植物TIR-NB-LRR类型抗病基因各结构域的研究进展

植物抗病反应是一个多基因调控的复杂过程,在这个过程中R基因发挥了非常重要的作用。根据其氨基酸基序组成以及跨膜结构域的不同,R基因可以分为多种类型,其中NBS-LRR类型是植物基因组中最大的基因家族之一。TIR-NB-LRR类型的抗病基因又是NB-LRR类型中的一大类,也是目前抗病基因研究的热点。该文总结了TIR-NB-LRR类型抗病基因各个结构域的功能和相关的研究进展。相关研究表明,TIR结构域主要通过自身或异源的二聚体化介导抗性信号的转导,但也有部分研究表明,该结构域可能参与病原菌的特异性识别。NBS结构域常被认为具有"分子开关"的功能,它可以通过结合ADP或ATP来调节植物抗病蛋白的构象变化,从而调节下游抗病信号的传导。LRR结构域在植物与病原菌互作的过程中可以通过与病原菌的无毒蛋白直接或间接互作来特异识别病原菌。也有研究发现,LRR结构域具有调节信号传导的功能。这些信息将为研究植物抗病机理提供理论依据,也为将来通过基因编辑技术对作物进行定向抗病育种提供思路。     

壳聚糖对镉胁迫下玉米幼苗根系抗氧化酶活性和内源激素水平的影响

为探究壳聚糖对增强玉米幼苗抗镉胁迫能力的生理生化机制,以玉米(Zea mays L.)杂交种‘郑单958’为试验材料,采用室内Hoagland水培法,探讨外施100mg·L~(-1)壳聚糖对镉胁迫(80mg·L~(-1))不同时间(0h、24h、48h、72h和96h)下玉米幼苗根系抗氧化酶活性和内源激素水平的影响。结果显示:(1)镉胁迫显著抑制玉米幼苗根系生长,并诱导根系活性氧产生、抗氧化酶活性增加、内源激素的平衡受到破坏。(2)镉胁迫下,外施壳聚糖处理96h后根系干重提高16.1%,根系的O-·2产生速率和H2O2含量分别降低9.1%和19.2%,SOD、POD和CAT活性分别提高32.5%、20.4%和21.3%,IAA、ZR和GA含量分别增加34.4%、40.4%和42.5%,ABA含量减少19.1%,IAA/ABA、ZR/ABA和GA/ABA分别提升66.1%、73.5%和76.0%。研究表明,壳聚糖能够调控镉胁迫下玉米幼苗根系内源激素的含量及平衡,减轻胁迫对抗氧化酶系统的破坏,增强其清除活性氧的能力,从而降低镉胁迫对根系的毒害,提高玉米幼苗对镉胁迫的抵抗能力,为玉米抗逆栽培提供了理论及试验依据。     

不同地下水矿化度对柽柳光合特征及树干液流的影响

为揭示柽柳(Tamarix chinensis)光合能力及耗水特征对地下水矿化度的响应规律, 以黄河三角洲建群种——柽柳3年生植株为研究对象, 在1.2 m的潜水水位下, 模拟设置淡水、微咸水、咸水和盐水4种不同的地下水矿化度, 测定柽柳叶片光合-光响应、蒸腾速率和树干液流的日变化。结果表明: 地下水矿化度通过影响土壤盐分可显著影响柽柳光合特性及耗水性能。随地下水矿化度升高, 柽柳叶片净光合速率(P_n)、最大P_n、蒸腾速率、气孔导度、表观量子效率和暗呼吸速率均先升高后降低, 而水分利用效率(WUE)持续降低。淡水、微咸水和盐水处理下, 柽柳P_n光响应平均值分别比咸水处理降低44.1%、15.1%和62.6%; 微咸水、咸水和盐水处理下, 柽柳WUE光响应平均值分别比淡水处理降低25.0%、29.2%和41.7%。随地下水矿化度升高, 柽柳叶片光饱和点先升高后降低, 而光补偿点持续升高, 光照生态幅变窄, 光能利用率变低。淡水和盐水处理下, 柽柳P_n下降分别是非气孔限制和气孔限制引起的。柽柳树干液流速率随地下水矿化度升高而先升高后降低, 咸水处理下树干液流速率日变幅最大, 日液流量最高。淡水、微咸水和盐水处理下日液流速率平均值分别比咸水处理降低61.8%、13.1%和41.9%。咸水矿化度下柽柳有较高的光合特性, 在蒸腾耗水较严重的情况下可实现高效生理用水, 适宜柽柳较好地生长。     

桑黄菌株活力评价及优良菌株筛选

通过对菌株生长活力、菌株抗氧化能力等多种生理生化指标的测定分析,对7个“桑黄”菌株进行了菌株活力评价,筛选出1株优良菌株SH1,该菌株的菌丝生长活力、发酵生物量、抗氧化能力均优于其他6个菌株。并且通过相关性分析,建立了一种有效评价桑黄生物量高产菌株的快速筛选方法。     

山梨酸钾和D-异抗坏血酸钠联合作用HepG2细胞的生物学效应分析

该文研究食品添加剂联合作用人肝癌HepG2细胞后的多参数生物学指标,并探索可能存在的损伤机制。CCK-8法检测受试物山梨酸钾及D 异抗坏血酸钠0.13～ 2.00 g/L分别作用HepG2细胞24、48及72 h后的细胞增殖活力,显示山梨酸钾及D-异抗坏血酸钠均呈显著的时间、剂量依赖性的抑制HepG2细胞增殖,其24 h的IC50分别为1.35±0.11 g/L和1.58±0.17 g/L。高内涵分析结果表明,与单独组相比,联合组显著降低细胞数量和线粒体膜电位,增大细胞膜通透性及活性氧水平(P＜0.05);高剂量联合组(0.30+0.41 g/L)显著增加DNA损伤(P＜0.01),表现为协同作用。qRT-PCR和Western印迹法显示,山梨酸钾及D 异抗坏血酸钠可显著提高P53、Caspase 3、Bax、γ-H2AX表达,同时显著降低Bcl-2表达,从而抑制HepG2细胞增殖。     

西伯利亚蓼非特异性脂质转移蛋白基因PsnsLTP的功能分析

通过在农杆菌介导下,利用西伯利亚蓼非特异性脂质转移蛋白基因(植物表达载体：pROKII-PsnsLTP)对烟草进行遗传转化,经卡那霉素抗性分化筛选及PCR鉴定,获得6个转基因烟草株系。接种烟草炭疽病病菌和猝倒病病菌后观察转基因植株和野生型的表型差异,在NaCl、CdCl₂、7.5% PEG6000的胁迫下进行表型观察和生理指标的测定。结果显示：与野生型烟草相比,T1代转基因植株已具有较强的耐烟草炭疽病和猝倒病的能力;其超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性显著增强,丙二醛（MAD）含量显著降低,且幼苗具有较好的生长性状。由此证明,西伯利亚蓼非特异性脂质转移蛋白PsnsLTP增加了转基因烟草抵御生物胁迫和非生物胁迫的能力,这些工作为深入研究PsnsLTP基因的抗逆机制提供了参考。     

温度和光周期对管侧沟茧蜂滞育诱导及滞育茧的低温冷藏

【目的】为明确诱导管侧沟茧蜂Microplitis tuberculifer 滞育的主要因子,在田间和室内研究了不同温度和光周期下管侧沟茧蜂的滞育率和滞育茧的最佳冷藏温度。【方法】田间实验分别从8月31日到9月25日每隔5 d在室外罩笼内释放管侧沟茧蜂寄生的粘虫幼虫,待寄生蜂结茧后统计子代蜂的滞育率。室内实验共设5个不同温度（16℃, 18℃, 20℃, 22℃和24℃）和7个不同光周期（6L:18D, 8L:16D, 10L:14D, 12L:12D, 14L:10D, 16L:8D和18L:6D）,分别统计寄生蜂在各个处理条件下的滞育率。【结果】在河北中部地区秋季自然条件下,8月底当日平均气温为24.4℃,日平均光照时间为12 h 51 min 时,少数蛹（5.08%）开始进入滞育;9月25日,当日平均气温为17.2℃,日平均光照时间为11 h 36 min以下时,几乎所有蛹个体进入滞育,滞育率达到99.70%。在室内人工控制条件下,当温度为22℃以上,无论光周期如何变化,管侧沟茧蜂不能进入滞育,所结茧全部为非滞育茧。温度为22℃以下存在光周期反应,在温度16℃, 18℃和20℃,光周期10L:14D时形成滞育茧数量最多,滞育率分别为100%, 89.75% 和 29.58%。可见温度和光周期二者共同影响管侧沟茧蜂的滞育。滞育茧在0℃左右条件下冷藏 240 d 和5℃左右环境条件下冷藏180 d, 成虫的羽化率和寄生能力与发育茧差异不显著(P>0.05);0℃条件下冷藏300 d,滞育茧仍有79%可以正常羽化。【结论】该寄生蜂在秋季进入滞育主要是低温条件和短光照反应相互作用的结果,滞育茧在0℃和5℃温度下至少可以保存240 d。这些结果对管侧沟茧蜂的大规模繁殖和滞育茧的保存具有重要参考价值。     

灵芝S3发酵培养基的优化及其对镰刀菌的抑制

以发酵液对镰刀菌孢子萌发的抑制率为指标,通过单因素试验,研究不同碳源、氮源、生长因子对灵芝S3发酵液抑菌活性的影响。运用响应面法,对各营养组分的含量进行优化。优化后碳源、氮源、生长因子含量分别为：乳糖3.04%,蛋白胨0.28%,VB1 0.0047%,抑菌率为91.71%,比基础发酵培养基增加了42.15%。发酵液作用12h后,光学显微镜下镰刀菌菌丝出现膨大和消融等畸变,并出现典型的“念珠状”形态;透射电镜显示镰刀菌孢子内出现大量空泡、原生质收缩,说明灵芝S3发酵液中的活性物质可有效抑制菌丝生长及孢子萌发。     

癌症基因组测序方案制定的研究进展

癌症的基因组测序对于癌症的预防、诊断、预后、治疗以及基础生物学研究都有巨大的潜在的应用价值,正是由于其方向广泛,所以基因组测序的方案制定对于实现特定的研究目标,就显得尤为重要。同时,了解了基因组测序方案制定的规则,也有助于评估如今快速增长的发表文献的正确性和重要性。主要论述高通量测序技术在癌症基因组测序中的实际应用,并讨论癌症基因组测序在方案设计和方法学上如何调整,才能更好地实现特定的研究目的。     

基于序贯高斯模拟的日最低气温空间不确定性评估

明确日最低气温对于评估低温对作物的危害、指导人们及时采取补救措施、保障粮食安全具有重要意义.克里格是近地面温度场插值的主流方法,但其平滑效应会导致低值区域被过高估计而高值区域被过低估计.对2011年12月12日冷空气影响下的海南岛日最低气温,采用交叉验证法评估了普通克里格和带漂移的克里格两种插值法的预测精度;并对克里格插值法和序贯高斯模拟法产生的当日海南岛最低气温的空间分布进行对比分析.结果表明：带漂移克里格法的预测精度（r=0.86）并不显著优于普通克里格法（r=0.86）;序贯高斯模拟能产生多个等概率的符合数据整体分布和方差函数的模拟结果,模拟结果克服了克里格插值的平滑效应,能够比克里格插值更加真实地反映当日最低气温的空间分布;在低温区域,气温变化小,序贯高斯模拟结果的条件方差小于普通克里格方差;潜在寒害区的空间不确定性能够通过多个序贯高斯模拟实现并加以量化.序贯高斯模拟在低温导致农业气象灾害的评估中具有较高的应用价值.