Overexpression of the phosphatidylinositol synthase gene (ZmPIS) conferring drought stress tolerance by altering membrane lipid composition and increasing ABA synthesis in maize

Phosphatidylinositol (PtdIns) synthase is a key enzyme in the phospholipid pathway and catalyses the formation of PtdIns. PtdIns is not only a structural component of cell membranes, but also the precursor of the phospholipid signal molecules that regulate plant response to environment stresses. Here, we obtained transgenic maize constitutively overexpressing or underexpressing PIS from maize (ZmPIS) under the control of a maize ubiquitin promoter. Transgenic plants were confirmed by PCR, Southern blotting analysis and real‐time RT‐PCR assay. The electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI‐MS/MS)‐based lipid profiling analysis showed that, under drought stress conditions, the overexpression of ZmPIS in maize resulted in significantly elevated levels of most phospholipids and galactolipids in leaves compared with those in wild type (WT). At the same time, the expression of some genes involved in the phospholipid metabolism pathway and the abscisic acid (ABA) biosynthesis pathway including ZmPLC, ZmPLD, ZmDGK1, ZmDGK3, ZmPIP5K9, ZmABA1, ZmNCED, ZmAAO1, ZmAAO2 and ZmSCA1 was markedly up‐regulated in the overexpression lines after drought stress. Consistent with these results, the drought stress tolerance of the ZmPIS sense transgenic plants was enhanced significantly at the pre‐flowering stages compared with WT maize plants. These results imply that ZmPIS regulates the plant response to drought stress through altering membrane lipid composition and increasing ABA synthesis in maize.     

Unravelling mitochondrial retrograde regulation in the abiotic stress induction of rice ALTERNATIVE OXIDASE 1 genes

Mitochondrial retrograde regulation (MRR) is the transduction of mitochondrial signals to mediate nuclear gene expression. It is not clear whether MRR is a common regulation mechanism in plant abiotic stress response. In this study, we analysed the early abiotic stress response of the rice OsAOX1 genes, and the induction of OsAOX1a and OsAOX1b (OsAOX1a/b) was selected as a working model for the stress‐induced MRR studies. We found that the induction mediated by the superoxide ion (O_2·^‐)‐generating chemical methyl viologen was stronger than that of hydrogen peroxide (H₂O₂). The addition of reactive oxygen species (ROS) scavengers demonstrated that the stress induction was reduced by eliminating O_2·^‐. Furthermore, the stress induction did not rely on chloroplast‐ or cytosol‐derived O_2·^‐. Next, we generated transgenic plants overexpressing the superoxide dismutase (SOD) gene at different subcellular locations. The results suggest that only the mitochondrial SOD, OsMSD, attenuated the stress induction of OsAOX1a/b specifically. Therefore, our findings demonstrate that abiotic stress initiates the MRR on OsAOX1a/b and that mitochondrial O_2·^– is involved in the process.     

1-MCP和CO2对‘南果梨’冷藏后货架期能量代谢特性的影响

分别对‘南果梨’果实采用0.75μL/L 1-甲基环丙烯(1-MCP)在20℃熏蒸20h后装入保鲜袋(0.02mm)、用2%CO2充气果实包装袋(0.04mm)、以保鲜袋果实为对照,各处理组果实均置于(0±1)℃贮藏5个月后移至室温下(18℃±3℃),测定各处理果实在货架期间的褐变度以及果实线粒体蛋白含量、MDA含量、ATP含量,以明确1-MCP和CO2对南果梨冷藏后果实货架期的能量代谢特性。结果显示:(1)1-MCP和CO2处理可不同程度延缓南果梨冷藏后货架期果实果心褐变指数和褐变度,且1-MCP处理效果更好,但CO2处理在货架后期反而使果实褐变度较对照提高。(2)1-MCP和CO2处理可有效抑制果实MDA含量增加,延缓细胞膜透性的升高,保持细胞完整性。(3)1-MCP处理有利于提高货架前期果实中线粒体蛋白质含量,能够在货架后期保持较高的ATP含量和能荷水平,而CO2处理在货架前期果实内含有较高水平的ATP,促进了果实内的能荷水平。研究发现,1-MCP和CO2处理均可以通过影响南果梨果实的能量代谢特性从而影响果实的成熟衰老进程,且1-MCP处理可以抑制货架前期的ATP含量和能量供应,有利于保持细胞膜完整性,抑制果心褐变的发生,延缓果实成熟衰老进程;而2%CO2处理与对照相比对果实能量代谢特性的影响不大。     

尤溪天然米槠林植物碳氮磷的化学计量特征及其分配格局

以福建尤溪的天然米槠[Castanopsis carlesii(Hemsl.) Hayata]林乔木层、灌木层和草本层的26个主要优势种为研究对象,分析了植物不同器官的C、N和P含量及其比值的差异及相关性,并对不同器官C、N和P含量在不同层次间的分布特征进行了研究.结果显示:同一器官中均为C平均含量最高、P平均含量最低;其中,叶片中C、N和P含量分别为344.95 ～ 486.15、6.26 ～ 19.50和0.18 ～0.62 mg·g-1,C/N、C/P和N/P比分别为22.52 ～61.21、696.64～2 589.72和11.38 ～58.94;根系中的C、N和P含量分别为277.95 ～458.30、1.41 ～12.73和0.13 ～0.44mg·g-1,C/N、C/P和N/P比分别为34.63 ～296.17、731.45 ～3 372.69和8.81 ～34.41;乔木层和灌木层植物枝条中C、N和P含量分别为407.75 ～473.75、3.10 ～7.39和0.09～0.61 mg·g-1,C/N、C/P和N/P比分别为57.43 ～148.15、776.64～5 054.44和7.05 ～48.11;乔木层植物树干中的C、N和P含量分别为432.56 ～463.32、2.67 ～6.35和0.16 ～0.31 mg·g-1,C/N、C/P和N/P比分别为68.12 ～167.73、1 494.58 ～2 860.63和11.35 ～29.06.乔木层植物的不同器官按C含量由高至低依次排序为叶片、枝条、树干、根系,按N和P含量由高至低依次排序为叶片、枝条、根系、树干;灌木层植物的C含量在枝条中最高、根系中最低,N和P含量在叶片中最高、枝条中最低;而草本层植物地上部分的C、N和P含量均高于地下部分.除根系中的N含量与P含量呈极显著正相关外,同一器官的C、N和P含量间均无显著相关性,但与C/N、C/P和N/P比值间大多有极显著的相关性.不同器官的C、N和P含量也因植物所处层次的不同而异,其中乔木层植物叶片中均最高、草本层植物叶片中均最低;乔木层植物全株的C含量最高、N含量最低,草本层植物全株的N含量最高、C含量最低,各层植物全株的P含量比较接近.研究结果表明:尤溪天然米槠林内植物叶片的C、N和P含量均偏低,P缺乏很可能是限制该林分植物生产力的最重要元素.     

沙眼衣原体感染诱导小鼠生殖道局部促炎性细胞因子的表达情况

建立小鼠生殖道沙眼衣原体感染模型,观察小鼠生殖道局部促炎性细胞因子的表达。将小鼠生物型沙眼衣原体C. muridarum 1＆#215;104 IFU阴道接种于C57B6背景雌性小鼠,取感染后阴道拭子做沙眼衣原体培养,计算IFU,监测小鼠感染和病原体清除情况;80 d后处死小鼠,检测子宫输卵管病理改变;ELISA检测感染过程中小鼠生殖道促炎性细胞因子IL-1α、IL-6、MIP-2和TNF-α产生情况。小鼠感染在第3至第15天维持较高水平,然后病原体被逐渐清除,整个病程约3~5周;病理检测显示子宫输卵有严重炎症、管腔扩张积水,狭窄等;于感染后第3天检测到局部IL-1α、IL-6、MIP-2分泌,第7天达高峰,然后逐渐下降至正常水平（ IL-6于11 d恢复正常,IL-1α和 MIP-2于15 d恢复正常）。 TNF-α仅在第7天检测到高水平表达。相对于TNF-α和IL-6,IL-1α和MIP-2维持时间较长。成功建立沙眼衣原体感染小鼠生殖道模型,沙眼衣原体急性感染可诱导小鼠生殖道局部分泌IL-1α、IL-6、MIP-2和TNF-α。     

山东省淡水真菌三个中国新记录种

2010年6–10月期间,我们对山东省的淡水真菌进行调查和采集,发现3个中国新记录种:长鞭状透明长棒孢Hyalocamposporium longiflagellatum、乌拉圭斯宾塞马丁氏孢菌Spencermartinsia uruguayensis和大洋格腔孢菌Pleospora pelagica。主要对这3种淡水真菌进行形态描述及讨论。     

陕西省烟草灰霉病病原及云芝多糖对其防治研究

采用形态学观察和分子鉴定方法对2011年在陕西省发生的一种烟草未知病害的病原菌进行鉴定。从病叶组织分离纯化得到病原菌,通过致病性测定以及人工接种后再分离病菌,证明编号LJL007的菌株为该病的致病菌。依据病原菌的形态学和培养特征,将菌株LJL007鉴定为灰葡萄孢Botrytis cinerea Pers.,其有性型为富氏葡萄孢盘菌Botryotinia fuckeliana Whetzel。通过核糖体DNAITS序列分析,分离菌株LJL007序列(登录号:HM17900)与富氏葡萄孢盘菌序列(登录号:HM849615)同源性达100%,进一步证明该病原菌是灰葡萄孢Botrytis cinerea。云芝多糖在离体条件下,对灰葡萄孢的菌丝生长和孢子萌发均无直接抑制作用。云芝多糖对烟草灰霉病有较好预防保护作用,其预防效果可达56.29%。云芝多糖可显著提高烟草体内几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,其活性峰值分别比对照提高56.89%和429.83%,说明云芝多糖可诱导植物产生抗病性。     

3.0T磁共振多序列成像对鉴别胰头癌与胰头肿块型慢性胰腺炎的应用价值

目的：探讨磁共振多序列成像对鉴别胰头癌与胰头肿块型慢性胰腺炎的临床价值及意义。方法：对已确诊的16例胰头癌患者和5例胰头肿块型慢性胰腺炎患者的磁共振多序列成像MR进行回顾性分析。主要征象包括：①肿块信号及形态学特点;②胰管及胆管扩张情况;③动态增强的特征;④胰周及大血管受累情况;⑤邻近器官受累与淋巴结肿大情况。检查方法包括：平扫T1WI＋FST2WI＋FS,MRCP,3D—VIBE动态增强扫描。结果：1）肿块形态信号异常：胰头癌与胰头肿块型胰头慢性胰腺炎的信号有较多重叠,在TlwI上均表现为相对低信号,T2WI表现为不均匀稍高、相等或低信号。2）胰管与胆管的异常：胰头癌表现为胰管扩张至肿块处突然截断12例,胆总管突然截断10例,“双管征”10例。胰头肿块型慢性胰腺炎胰管扩张3例,2例为串珠样扩张,扩张的胰管可贯通病灶区,胆总管5例均扩张,远端呈短锥形狭窄3例,鼠尾样狭窄2例。3）3D—VIBE强化特征分析结果：随着时间的延长胰头癌强化程度和强化百分率较胰头肿块型慢性胰腺炎明显减低。4）胰周大血管受累情况：胰头癌肿块与血管分界不清者8例,部分包绕血管6例完全包绕血管6例;胰头肿块型慢性胰腺炎1例与血管分界不清,1例部分被包绕。5）邻近器官受累与淋巴结肿大情况：胰头癌有7例淋巴结肿大主要分布在胰周及腹主动脉旁,胰头肿块型慢性胰腺炎,未见明显肿大淋巴结,有四例肾周筋膜增厚,两例肾前筋膜增厚。结论：磁共振多序列成像的联合使用及征象分析,有助于鉴别胰头癌与胰头肿块型慢性胰腺炎。     

昆虫同性性行为的研究进展

从自然选择和性选择角度分析,同性性行为的存在是一个进化悖论,其成因和意义是当今进化生物学研究的重要科学问题。本文综述了昆虫同性性行为的发生、进化意义和遗传基础等方面的研究进展,分析了研究中存在的问题,并展望了未来的研究方向,以期为昆虫同性性行为的进一步研究提供参考。同时,希望本文能引起更多科学工作者关注昆虫同性性行为,并积极投身到此项研究中来,为该研究领域的发展做出贡献。     

依达拉奉联合醒脑静治疗急性脑出血的临床疗效观察

目的:探究依达拉奉联合醒脑静治疗急性脑出血(ACH)的临床疗效及对炎症指标的影响。方法:本研究于2013年2月~2015年2月期间,选择我院收治的ACH患者128例为研究对象,采用随机数字法将其分为研究组(65例)和对照组(63例)。两组患者均给予一般常规治疗并给予依达拉奉,研究组患者在此基础上联用醒脑静注射液治疗。观察两组患者治疗前后炎症因子变化、采用美国国立卫生研究院的卒中量表(NIHSS)评价神经功能缺损修复情况、采用格拉斯哥昏迷评分(GCS)评价患者意识状态,并对比治疗后临床疗效。结果:治疗后两组患者C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)水平和NIHSS评分均出现明显降低(均P0.05),GCS评分均出现明显升高(P0.05),且研究组上述指标改善均优于对照组,差异均存在统计学差异(均P0.05);治疗后研究组有效率为87.69%,显著高于对照组的69.84%(X2=6.125,P=0.013)。结论:依达拉奉联合醒脑静治疗ACH,能够改善患者神经功能损伤及炎症反应,预后好,疗效确切,具有重要的临床价值。