外源H_2S对NO_3~-胁迫下番茄幼苗生理生化特性的影响

采用营养液水培方法,通过外源施加H2S供体NaHS(100μmol/L),研究了信号分子H2S对100mmol/L NO3-胁迫下番茄幼苗生理生化特性的影响。结果表明:(1)NO3-胁迫下,随着处理时间的延长,番茄幼苗的株高、根长、鲜重和干重显著降低,叶绿素(a、b)含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著降低,而胞间CO2浓度以及丙二醛(MDA)、H2O2含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低,抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)含量显著降低。(2)与NO3-胁迫处理相比,外源NaHS处理1、3、5d后,番茄幼苗的株高、根长、鲜重和干重显著增加,叶绿素(a、b)含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著升高,而胞间CO2浓度显著降低;MDA和H2O2含量降低,SOD、POD、CAT和APX活性显著增强,AsA和GSH含量显著增加,而且幼苗的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶的活性显著增强;L-半胱氨酸脱巯基酶活性和内源H2S含量增加。研究认为,外源H2S可能通过提高抗氧化物酶的活性和增加抗氧化物质含量来缓解NO3-对番茄幼苗造成的伤害,从而增强其对NO3-胁迫耐性。     

菠萝中蛋白酶及其他组份在品种间的差异分析

以湛江地区6个主要菠萝品种巴厘、卡因、台农17号、台农16号、粤脆、香水为对象,研究菠萝的组分在品种间的差异及其与菠萝蛋白酶的产率和酶活力之间的相关性,结果显示,不同的菠萝品种间,各组分的含量以及蛋白酶的得率及酶活有显著差异。菠萝果皮和果肉的不同生长部位的蛋白含量、酶活力及酶得率有显著差异。酶得率与蛋白及纤维素含量呈显著正相关;酶活力与糖酸比、得汁率、纤维素含量及Zn含量呈显著负相关,蛋白含量、纤维素含量、糖酸比、得汁率是衡量菠萝产酶品质的重要指标。     

Differential responses in two varieties of winter wheat to elevated ozone concentration under fully open‐air field conditions

Two modern cultivars [Yangmai16 (Y16) and Yangfumai 2 (Y2)] of winter wheat (Triticum aestivum L.) with almost identical phenology were investigated to determine the impacts of elevated ozone concentration (E‐O₃) on physiological characters related to photosynthesis under fully open‐air field conditions in China. The plants were exposed from the initiation of tillering to final harvest, with E‐O₃ of 127% of the ambient ozone concentration (A‐O₃). Measurements of pigments, gas exchange rates, chlorophyll a fluorescence and lipid oxidation were made in three replicated plots throughout flag leaf development. In cultivar Y2, E‐O₃ significantly accelerated leaf senescence, as indicated by increased lipid oxidation as well as faster declines in pigment amounts and photosynthetic rates. The lower photosynthetic rates were mainly due to nonstomatal factors, e.g. lower maximum carboxylation capacity, electron transport rates and light energy distribution. In cultivar Y16, by contrast, the effects of E‐O₃ were observed only at the very last stage of flag leaf ageing. Since the two cultivars had almost identical phenology and very similar leaf stomatal conductance before senescence, the greater impacts of E‐O₃ on cultivars Y2 than Y16 cannot be explained by differential ozone uptake. Our findings will be useful for scientists to select O₃‐tolerant wheat cultivars against the rising surface [O₃] in East and South Asia.     

利用宏基因组学方法分析健康人群肠道微生物与其生理指标的关系

目的 探究亚洲健康人群的肠道菌群组成特征及其与血压和年龄相关生理指标的关系。 方法 应用WGCNA分析,对22个健康个体肠道微生物细菌基因组进行解析。 结果 亚洲健康人肠道微生物相对丰度最高的细菌门水平分别是Firmicutes(厚壁菌门)、 Bacteroidetes(拟杆菌门)以及 Proteobacteria(变形菌门),并且在Proteobacteria中显示高差异性。WGCNA分析结果表明两个模块(yellow,green)中微生物物种丰富度分别与收缩压和舒张压以及年龄呈正相关(t=3.098 1,P=0.005 6;t=3.015 9,P=0.006 8;t=2.390 8,P=0.026 7)。其中Ruminococcus sp.(瘤胃球菌)、Oscillospiraceae sp.(颤螺菌)、Clostridium hathewayi(哈氏梭菌)与血压呈现显著正相关;Intestinibacter(肠杆菌)、Clostridium(梭菌)、Blautia(劳特菌) 以及Veillonella(韦荣球菌)属下的Aypic、Tobetsuensis rogosae与年龄呈现正相关。抗性基因注释结果表明,年龄和血压相关核心菌群均富集有较多的大环内酯-林可酰胺-链霉素类、杆菌肽类以及四环素类抗生素抗性基因。其中多黏菌素类抗性基因仅存在于年龄相关核心菌群而氯霉素抗性基因仅存在于血压相关核心菌群。 结论 健康人肠道微生物物种丰度与血压以及年龄相关,肠道菌群可能在心血管疾病以及衰老过程中发挥重要影响。     

血清色氨酸、酪氨酸与阿尔茨海默病之间的关系

目的 越来越多的研究表明,代谢物的失衡与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）之间存在密切的联系。近年来,代谢组学的发展使研究AD周围代谢的特征性变化成为可能。有研究表明,血清色氨酸（tryptophan,Trp）、酪氨酸 （tyrosine,Tyr）水平与轻度认知功能障碍（mild cognitive impairment,MCI）、AD相关。本文拟进一步阐明MCI和AD中色氨酸、酪氨酸水平的特征。方法 将来自阿尔茨海默病神经影像学倡议1（Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative-1,ADNI-1）队列的765位参与者,分为认知正常（cognitive normal,CN,n=207）、稳定性轻度认知功能障碍（stable mild cognitive impairments,sMCI,n=201）、进行性认知功能障碍（progressive mild cognitive impairments,pMCI,n=171）和AD所致痴呆（n=186）。分析血清色氨酸、酪氨酸对MCI、AD是否具有诊断价值。分析在不同诊断组中,血清色氨酸、酪氨酸分别与脑脊液生物标志物、脑结构、脑代谢及认知功能之间的关系。结果 与CN组相比,sMCI、pMCI、AD组血清色氨酸水平偏低。pMCI组、AD组血清酪氨酸水平显著低于CN组。血清色氨酸对pMCI、AD有诊断价值。血清酪氨酸仅对AD有诊断价值。结论 血清色氨酸、酪氨酸有助于AD的早期诊断。色氨酸、酪氨酸的检测可以为AD的病理学机制研究提供新思路。血清色氨酸、酪氨酸与AD核心标志物、认知功能、脑结构、脑代谢之间均无明显相关性,故血清色氨酸、酪氨酸可能不是AD较好的外周生物标志物。     

植物ATG8结合蛋白

ATG8（自噬相关蛋白8）结合蛋白通过ATG8相互作用基序（ATG8 interaction motif,AIM）或泛素相互作用基序（ubiquitin interaction motif,UIM）与ATG8相互作用,在自噬、选择性自噬和非自噬过程中起关键作用。ATG8结合蛋白在酵母和哺乳动物研究中取得了巨大进展,但在植物领域仍然滞后。本文首先概括了植物ATG8蛋白结构及特征,其次,重点阐述了作为植物选择性自噬受体的ATG8结合蛋白的结构和功能,最后,总结了参与自噬小体闭合、转运和人工合成ATG8结合蛋白研究状况。本文结合最新研究,系统总结了目前发现的植物ATG8结合蛋白结构和功能,以期为植物选择性自噬和自噬的研究提供新思路。     

斑块面积对干燥-复水条件下藓类植物生理活性的影响

干扰会导致生物结皮斑块破碎并退化。为明确生物结皮斑块破碎诱发生物结皮退化机理,以黄土丘陵区土生对齿藓(Didymodon vinealis)结皮为研究对象,研究了干燥-复水条件下,单株和直径1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、5 cm的藓结皮斑块内土生对齿藓的干燥速率、渗透调节物质、丙二醛和光合色素含量等的变化,以期揭示干扰后生物结皮退化的生物学机理。结果表明(1)除单株外,干燥速率随斑块面积减小而增加,直径1 cm斑块内藓的干燥速率是直径5 cm的2倍。(2)反复干燥-复水25天后,直径小于5 cm的斑块内藓的可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素含量低于直径5 cm斑块内藓的含量,丙二醛含量随斑块面积变化无明显规律。(3)干燥速率与斑块面积、可溶性糖、可溶性蛋白及叶绿素含量均呈极显著负相关。以上结果表明,藓结皮斑块面积通过影响斑块内藓类植物干燥速率进而影响其渗透调节和光合作用能力。藓结皮斑块面积减小,藓类植物干燥速率增大,生理活性降低,是藓结皮斑块破碎诱发其退化的原因。研究从藓类植物生理的角度,阐明了干扰后藓类植物衰亡的生理学原因,为生物结皮的保护和管理提供了科学依据。     

黄河三角洲刺槐白蜡混交对土壤细菌群落结构及多样性的影响

为探讨黄河三角洲刺槐白蜡混交对土壤细菌群落结构及多样性的影响,通过高通量测序技术分析比较了刺槐白蜡混交林及刺槐纯林、白蜡纯林土壤细菌群落结构及多样性。结果表明:(1)混交林与两种纯林土壤细菌群落共36门。酸杆菌门、变形菌门、放线菌门(相对丰度大于10%)为刺槐白蜡混交林与两种纯林土壤中共有的优势菌群;硝化螺旋菌门为刺槐纯林土壤中的优势菌群。不同人工林土壤中各门细菌相对丰度差异显著。(2)混交改变了土壤细菌群落结构,提高了细菌多样性。刺槐白蜡混交林土壤细菌物种数、Chao1指数、Shannon指数分别为1934.5、2629.1、9.1,显著高于两种纯林。(3)相关性分析表明,土壤含水量与放线菌门细菌呈显著正相关;pH与芽单胞菌门细菌呈极显著正相关,与酸杆菌门细菌呈显著负相关。细菌多样性与土壤含水量呈显著正相关,与速效钾、有机质含量呈显著负相关。研究表明,刺槐白蜡混交林土壤细菌群落结构与两种纯林之间有一定差异,多样性差异显著,刺槐白蜡混交改变细菌群落结构,提高细菌多样性。     

植物蛋白质组学研究进展

 蛋白质组学是后基因组时代功能基因组学研究的新兴学科和热点领域。该文简要介绍了蛋白质组学产生的科学背景、研究方法和研究内容。蛋白质组学研究方法主要有双向聚丙烯酰胺凝胶电泳（2D-PAGE）、质谱(Mass-spectrometric)技术、蛋白质芯片（Protein chips）技术、酵母双杂交系统（Yeast two-hybrid system）、植物蛋白质组数据库等。其应用的范围包括植物群体遗传学、在个体水平上植物对生物和非生物环境的适应机制、植物的发育和组织器官的分化过程,以及不同亚细胞结构在生理生态过程中的作用等诸多方面。同时对植物蛋白质组学的发展前景进行了展望。