Cold acclimation induces freezing tolerance via antioxidative enzymes, proline metabolism and gene expression changes in two chrysanthemum species

Cold acclimation is necessary for chrysanthemum to achieve its genetically determined maximum freezing tolerance, but the underlying physiological and molecular mechanisms are unclear. The aim of this study was to discover whether changes in antioxidative enzymes, proline metabolism and frost-related gene expression induced by cold acclimation are related to freezing tolerance. Our results showed that the semi-lethal temperature (LT₅₀) decreased from ?7.3 to ?23.5 °C in Chrysanthemum dichrum and ?2.1 to ?7.1 °C in Chrysanthemum makinoi, respectively, after cold acclimation for 21 days. The activities of SOD, CAT and APX showed a rapid and transient increase in the two chrysanthemum species after 1 day of cold acclimation, followed by a gradual increase during the subsequent days and then stabilization. qRT-PCR analysis showed that the expression levels of some isozyme genes (Mn SOD, CAT and APX) were upregulated, which was consistent with the SOD, CAT and APX activities, while others remained relatively constant (Fe SOD and Cu/Zn SOD). P5CS and PDH expression were increased under cold acclimation and the level of P5CS presented similar trends as proline content, indicating proline accumulation was via P5CS and PDH cooperation. Cold acclimation also promoted DREB, COR413 and CSD gene expression. The activities of three enzymes and gene expression were higher in C. dichrum than in C. makinoi after cold acclimation. Our data suggested that cold-inducible freezing-tolerance could be attributed to higher activity of antioxidant enzymes, and increased proline content and frost-related gene expression during different periods.     

长江口地区大气湿沉降中营养盐的初步研究

为了解大气湿沉降对于赤潮发生的影响,2000年5月至2001年4月在嵊泗群岛采集了64个雨水样品,并分析了其中的N、P、Si等营养盐的浓度．结果表明,营养盐月平均浓度之间相差较大,与风向即不同的污染物来源和降水量等因素有关;营养盐季节通量分布不均,季节性明显．除冬季外,其他3个季节均能成为赤潮的诱发因子;NO3--N、NH4+-N、NO2--N、PO4^3-P和SiO3^2-Si的年均浓度依次为20．23、30．14、0．1l、0．045和3．43μmol·L-1,年通量分别为2．67×10^8、3．98×10^9、0．014×10^8、0．0059×10^8和0．45×10^8mol,与河流输入量相比,湿沉降对营养盐的年输入量较小．     

利用重叠PCR技术对OsAMT1.2进行定点突变

铵是植物吸收利用的主要氮源之一,而铵转运蛋白对铵的吸收、转运和代谢方面有重要的作用.为了深入研究水稻铵转运蛋白的结构功能特性,利用重叠PCR技术对OsAMT1.2蛋白质序列中保守的253 aa和257 aa的苯丙氨酸(F)和丝氨酸(S)分别突变为丙氨酸,成功获得了相应的2个点突变基因.因此,重叠PCR技术是一种简单有效的进行体外基因重组和突变的方法,对于研究高等植物功能基因的结构功能特性具有重要的意义.     

台勾霉素生产菌指孢囊菌NRRL 18085遗传操作体系的建立

【目的】建立新型大环内酯类抗生素台勾霉素的生产菌指孢囊菌Dactylosporangium aurantiacum NRRL18085的遗传操作体系,实现台勾霉素相关生物合成基因的敲除突变。【方法】以整合型质粒pSET152为载体,建立了外源DNA通过接合转移进入指孢囊菌NRRL18085的操作方法和培养条件,利用PCR-targeting系统在体外构建了一个台勾霉素卤化酶基因敲除的cosmid质粒,通过接合转移转入到指孢囊菌NRRL18085野生菌中。【结果】获得了台勾霉素卤化酶基因敲除的指孢囊菌NRRL18085的双交换突变株,该突变株失去了产生台勾霉素的能力。【结论】成功建立和优化了指孢囊菌NRRL18085菌株的遗传操作体系,使得在体内分析和鉴定台勾霉素生物合成基因的功能成为可能,同时也为建立其他类似放线菌的遗传操作体系提供了参考。     

PDCD4基因在过氧化氢诱导喉癌细胞凋亡中的作用

目的探讨过氧化氢诱导喉癌细胞Hep-2凋亡过程中PDCD4基因表达的变化。方法以体外培养的喉癌细胞Hep-2为实验材料,不同浓度的过氧化氢作用于Hep-2细胞,噻唑蓝(MTT)比色法测定细胞生存率,采用吖啶橙染色、Ho33342/PI荧光双染进行形态学观察,RT-PCR及Western blot检测PDCD4 mRNA水平及蛋白表达的变化,评价在过氧化氢诱导喉癌细胞Hep-2凋亡过程中PDCD4基因的作用。结果过氧化氢(200μmol/L)作用Hep-2细胞24h,能够显著抑制细胞增殖,并诱导细胞凋亡,同时引起pdcd4 mRNA水平显著上调,PDCD4蛋白表达显著增加。结论本研究首次报道PDCD4基因可能在氧化胁迫诱导喉癌细胞凋亡中起关键作用。     

米修链霉菌TF78对香蕉枯萎病的田间防效及根际土壤微生物的影响

【背景】香蕉枯萎病是香蕉生产上的毁灭性病害,生物防治是遏制该病害发生的有效手段。在前期的研究中,从健康香蕉根际土壤中分离获得一株对香蕉枯萎病具有良好盆栽防治效果的生防菌——米修链霉菌(Streptomyces misionensis) TF78,但其对香蕉枯萎病的田间生防潜力和对土壤微生物环境的影响尚不清楚。【目的】评价米修链霉菌TF78对香蕉枯萎病的田间防治效果,明确其对香蕉根际土壤微生物群落的影响。【方法】选取两块发病香蕉园,测定该生防菌株对香蕉枯萎病的防治效果,并利用扩增子测序技术分析施用菌剂组和空白对照组共12份香蕉根际土壤的微生物多样性和丰度。【结果】米修链霉菌TF78对两块香蕉园的田间防效分别达55.30%和45.32%。该生防菌株处理组的物种稀释曲线坡度大于空白对照组,并显著富集了优势种群梳霉门(Kickxellomycota),消减了绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和苔藓杆菌(Bryobacter)的丰度,对土壤中优势种群变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)及木霉属(Trichoderma)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度影响不显著。【结论】米修链霉菌TF78塑造了不利于香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense存活的土壤环境,有效降低了田间香蕉枯萎病的发生,同时对土壤中大部分具有重要生态功能和抑菌功能的优势微生物种群影响不显著。该研究结果为米修链霉菌TF78的进一步开发应用奠定了基础。     

香芹酚联合头孢曲松对耐药性沙门氏菌的体外抗菌作

【背景】由于抗生素的滥用,使得细菌耐药性问题严峻,寻找解决耐药性细菌感染的治疗策略迫在眉睫。临床上,中药与抗菌药物联用在抗耐药性细菌感染方面效果显著。【目的】研究香芹酚联合头孢曲松对耐药性沙门氏菌(SJ2)的协同效应及机制。【方法】通过二倍肉汤稀释法测定香芹酚和头孢曲松对SJ2的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC);通过棋盘法和生长曲线测定探究香芹酚和头孢曲松联合抗SJ2活性;通过膜电位检测、胞外碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)含量测定、菌体内抗生素蓄积分析、细菌生存活力测定及扫描电镜研究香芹酚联合头孢曲松对SJ2细胞壁、细胞膜的影响。【结果】香芹酚和头孢曲松对SJ2的MIC分别为256μg/mL和2 048μg/mL;香芹酚联合头孢曲松对SJ2具有协同作用,其分级抑制浓度指数(fractional inhibitory concentration index, FICI)为0.375;香芹酚可协同头孢曲松使SJ2细胞膜出现去极化,显著增加AKP泄漏至胞外的量(P<0.05),显著增加菌体胞内抗...