非侵入物理疗法——红光照射改善脂多糖诱发小鼠抑郁样行为

目的 抑郁的发生机制不清及药物的临床疗效不佳,导致其成为世界难题。已有研究发现甲醛的气态暴露或液态腹腔注射都可直接诱发小鼠抑郁样行为,而内源甲醛是否参与抑郁的发生尚不清楚。本研究探索脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）是否通过刺激内源甲醛产生而诱发小鼠抑郁的分子机制;并观察非侵入物理疗法——630 nm红光照射是否能激活甲醛脱氢酶而降解甲醛,从而改善小鼠抑郁样行为。方法 雄性成年C57BL/6J小鼠随机分组：a.对照组,腹腔注射磷酸缓冲液（phosphate buffer solution,PBS）;b.抑郁模型组,按浓度梯度腹腔注射LPS;c.红光干预组,按浓度梯度腹腔注射LPS后并定时进行630 nm全身红光照射。采用旷场实验（open field test,OFT）、糖水偏爱（suorose preference test,SPT）、悬尾实验（tail suspension test,TST）、强迫游泳（forced swimming test,FST）等方法,评估小鼠的抑郁样行为;用甲醛荧光（Na-FA,特异甲醛荧光探针）定量法及整脑甲醛荧光成像法,检测小鼠脑...     

基于叶绿体基因组数据的芸香科属间系统发育初步分析（专题约稿）

该研究在人工控制水分条件下,设置3个干旱胁迫处理,选用3个主栽油菜品种‘陇油10号’、‘陇油2号’、‘青杂5号’幼苗进行盆栽试验,测定干旱胁迫条件下叶片相对含水量、叶绿素含量、光合气体交换参数及叶绿素荧光参数等指标,考察各指标在干旱胁迫过程中的变化特征,并通过主成分分析(PCA)和隶属函数法评价品种的抗旱性及其主要响应因子,以揭示西北地区油菜幼苗响应干旱胁迫的光合调控机制。结果表明：(1)各品种油菜幼苗的叶片相对含水量(RWC)均随干旱胁迫程度的递增而逐渐降低,最大水分亏缺(WSD)却逐渐上升。(2)各品种油菜幼苗叶片的叶绿素a含量、叶绿素总含量随着干旱胁迫程度的递增而先增加后递减,且同一种幼苗在不同处理间差异显著。(3)各品种油菜幼苗叶片的净光合速率(P_n)、水分利用效率(WUE)、单株生物量、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)均在受到干旱胁迫时迅速降低,且同一品种幼苗在不同处理间差异显著,而其叶片蒸腾速率(T_r)在干旱胁迫下无显著变化。(4)各品种油菜幼苗叶片光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(NPQ)随着干旱胁迫程度的递增先增加后递减,最大光化学效率(F_v/F_m)和电子传递速率(ETR)在受到干旱胁迫时迅速降低,且同一品种幼苗在不同处理间差异显著。(5)主成分分析结果表明,在油菜幼苗受到干旱胁迫时RWC、C_i、G_s、P_n、WUE、叶绿素总含量、叶绿素a含量和NPQ起主要调控作用;隶属函数法综合评价表明,3个品种油菜幼苗耐旱能力由高到低依次为‘陇油10号’＞‘陇油2号’＞‘青杂5号’。     

植物多基因干扰载体体系构建与效用分析

多数重要的功能基因属于多基因家族,这些家族成员间存在功能冗余,高效的多基因干扰体系对研究多基因家族成员的生物学功能及其分子调控机制具有重要意义。对pCAMBIA1301载体改造,构建了适用于植物的多基因干扰体系pCAMBIA1301m和pCAMBIA1301s。使用该多基因干扰体系构建了四基因的干扰载体pCAMBIA1301m：35S∷SlPP2C1-2-3-4,4个目标基因为来源于番茄PP2C家族A组的PP2C1、PP2C2、PP2C3和PP2C4,并通过遗传转化导入番茄,用GUS染色和PCR检测转基因阳性植株,再利用RT-qPCR技术检测T₁和T₂代转基因植株中目标基因的干扰效率,用T₂代种子分析转基因番茄对ABA敏感性。结果表明,应用该干扰体系成功获得了四基因干扰的转基因植株35S∷SlPP2C1-2-3-4。在转基因番茄中4个目标基因的表达量显著低于野生型,其干扰效率均高于70%,转基因番茄种子萌发具有强烈的ABA不敏感性。多基因干扰体系能高效地同时沉默多个目标基因。     

中国转基因大豆的产业化策略

大豆是事关人民生活和经济社会发展的重要农产品之一,提高大豆生产水平和增加自给能力,是中国农业生产必须解决的重大问题。由于中国耕地资源不足的限制,科技创新是提升大豆生产能力的唯一出路。转基因育种是推动大豆生产发展的颠覆性技术,对美国、巴西和阿根廷等世界主产国大豆产业的发展发挥了重要作用。经过20多年的科技创新,中国转基因耐除草剂和抗虫育种技术已经成熟,这些产品的产业化种植可显著降低大豆生产成本和提升单产水平。基于中国转基因大豆技术发展进度和大豆生产的国情特点,我们提出了采用如下策略科学有序推进产业化工作。一是,在产品应用时间上,按照单一耐草甘膦除草剂、多个基因耐草甘膦和草铵膦等多种除草剂,以及耐除草剂与抗虫等复合性状等产品,依次推进相关种子的产业化;二是,在产品区域布局上,按照靶标杂草和害虫的地理分布特点顶层设计各种耐除草剂和抗虫大豆产品的种植区域;三是,在生物安全管理上,研发应用抗性杂草和害虫种群监测与治理技术,延长转基因产品的使用寿命。同时,还要加强野生大豆资源的保护工作,降低转基因大豆基因漂移对野生大豆生物多样性的影响。     

齐墩果酸抗炎抗氧化研究进展

齐墩果酸是从植物中提取的一种天然有效成分,毒性低,具有广泛的药理作用,如抗炎、抗氧化等。由于其经济价值,已成为开发热点。本文就齐墩果酸在抗炎、抗氧化两方面的有关研究及其可能机制予以综述。     

链格孢属(丝孢纲)数值分类研究初探

聚类分析树状图上Alternarla与其相似属Ulocladium、Stemphylium的种明确地分为三个表观群。36个OTU's,23个链格孢属的种,进一步形成四个清晰的亚表观群,恰与椐分生孢子喙的特征而划分的组,即无喙组、假喙组、真喙组和锥状真喙组相吻合。本试验系统中,相似属间、种间和种内的相似性值是在具体试验条件下确定的。其意义在于通过对大量有用分类信息的综合比较分析,以相似性值的形式,为不同等级单位分类地位的确定提供相应定量化的标准,从而能够比较全面地评价一个分类单位.根据研究结果,建议将Alternariamali Roberts作为细链格孢的一个分化型,即Alternarin tenuis C.G.Nees f.sp.,mali。     

Soil amendment with biochar and manure alters wood stake decomposition and fungal community composition

Biochar and manure can be used for sustainable land management. However, little is known about how soil amendments might affect surface and belowground microbial processes and subsequent wood decomposition. In a split-split-split plot design, we amended soil with two rates of manure (whole plot; 0 and 9 Mg ha⁻¹) and biochar (split plot; 0 and 10 Mg ha⁻¹). Wood stakes of three species (hybrid poplar, triploid Populus tomentosa Carr.; aspen, Populus tremuloides Michx.; and pine, Pinus taeda L.) were placed in two positions (horizontally on the soil surface, and inserted vertically in the mineral soil), which served as a substrate for fungal growth. In 3 years, the decomposition rate (density loss), moisture content, and fungal community (via high-throughput sequencing methods) of stakes were evaluated. Results indicated that biochar and/or manure increased the wood stake decomposition rates, moisture content, and operational taxonomic unit abundance. However, the richness and diversity of fungi were dependent on wood stake position (surface > mineral), species (pine > the two Populus), and sample dates. This study highlights that soil amendment with biochar and/or manure can alter the fungal community, which in turn can enhance an important soil process (i.e., decomposition).     

李玉乳菇(新种)：欧洲槭乳菇在亚洲的近缘种

槭乳菇Lactarius acerrimus,乳菇中仅有的具有双孢担子的物种,曾经在中国被多次报道。我们在研究了该种的馆藏凭证标本后并未证实它在中国的分布,而是在中国发现了它的近缘种李玉乳菇L. liyuanus (新种)。李玉乳菇的典型特征为：菌盖黄褐色具环纹、边缘具短毛,菌柄具窝斑,乳汁白色、不变色、具辣味,孢子具尖而高的条脊。它的担子为4孢,孢子较小具高而尖的条脊,这两点与槭乳菇明显不同。文中提供了该种的条形码ITS序列、其他多基因序列和详细的形态描述,同时给出了对国内馆藏槭乳菇标本的重新鉴定结果。     

珍稀濒危植物细果秤锤树开花生物学特性和繁育系统

为了解珍稀濒危植物细果秤锤树（Sinojackia microcarpa）开花特征和有性繁殖,对其花部形态特征、开花动态、花粉胚珠比（P/O）、柱头可授性、花粉活力、套袋试验、访花昆虫及访花频率进行观测。结果表明：（1）细果秤锤树的杂交指数（OCI）为4,单花期5~7 d,种群花期可持续20 d左右。花粉与胚珠比为4 093.21±498.56。开花后第3天的花粉活力最高（76.21%）,而开花后第7天时花粉活力较低（18.37%）。细果秤锤树柱头最适可授期在开花后第2天。（2）套袋试验表明,细果秤锤树存在部分自交不亲和性,同时不存在无融合生殖,传粉昆虫是其完成生殖过程所必需的,且异株授粉能够提高其坐果率和结籽率。细果秤锤树的访花昆虫有3目5科7种,主要访花昆虫有黄胸木蜂（Xylocopa appendiculata）、熊蜂（Bombus sp.）、胡蜂（Vespa sp.）、中华蜜蜂（Apis cerana）、黑带食蚜蝇（Episyrphus balteatus）、其中熊蜂平均访花频率最高,达（8.67±0.21） 次·h^-1。对该物种开花生物学特征与繁育系统进行深入研究,有利于进一步探究其濒危机制,为后续珍稀濒危植物的研究提供理论依据和参考。     

A short-chain carbonyl reductase mutant is an efficient catalyst in the production of (R)-1,3-butanediol

R-1,3-butanediol (R-1,3-BDO) is an important chiral intermediate of penem and carbapenem synthesis. Among the different synthesis methods to obtain pure enantiomer R-1,3-BDO, oxidation–reduction cascades catalysed by enzymes are promising strategies for its production. Dehydrogenases have been used for the reduction step, but the enantio-selectivity is not high enough for further organic synthesis efforts. Here, a short-chain carbonyl reductase (LnRCR) was evaluated for the reduction step and developed via protein engineering. After docking result analysis with the substrate 4-hydroxy-2-butanone (4H2B), residues were selected for virtual mutagenesis, their substrate-binding energies were compared, and four sites were selected for saturation mutagenesis. High-throughput screening helped identify a Ser154Lys mutant which increased the catalytic efficiency by 115% compared to the parent enzyme. Computer-aided simulations indicated that after single residue replacement, movements in two flexible areas (VTDPAF and SVGFANK) facilitated the volumetric compression of the 4H2B-binding pocket. The number of hydrogen bonds between the stabilized 4H2B-binding pocket of the mutant enzyme and substrate was higher (from four to six) than the wild-type enzyme, while the substrate-binding energy was decreased (from −17.0 kJ/mol to −29.1 kJ/mol). Consequently, the catalytic efficiency increased by approximately 115% and enantio-selectivity increased from 95% to 99%. Our findings indicate that compact and stable substrate-binding pockets are critical for enzyme catalysis. Lastly, the utilization of a microbe expressing the Ser154Lys mutant enzyme was proven to be a robust process to conduct the oxidation–reduction cascade at larger scales.