鱼腥藻苯丙氨酸脱氨酶的基因克隆、表达及最适反应pH改造

【目的】表达鱼腥藻苯丙氨酸脱氨酶(AvPAL),并经分子改造降低其最适反应pH。【方法】PCR克隆AvPAL编码基因,并在大肠杆菌中表达,用Ni2+亲和层析柱和凝胶柱纯化重组蛋白。利用GETAREA软件筛选与催化残基距离较近的暴露于酶分子表面的氨基酸位点,将其突变为带电性质不同的氨基酸,并对突变体进行酶学性质研究。【结果】在大肠杆菌中成功表达了AvPAL,纯化后得到电泳纯的重组酶。突变体E75Q和E75R的最适反应pH从8.5分别偏移到7.5和7.0。E75Q在pH 7.5时的比酶活较原酶提高了25%,在pH 6.5–9.5之间酶的稳定性良好,其最适反应温度为50 °C,在此温度下保温1 h酶活无显著变化。在最适反应条件下,E75Q的kcat/Km值较原酶提高了26.6%。【结论】改变AvPAL酶分子中起路易斯碱作用的关键氨基酸残基(质子受体)附近与之有相互作用的氨基酸的带电性质,降低了AvPAL的最适反应pH,提升了其在医疗领域的应用前景。     

一种捕食螨饲养观察装置

【目的】为在室内防止捕食螨逃逸,设计一种防止逃逸行为的饲养观察装置。【方法】对比研究了传统隔水式饲养装置和改进型装置在防止逃逸行为中的效果,及改进型装置对捕食螨发育及繁殖能力有无影响。【结果】改进型装置通过添加瓶塞、棉线、盖玻片组成密闭小室,可有效防止捕食螨的逃逸,逃逸率仅为3.3%。另外,使用该装置后的捕食螨生长发育及繁殖等能力与隔水式饲养法相比未受到显著影响。【结论】本文设计的饲养观察装置可在捕食螨生物学、生态学及农药抗性等基础研究中应用。     

鳞翅目昆虫中自噬相关分子Atg8的研究进展

自噬是细胞通过溶酶体自主降解以实现细胞内物质循环利用的过程,在昆虫细胞分化和个体发育中起着重要作用。鳞翅目昆虫属于完全变态昆虫,会通过自噬和凋亡完成蜕变重建过程,是研究自噬机制的模式生物。自噬相关蛋白Atg8是哺乳动物微管相关蛋白1轻链3的同系物,是自噬相关蛋白的核心蛋白家族,对自噬小体形成、膜的延伸、特定物质识别等具有重要意义。文中就鳞翅目昆虫Atg8在自噬信号通路中的作用、Atg8结构特点、Atg8表达分布及Atg8-PE/Atg8水平与自噬活性关系进行了综述。Atg8-PE是自噬信号通路中两个类泛素结合系统之一,在自噬中起着关键作用。序列分析表明,鳞翅目昆虫Atg8与其他真核生物同源蛋白的整体结构相似,尤其与其他昆虫同源蛋白的氨基酸序列高度一致,体现了Atg8的高度保守性。鳞翅目昆虫发育不同阶段,Atg8在中肠、唾液腺、卵巢、脂肪体、丝腺等器官中的表达分布各不相同。并且,Atg8在核质中分布也存在差异,Atg8在细胞核与细胞质之间的穿梭可能存在蛹化前阶段的某些细胞中。通过检测Atg8-PE在细胞内的表达水平或Atg8含量的变化,可以评价细胞自噬的发生程度。     

去唾液酸糖蛋白受体及其在药物肝靶向递送中的应用

去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)是肝细胞特异性表达的受体,且是一种高效的内吞型受体,去唾液酸糖蛋白、半乳糖、半乳糖胺、N-乙酰半乳糖胺等糖分子对其有高亲和性.该综述回顾了ASGPR的发现历程、结构特征、生物学功能、表达模式、胞吞特点.总结了影响ASGPR与其配体亲和、介导胞吞的影响因素(包括配体类型、触角数量、空间距离与颗粒粒径).概述了早期ASGPR与其特异性配体在药物递送中的应用.最后介绍了最近利用N-乙酰半乳糖胺的缀合或修饰来实现肝靶向核酸药物递送的研究进展.     

干热河谷乡土树种叶绿素荧光特征对水分胁迫的响应

以干热河谷地区典型乡土树种清香木为试验材料,采用快速植物效率分析仪(PEA),对土壤相对含水量为50%(C_1)、30%(C_2)、20%(C_3)、10%(C_4)、5%(C_5)5种处理下清香木的光系统Ⅱ快速叶绿素荧光诱导动力学参数进行测定,探讨清香木快速叶绿素荧光诱导曲线在不同水分处理下的变化机制。结果表明:(1)清香木经水分胁迫处理后,放氧复合体受到了不同程度的损害,光合电子传递链中Q_A~-大量积累,电子传递能力和量子产额逐渐降低。(2)随着土壤相对含水量的逐渐降低,清香木ABS/CS、TR_o/CS、RC/CS、DI_o/CS均在C_3处理下降到了最低值,而此时ABS/RC、ET_o/RC、DI_o/RC、M_o均达到最大值,V_j在C_2处理下达到了最大值,而此时Ψ_o、ΨE_o、ET_o/CS均降至最低值,ET_o/RC却一直增加。(3)清香木光合性能指数PI_(ABS)对水分胁迫的敏感性比F_v/F_m(φp_o)更强。研究认为,清香木在30%土壤水分处理下已经启动了相应的自我防御机制,质体醌Q_A被还原的速率均减慢,电子在传递过程中受阻;在20%土壤水分处理下天线系统发生了一定程度的降解或者损坏,导致光能的吸收降低,同时将过多的激发能及时散失,减少了活性氧对反应中心造成的伤害;在10%土壤水分处理下,清香木的自我防御机制得以解除,光合作用效率进一步提高。说明清香木的生理状况在水分过多或者过少条件下都会受到明显影响,其健康生长的理论土壤相对含水量应保持在10%左右,清香木能够适应干旱的环境。     

植物维生素B_6从头合成与代谢转换研究进展

维生素B6是一组可相互转换的吡啶衍生物的总称,包括吡哆醇、吡哆胺、吡哆醛、磷酸吡哆醇、磷酸吡哆胺和磷酸吡哆醛。其中,磷酸吡哆醛是140多种细胞酶的辅酶。至今发现两种VB6从头合成途径,DXP(1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸)依赖途径和DXP非依赖途径,前者仅存在于大肠杆菌和少量其他细菌,后者存在于其他所有VB6自养生物。除了VB6的从头合成,所有细胞生物体内还存在一条相似的补救途径,补救途径实现VB6各型的代谢转换。该文对近年来国内外有关植物VB6从头合成和代谢转换研究进展进行综述。     

基于通量和光谱观测的中亚热带人工针叶林光能利用效率的反演

利用光谱反射率测量的光化学植被指数（PRI）估算植被光合作用的光能利用效率（LUE）,能够更好地为生态系统总初级生产力的估算及尺度扩展提供重要的技术支撑.本研究以中国通量网（ChinaFLUX）千烟洲通量观测站为研究区域,2013年9月和12月在通量塔上测量了中亚热带人工针叶林的植被反射光谱,并获取了通量塔上同步观测的气象数据和涡度相关通量数据,对两者进行回归分析.结果表明： PRI-LUE相关关系（R²=0.20,P<0.001）优于NDVI LUE.在整个观测期内,土壤水分含量（SWC）与PRI组合的二元回归模型能够提高LUE的估算精度（日间观测R²=0.29,P<0.001;正午观测R²=0.30,P<0.01）,而在秋季,饱和水汽压差（VPD）与PRI组合的二元回归模型能较好地估算正午LUE（R²=0.448, P<0.001）,表明环境因子SWC和VPD是影响PRI-LUE关系的重要因素,不同季节的二元回归模型所选择的最佳环境变量有所不同.     

广西石山人工林灌草多样性与环境因子的关系

以广西石山人工林群落调查数据为材料,采用双向指示种分类(TWINSPAN)、冗余分析(RDA)和典范对应分析(CCA)研究了9个生境变量、1林分类型因子与石山人工林多样性、草本和灌木植物组成的关系。结果表明,坡位是影响石山人工林物种组成多样性的最主要因子,露石率和坡度对石山人工林林下有害物种分布影响最大。石山人工林林下植被组成的主要决定因素是生境因子(解释率23%~55%),而树种选择是次要因素(解释率11%~17%)。石山梯地人工林的有害草本种类多于坡地,梯地的有害灌木种类少于坡地。石山人工林的有害植物种类少于封山育林地。     

尾巨桉树干木质部液流密度径向变化特征

目前尾巨桉(Eucalyptus urophylla×Eucalyptus grandis)在中国南部大面积种植,尤其是在广西。其水分利用效率对森林的可持续发展以及水资源管理越来越受到关注。在不了解树干液流径向变化的前提下,将最外层边材液流测定值推广到整树或者林分尺度会产生很大的误差。为了准确测定整树耗水,采用热消散探针法(TDP)研究了南宁七坡林场4年生尾巨桉树干液流的径向变化特征。结果表明:各个深度有相似的日变化规律,0~20 mm深液流占有很大比例,随季节有所变化,20~40 mm深液流保持相对稳定;通过对0~20 mm和20~40 mm两个边材深度的日平均液流密度进行曲线回归分析,两者存在显著的幂指数相关关系(R20.90,P=0.00);同时分析了不同深度的径向分布格局,发现尾巨桉属于4大液流径向分布格局之一的递减型,且递减程度比较陡峭;白天和夜间的径向变化规律不一样,白天液流密度径向变化较明显,夜间则表现稳定。本文的发现有助于通过更精确地计算季节性液流密度来准确估算混种桉树的水分利用效率,对土地管理有重要的意义。     

北京地区黄檗种群数量结构及空间分布特征

黄檗(Phellodendron amurense)为我国二级国家重点保护野生植物,在北京地区黄檗多散生于阔叶林中,数量稀少,为了解北京地区黄檗种群的年龄结构和空间分布特征,促进种群扩繁,在北京百花山、松山和雾灵山自然保护区共设置了12个20 m×20 m的样地,从种群的径级结构、静态生命表、空间分布格局等3个方面分析了黄檗种群的数量特征与空间分布格局。结果表明:1)黄檗幼龄期个体数较多,中龄期个体数相对稳定,老龄期个体数量稀少,倒"J"的径级结构表明黄檗种群总体属于增长型种群;但局部小种群的径级结构组成比例差异很大。2)在整个黄檗种群的静态生命表中有3个死亡率高峰,第一个是从幼树阶段至小树阶段,第二个是从小树阶段至大树阶段,第二阶段死亡率最高,第三个是大树阶段的末期;3)黄檗空间分布格局总体为集群分布,在不同发育阶段的分布格局受其生物学、生态学特性以及种群发展过程中种内、种间关系的影响呈现出不同的分布格局。因此,调整局部种群的径级结构,采取促进黄檗小树集群分布的措施是促进其种群扩大的重要环节。