Epidermal restriction confers robustness to organ shapes

The shape of comparable tissues and organs is consistent among individuals of a given species, but how this consistency or robustness is achieved remains an open question. The interaction between morphogenetic factors determines organ formation and subsequent shaping, which is ultimately a mechanical process. Using a computational approach, we show that the epidermal layer is essential for the robustness of organ geometry control. Specifically, proper epidermal restriction allows organ asymmetry maintenance, and the tensile epidermal layer is sufficient to suppress local variability in growth, leading to shape robustness. The model explains the enhanced organ shape variations in epidermal mutant plants. In addition, differences in the patterns of epidermal restriction may underlie the initial establishment of organ asymmetry. Our results show that epidermal restriction can answer the longstanding question of how cellular growth noise is averaged to produce precise organ shapes, and the findings also shed light on organ asymmetry establishment.     

In Situ Electrochemical Synthesis of MXenes without Acid/Alkali Usage in/for an Aqueous Zinc Ion Battery

The traditional method to fabricate a MXene based energy storage device starts from etching MAX phase particles with dangerous acid/alkali etchants to MXenes, followed by device assembly. This is a multistep protocol and is not environmentally friendly. Herein, an all‐in‐one protocol is proposed to integrate synthesis and battery fabrication of MXene. By choosing a special F‐rich electrolyte, MAX V₂AlC is directly exfoliated inside a battery and the obtained V₂CT_X MXene is in situ used to achieve an excellent battery performance. This is a one‐step process with all reactions inside the cell, avoiding any contamination to external environments. Through the lifetime, the device experiences three stages of exfoliation, electrode oxidation, and redox of V₂O₅. While the electrode is changing, the device can always be used as a battery and the performance is continuously enhanced. The resulting aqueous zinc ion battery achieves outstanding cycling stability (4000 cycles) and rate performance (97.5 mAh g^?1 at 64 A g^?1), distinct from all reported aqueous MXene‐based counterparts with pseudo‐capacitive properties, and outperforming most vanadium‐based zinc ion batteries with high capacity. This work sheds light on the green synthesis of MXenes, provides an all‐in‐one protocol for MXene devices, and extends MXenes’ application in the aqueous energy storage field.     

去N端信号肽的水痘-带状疱疹病毒糖蛋白E的原核可溶性表达及其免疫原性评价

水痘-带状疱疹病毒(varicella zoster virus,VZV)糖蛋白E(glycoprotein E,gE)是VZV亚单位疫苗的主要候选蛋白,但目前原核表达系统制备的gE蛋白以包涵体形式为主,可溶性差。本研究采用去除第1～30氨基酸序列的VZV gE胞外域基因,将其与原核表达载体pET32a连接,并转化至感受态细胞BL21(DE3)中。使用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(Isopropylβ-D-thiogalactoside,IPTG)诱导表达,His-tag柱纯化重组gE蛋白,蛋白质印迹法(Western blot,WB)检测其特异性。用该重组gE蛋白免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体,酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)和间接免疫荧光法检测多克隆抗体效价及特异性。结果显示,BL21/pET32a-VZV gE工程菌可以表达可溶性重组gE蛋白,纯化后纯度约为90%。WB鉴定该重组蛋白具有良好的免疫反应性。ELISA检测显示小鼠抗VZV gE多克隆抗体效价＞1∶10 000,间接免疫荧光实验结果显示该抗体特异性较高。结果表明,本研究在原核表达系统中成功表达可溶性重组VZV gE蛋白,同时该蛋白具有较强的免疫原性,这为VZV gE亚单位疫苗的研制和大规模生产奠定了基础。     

赛黑桦不同半同胞家系种子活力比较

种子活力能够预测幼苗的生长势和适应性,可作为评价采种母树的重要指标。赛黑桦作为东北林区木质坚硬的树种之一,关于其种子活力研究尚未见报道。比较不同家系赛黑桦种子活力,对赛黑桦采种母树进行初步评价,可为赛黑桦优良家系的选择提供参考。本研究以赛黑桦蛟河、集安和珲春3个采种地共30个半同胞家系为试材,对采种地及家系间种子千粒重、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、出苗率和幼苗健壮率等7个性状进行了方差分析、遗传力估算、多重比较、相关性分析,并利用主成分分析法对参试家系进行了综合评价。结果表明,赛黑桦种子活力指数和幼苗健壮率在不同采种地间的差异达到了显著或极显著水平;7个性状在不同家系间的差异均达到显著或极显著水平;除出苗率和幼苗健壮率外,各性状的家系遗传力均高于0.68;7个性状间均呈现显著或极显著的正相关;采用主成分分析法选择JH6、JA1、JA7、JH10、JH3、HC1和HC10等7个家系为优良家系,这些家系的种子千粒重、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、出苗率和幼苗健壮率的平均值分别比总平均值高3.87%、30.29%、30.22%、31.99%、58.22%、11.88%和30.60%。初步认为这些优良家系的母树是赛黑桦采种的首选母树。     

中心静脉导管引流对单孔胸腔镜肺癌根治术患者术后胸腔引流的应用分析

目的:探讨中心静脉导管引流对单孔胸腔镜肺癌根治术患者术后胸腔引流的应用效果。方法:回顾性选取2019年1月至2019年12月期间我院收治的行单孔胸腔镜肺癌根治术患者80例的临床资料,根据引流方式的不同分为A组(n=40,传统引流)和B组(n=40,中心静脉导管引流),对比两组患者临床指标、生活质量、炎性因子及并发症发生情况。结果:B组引流操作时间、术后住院时间短于A组(P0.05)。两组术后3个月生活质量简表(SF-36)各维度评分均较术前升高,且B组高于A组(P0.05)。两组术前、术后3d、术后7d白介素-6(IL-6)、C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)呈先升高后下降趋势,且术后3d、术后7d B组以上指标低于A组(P0.05)。两组术后并发症发生率比较无差异(P0.05)。结论:与传统引流相比,单孔胸腔镜肺癌根治术患者术后采用中心静脉导管引流,效果显著,可减少炎性刺激,安全可靠,有效改善患者术后生活质量。     

新型冠状病毒SARS-CoV-2研究进展

在武汉发生的由新型冠状病毒SARS-CoV-2引发的人类冠状病毒病COVID-19,仅仅2个多月时间在我国及国际上70多个国家出现迅速传播,致病和死亡率高,人类生命受到了极大威胁。一些科学家火速投入研究,对SARS-CoV-2的来源和进化、形态特征和基因结构、感染和致病分子机制开展深入研究,取得了重大进展,为科学防控COVID-19提供了重要依据。根据上述研究的基础,文中对COVID-19病毒疫苗、抗体和抑制剂研发提出了设想,在研究防控COVID-19核心技术上具有一定的参考价值。     

三种淡水鱼类在中国南北两个地区的肠道菌群差异比较

山东省德州市禹城市和湖南省长沙市望城区分别属于我国北方和南方地区,环境和气候差异明显。本试验以禹城市和望城区两地的草鱼(Ctenopharyngodon idella)、鲫鱼(Carassius auratus)和鲤鱼(Cyprinus carpio)为研究对象,对肠道中的菌群进行16s rRNA V4高变区扩增,基于IonS5 TM XL测序平台进行测序,并对相关数据进行分析。结果表明,在门水平上鲫鱼、鲤鱼、草鱼的肠道优势菌主要为变形菌门(Proteobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)、硬壁菌门(Firmicutes),拟杆菌门(Bacteroidetes),各组中这四种菌门所占比之和均在80%以上;基于Bray-Curtis距离值的秩次进行组间差异显著性检验,山东草鱼组和湖南草鱼组比较中组间差异大于组内差异(R=0.307,P<0.05),且线性判别分析显示湖南草鱼组的特征性菌群为弧菌属,而山东草鱼组的为梭菌纲,推测特征性菌群差异与环境的影响有关;有害菌种的统计分析表明,湖南鲫鱼组和鲤鱼组的嗜水气单胞菌属相对丰度明显高于对应的山东鲫鱼组和鲤鱼组,山东草鱼组和鲤鱼组的弧菌属相对丰度高于对应的湖南草鱼组和鲤鱼组,可能受外界环境的影响,不同地区抵御外来有害细菌的能力也不一样。本研究对两地的淡水鱼类肠道微生物群落结构进行了比较和分析,为进一步的鱼类发育研究奠定基础。     

樟树叶片挥发性有机物释放季节动态和日动态变化规律

采用动态顶空采集法和热脱附-气质联用技术,对不同季节和一天内不同时间点樟树叶片释放的挥发性有机物(VOCs)成分含量及其变化规律进行了分析。结果表明:全年樟树叶片释放的VOCs共计78种,其中萜烯类(19种)和烷烃类(18种)化合物种类较多; 32种樟树叶片释放的挥发性成分相对含量在不同季节存在显著差异(P0.05); 3月份释放的VOCs种类最为丰富,萜烯类化合物相对含量最高(43.49%),主要为1-石竹烯、D-柠檬烯和α-蒎烯,其他月份释放的VOCs则以烷烃类和醇类为主;春季,樟树叶片在绝大多数时间点释放VOCs以萜烯类化合物为主,且早上8:00释放的萜烯类化合物相对含量最大。综上结果认为,樟树是营造保健型生态园林的理想树种,其叶片释放的VOCs中富含多种对人体健康有益的萜烯类化合物,春季的早晨是进行森林康养活动的最佳时间。