红芽芋球茎片两步法离体快繁及其再生苗生理和光合特性研究

以江西铅山红芽芋(Colocasia esculenta L.Schott var.cormosus‘Hongyayu’)试管苗为材料,建立了芋球茎片两步法离体快繁体系,并对其再生苗的形态指标、染色体数目、生理和光合特性以及叶绿素荧光特性进行了检测。结果表明:(1)红芽芋球茎片单芽诱导的最佳培养基为MS+KT 2 mg/L+6-BA 1 mg/L+NAA0.1mg/L,诱导培养30d后将单芽从球茎片上分离,再接种到生根培养基(MS+KT 2mg/L+NAA 0.1mg/L)上培养30d即可形成完整植株,移栽成活率高达98%;(2)由球茎片单芽、丛生芽、不定芽离体快繁获得的红芽芋再生苗在形态指标、叶下表皮气孔参数、染色体数目、生理生化指标以及叶片光合特性参数和叶绿素荧光特性方面均无显著差异。说明红芽芋球茎片两步法离体培养的再生苗繁殖系数高、染色体数目稳定,该离体快繁体系可应用于江西铅山红芽芋的工厂化生产。     

A functional variant in SLC1A3 influences ADHD risk by disrupting a hsa‐miR‐3171 binding site: A two‐stage association study

Attention‐deficit hyperactivity disorder (ADHD) is one of the most common neuropsychiatric disorders in children and adolescents with high heritability. Evidence is accumulating that SLC1A3 may play a role in ADHD etiology. Therefore, a two‐stage case‐control study was conducted on 752 cases and 774 controls to explore the role of SLC1A3 in ADHD. Bioinformatic annotations and functional experiments were applied to reveal the potential biological mechanisms. Finally, SLC1A3 rs1049522 showed significant association with ADHD risk in two stages with CA genotype vs AA genotype, odds ratio (OR) = 0.694 (95% confidence interval, CI = 0.570‐0.844) and dominant model, OR = 0.749 (95% CI = 0.621‐0.904) in the combined stage. Besides, rs1049522 was found to be related to ADHD hyperactive/impulsive symptom, and rs1049522‐C showed increased SLC1A3 mRNA expression in the cerebellar cortex. Dual‐luciferase reporter assay further indicated that rs1049522‐C allele enhanced SLC1A3 expression by disrupting the hsa‐miR‐3171 binding site. In conclusion, SLC1A3 variant rs1049522 was implicated in ADHD susceptibility in a Chinese Han population probably by enhancing the SLC1A3 expression in a miRNA‐mediated manner.     

多巴胺通过促进RNF20降解抑制神经细胞中组蛋白H2B泛素化

表观遗传修饰参与了药物成瘾的形成过程,而在药物成瘾过程中组蛋白泛素化水平的变化仍未可知。药物成瘾过程中常表现为多巴胺(dopamine, DA)表达量的升高,因此本研究欲探讨多巴胺升高对神经细胞组蛋白泛素化的影响及其机制。Western印迹结果显示,在终浓度0.8 mmol/L的多巴胺作用8 h后,人神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y细胞中环指蛋白20(ring finger protein 20, RNF20)表达量降低(0.29±0.032 vs. 1.0±0.025,P<0.0001),泛素化组蛋白H2B(H2Bub1)表达量下降(0.28±0.032 vs. 1.0±0.017,P<0.0001)。但是RT-PCR结果显示,多巴胺处理SH-SY5Y细胞后,RNF20在mRNA水平的表达无明显变化。在SH-SY5Y细胞中沉默RNF20的表达,H2Bub1在蛋白质水平的表达明显降低(0.20±0.069 vs. 1.0±0.060,P=0.001)。在加入多巴胺的基础上,分别加入蛋白酶体抑制剂MG132、自噬体形成抑制剂3-MA以及空泡型H^+-ATP酶特异性抑制剂Baf-A1等药物来检测RNF20的降解途径,结果发现,加入MG132、3-MA以及Baf-A1后,RNF20表达量均比DA处理组显著上升(1.51±0.095,P=0.0003; 0.89±0.075,P=0.0021; 2.74±0.099,P<0.0001;vs. 0.27±0.044)。上述结果表明,在SH-SY5Y细胞中,RNF20对H2Bub1具有调控作用,多巴胺可通过泛素化及自噬两种途径促进RNF20降解,从而抑制组蛋白H2B泛素化。     

厚壳贻贝一种新型贝壳胶原蛋白的重组表达与功能分析

贝壳是一种具有优异力学性能的生物硬组织,贝壳基质蛋白质对贝壳的形成具有重要意义。厚壳贻贝(Mytilus coruscus)贝壳中发现一种类似胶原蛋白质的新型贝壳基质蛋白质,命名为collagen-like protein 2（CLP-2）。然而,该蛋白质的结构与功能以及对贝壳形成的影响机制尚不清楚。为此,本研究对CLP 2开展了序列分析;进一步采取密码子优化结合原核重组表达策略,开展了CLP-2的重组表达;在此基础上分析了重组CLP-2对酸钙结晶的诱导、结晶速率抑制以及碳酸钙结合能力。对CLP-2的序列分析结果表明,该蛋白质序列中含有信号肽及两个Von Willebrand factor A（VWA）结构域。CLP-2在数据库中尚无高同源性蛋白质存在,表明这是一种较为新颖的贝壳基质蛋白。所获得的重组CLP-2对碳酸钙体外结晶表现出明显的诱导作用,扫描电镜以及傅里叶红外光谱结果表明,重组CLP-2可诱导碳酸钙晶体的形貌由立方体形转化为球形,并在高浓度下进一步转化为哑铃形;同时,重组CLP-2可促使碳酸钙晶体的晶型由方解石型向文石型转化;重组CLP-2在体外具有碳酸钙晶体结合作用;此外,重组CLP-2能显著抑制碳酸钙晶体的结晶速度（P<0.01）,并具有浓度依赖性。上述结果表明,厚壳贻贝贝壳CLP-2蛋白质在贝壳,特别是文石型肌棱柱层的生物矿化过程中具有重要作用。上述研究为深入了解贻贝贝壳的形成机制,以及胶原类蛋白质对生物矿化过程的影响奠定了基础。     

基于大鼠在体肠灌流模型研究白及有效部位在肠道的可吸收及代谢成分

为了考查白及有效部位在肠道的可吸收成分及其代谢特征。基于在体肠灌流模型,采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱仪(UPLC-Q-TOF/MS)对收集到的健康SD大鼠循环肠灌流液、血清、胆汁进行分析检测,并结合对照品、质谱碎片信息和Masslynx V4.1工作站中的Single Mass Analysis功能,初步推测吸收和代谢产物的结构式。在大鼠血清和胆汁中,初步鉴定出1,4-二[4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸、4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯、α-异丁基苹果酸酯原型产物。在大鼠循环肠灌流液、血清和胆汁中,共鉴定出4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯的脱糖后硫酸化代谢产物和二氢菲5的葡萄糖醛酸化代谢产物,其代谢产物主要生水解和葡萄糖醛酸化反应。该方法初步探究了白及有效部位在大鼠循环肠灌流液中可吸收成分和代谢特征,为阐释白及药材的药效物质基础提供实验依据。     

摇瓶培养条件下雷公藤不定根生长及次生代谢产物含量的研究

以雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook. f.)不定根为材料,研究摇瓶悬浮培养条件下接种密度、装液比例、逐级放大、消泡剂、大孔吸附树脂种类及浓度对雷公藤不定根增长量、不定根及培养基中雷公藤内酯醇、雷公藤吉碱、雷公藤次碱含量的影响。结果显示,接种密度在15 g/L (FW)时较适合不定根的继代培养和次生代谢产物的积累。250 m L摇瓶中装入100 m L培养基,即装液量为2/5时,培养基利用率最高。随着摇瓶体积的逐渐放大,不定根增长量和3种次生代谢产物含量略有下降,5 L摇瓶中不定根增长量为对照的91.6%,内酯醇、吉碱和次碱的含量分别为对照的91.8%、91.7%和96.9%。6种大孔吸附树脂中,XAD-7处理对不定根的生长有明显促进作用,培养结束时,3种次生代谢产物产量显著提高,当XAD-7浓度为0.5 g/瓶时不定根增长量为对照的1.2倍,内酯醇、吉碱和次碱产量最高,分别为对照的2.9、2.4和2.2倍。培养基中添加消泡剂后不定根增长量、3种次生代谢产物总产量均不同程度下降,其中,LX-603处理后,虽然不定根增长量为对照的85%,内酯醇、吉碱和次碱产量分别为对照的78%、64%和87%,但明显抑制了培养过程中泡沫的产生。研究结果表明筛选的摇瓶逐级放大培养雷公藤不定根的方法效果较好,可为雷公藤不定根生物反应器放大培养奠定基础。     

甘草GuPIP1基因启动子的克隆及序列分析

从甘草叶中提取总DNA,并用染色体步行技术克隆甘草GuPIP1基因5′端上游调控区序列（GenBank accession No．EU262597）。采用生物信息学方法进行序列分析表明,该序列具有典型的启动子结构,具干旱和ABA激素调控序列等顺式作用元件。     

甘薯叶绿体rbcL基因的克隆与序列分析

根据烟草、水稻和菠菜叶绿体的全基因组序列设计引物,以甘薯的叶绿体基因组DNA为模板,PCR扩增包舍甘暑叶绿体rbcL完整基因(GenBank登录号为AY942199)在内的一段序列.序列分析表明:此片段的全长为1 627 bp,包括1 443bp的编码区序列在内.推测编码480个氨基酸,同时构建了此片段的限制性酶切图谱.相似性比较显示,此基因编码区序列与烟草、菠菜、小麦、水稻、玉米、矮牵牛、紫花苜蓿、拟南芥、莨菪、葡萄以及甜菜的rbcL基因核苷酸的同源性为85%～98%,氨基酸的同源性为92%～95%.