明所形成的银纳米粒子的粒径范围为5 nm-20 nm。纳米粒子的XRD图谱证明产物为金属银。所制备的银纳米粒子对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作抑菌性试验。     

增温施氮对高寒草甸生产力及生物量分配的影响

在青藏高原高寒草甸区设置模拟增温和氮添加处理,研究长期增温与外源氮输入对高寒草甸群落生产及其分配的影响.结果表明:开顶箱增温装置造成小环境暖干化,即显著提高地表空气温度1.6℃,提高表层土壤温度1.4℃,降低土壤含水量4.7%.2012、2013和2014年不施氮处理下增温分别降低地上生物量61.5%、108.8%和77.1%,在高氮(40和80kg N·hm^-2·a^-1)处理下增温对群落地上生物量无显著影响,这说明增温的影响依赖于氮添加水平,且施氮补偿了增温导致的土壤氮损失.增温导致根冠比增加,2012、2013和2014年不施氮处理下增温分别增加根冠比98.6%、60.7%和97.8%.在不增温处理下,植物群落地上、地下生物量的变化率均表现出低氮(10、20 kg N·hm^-2·a^-1)促进、高氮抑制的趋势,达到饱和阈值时的氮添加剂量分别为56.0和55.5 kg N·hm^-2·a^-1;而在增温处理下,地上、地下生物量随施氮量增加呈线性增加趋势.这说明增温改变了高寒草甸生物量分配对外源氮输入的响应模式,增温导致的土壤无机氮含量变化是生物量分配模式改变的主要原因.由氮添加试验估算的高寒草甸氮饱和阈值表明,高寒草甸对氮输入的敏感性高于其他类型草地.