稀土-落叶松单宁配合物的合成及抗真菌活性研究

以稀土(Re~(3+))和落叶松单宁(LT)为原料,采用液相合成法合成了5种廉价的稀土-落叶松单宁(Re~(3+)-LT)配合物,并通过红外光谱、X射线光电子能谱、紫外光谱以及配位数测定确定了配合物的结构.采用牛津杯法、琼脂稀释法测定配合物对黑曲霉、红曲霉、白腐菌、毛霉4种真菌的抑制作用.在抑菌方面,5种配合物对上述4种真菌均具有较强的抑制作用,其抑菌活性大小顺序为Ce~(3+)-LTGd~(3+)-LTLa~(3+)-LTNd~(3+)-LTYb~(3+)-LT,其中Ce~(3+)-LT对4种真菌的最小抑菌浓度分别为:1.6、1.6、0.8和1.6 g·L~(-1);Yb~(3+)-LT对4种真菌的最小抑菌浓度分别为:3.2、1.6、3.2和3.2 g·L~(-1).在杀菌方面,Yb~(3+)-LT的杀菌活性最强,其对4种真菌的最小杀菌浓度分别为:6.4、3.2、3.2和6.4 g·L~(-1).此外,尽管Nd~(3+)-LT和Gd~(3+)-LT具有较强的抑菌活性,但对黑曲霉和毛霉的杀菌作用较弱.     

Nitrogen deprivation induces cross-tolerance of Poa annua callus to salt stress

Alternative respiration pathway (AP) is an important pathway which can be induced by environment stresses in plants. In the present study, we show a new mechanism involving the AP in nitrogen deprivation-induced tolerance of Poa annua callus to salt stress. The AP capacity markedly increased under a 600 mM NaCl treatment or nitrogen deprivation pretreatment and reached a maximum under the nitrogen deprivation pretreatment combined with the NaCl treatment (–N+NaCl). Malondialdehyde (MDA) and H₂O₂ content and Na⁺/K⁺ ratio significantly increased under the 600 mM NaCl treatment but less under the–N+NaCl treatment. Moreover, both the nitrogen deprivation and the NaCl stress stimulated the plasma membrane (PM) H⁺-ATPase activity and increased pyruvate content. The maximal stimulating effect was found under the–N+NaCl treatment. When the AP capacity was reduced by salicylhydroxamic acid (SHAM, an inhibitor of AP), content of MDA and H₂O₂ and Na⁺/K⁺ ratio dramatically increased, whereas PM H⁺-ATPase activity decreased. Moreover, exogenous application of pyruvate produced a similar effect as the nitrogen deprivation pretreatment. The effects of SHAM on the Poa annua callus were counteracted by catalase (a H₂O₂ scavenger) and diphenylene iodonium (a plasma membrane NADPH oxidase inhibitor). Taken together, our results suggest that the nitrogen deprivation enhanced the capacity of AP by increasing pyruvate content, which in turn prevented the Poa annua callus from salt-induced oxidative damages and Na⁺ over-uptake.     

牛生长激素基因在马铃薯中的表达

将牛生长激素基因ｃＤＮＡ 与Ｐａｔａｔｉｎ ＣｌａｓｓＩ启动子及ＮＯＳ３终止子连接,构建了表达载体ｐＰＢＧＴ． 用直接法将表达载体转入农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍ ｅｆａｃｉｅｎｓ） ＬＢＡ４４０４（ｐＲＡＬ４４０４）菌株, 用此菌株转化马铃薯（Ｓｏｌａｎｕｍ ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ ）得到再生植株． 经ＮＰＴⅡ活性检测,总ＤＮＡ ＰＣＲ和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ证明目的基因已整合到马铃薯基因组中．ＲＮＡ 点杂交和Ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔ表明牛生长激素基因已在转基因马铃薯块茎中转录和表达     

细菌耐药影响肠道菌群及其宿主免疫调控

抗生素在养殖业、医疗业及制药业的广泛应用导致环境中的细菌耐药性日益严重,环境中的抗生素及耐药细菌一旦进入人体肠道,将破坏肠道菌群稳态,对人体健康造成威胁,而残存于饮食中的环境污染物则加剧了细菌耐药造成的人体健康影响。文中在总结大量文献的基础上,阐述了细菌耐药对人体和动物肠道菌群的影响机制及其相关的机体免疫调控,以环境中影响人体肠道菌群获得耐药性的来源作为切入点,阐述抗生素和耐药细菌进入人体肠道后对人体肠道菌群结构和耐药基因组成的影响,以及与人体免疫和免疫调节相关疾病之间的相关机制,并对今后的研究方向进行了展望。     

高等植物脯氨酸代谢研究进展

很多植物在胁迫条件下可以通过增加合成、减少降解而在体内累积大量脯氨酸,这对于调节渗透平衡、防止渗透胁迫对植物造成伤害、清除自由基、保护细胞结构具有重要意义。脯氨酸合成、降解相关酶的编码基因大都已经克隆到,但对脯氨酸在植物发育中的具体作用、胁迫条件下脯氨酸累积的分子机理了解还比较少。概述了植物控制脯氨酸合成、降解相关酶的编码基因的研究进展情况。     

植物对重金属耐性的分子生态机理

植物适应重金属元素胁迫的机制包括阻止和控制重金属的吸收、体内螯合解毒、体内区室化分隔以及代谢平衡等。近年来,随着分子生物学技术在生态学研究中的深入应用,控制这些过程的分子生态机理逐渐被揭示出来。菌根、根系分泌物以及细胞膜是控制重金属进入植物根系细胞的主要生理单元。外生菌根能显著提高寄主植物的重金属耐性,根系分泌物通过改变根际pH、改变金属物质的氧化还原状态和形成络合物等机理减少植物对重金属的吸收。目前,控制菌根和根系分泌物重金属抗性的分子生态机理还不清楚。但细胞膜跨膜转运器已得到深入研究,相关金属离子转运器被鉴定和分离,一些控制基因如铁锌控制运转相关蛋白(ZIP)类、自然抵抗相关巨噬细胞蛋白(Nramp)类、P_1B-type ATPase类基因已被发现和克隆。金属硫蛋白(MTs)、植物螯合素(PCs)、有机酸及氨基酸等是植物体内主要的螯合物质,它们通过螯合作用固定金属离子,降低其生物毒性或改变其移动性。与MTs合成相关的MT-like基因已经被克隆,PCs合成必需的植物螯合素合酶(PCS), 即γ-Glu-Cys二肽转肽酶(γ-ECS) 的编码基因已经被克隆,控制麦根酸合成的氨基酸尼克烟酰胺(NA)在重金属耐性中的作用和分子机理也被揭示出来。ATP 结合转运器(ABC)和阳离子扩散促进器(CDF) 是植物体内两种主要膜转运器,通过它们和其它跨膜方式,重金属被分隔贮藏于液泡内。控制这些蛋白转运器合成的基因也已经被克隆,在植物中的表达证实其与重金属的体内运输和平衡有关。热休克蛋白(HSP)等蛋白类物质的产生是一种重要的体内平衡机制,其分子机理有待进一步研究。重金属耐性植物在这些环节产生了相关响应基因或功能蛋白质,分子克隆和转基因技术又使它们在污染治理上得到了初步的应用。     

以油体作为生物反应器的研究进展

获得安全、经济、稳定具有生物活性的重组蛋白,应用于基础研究及临床应用是一个重大的战略课题,现在可以利用酵母、细菌和动物细胞生产多种药物蛋白,但这些蛋白的生产过程还存在许多问题.利用植物作为生物反应器生产药用蛋白和疫苗是目前生物反应器研究的热点.油体蛋白在油料作物种子中高水平表达且易于分离,经过改造后是生产目的蛋白的一种理想栽体.介绍了油体、油体蛋白的结构以及利用植物油体蛋白表达体系这一新型植物生物反应器生产目的蛋白的研究进展和前景.     

模拟光条件下禾本科植物和藜科植物蒸腾特性与水分利用效率比较

利用人工模拟光源研究了两种 C4 光合途径禾本科植物 (虎尾草、狗尾草 )和两种 C3光合途径藜科植物 (藜、绿藜 )的光合速率 ( Pn)、蒸腾速率 ( Tr)、水分利用率 ( WUE)、气孔导度 ( Gs)、胞间 CO2 浓度 ( Ci)及叶面饱和蒸气压亏缺 ( Vpdl)随模拟光辐射 ( SPR)增强的变化规律及 Gs、Ci、Vpdl对 Tr和 WUE的影响。结果表明 :( 1 ) 4种植物的 Pn和 Tr均随 SPR增强而增大 ,两种藜科植物最大净 Pn和 Tr均高于两种禾本科植物的最大净 Pn和 Tr。 ( 2 ) WUE随 SPR增强先增大后减小 ,两种禾本科植物和两种藜科植物分别在SPR为 40 0、1 2 0 0 μmol/( m2·s)时达到最大值 ,禾本科植物的最大 WUE明显高于藜科植物。 ( 3) 4种植物的 Gs、Ci均随 SPR的增强而减小 ,两种藜科植物的 Gs和 Ci均显著高于两种禾本科植物。4种植物的 Vpdl均随 SPR增强而增大 ,禾本科植物高于藜科植物。实验表明 ,在以水分为限制因素的半干旱草原区 ,禾本科植物具有更好的保水机制和更高的水分利用效率 ,与藜科植物相比 ,在水分生态上具有一定的竞争优势。     

球毛壳菌(Chaetomium globosum)NK102 纤维素酶基因及其表达条件

[目的]生物质的利用是当前生物技术研究的一个热点.本小组分离到一株高效降解纤维素球毛壳菌(Chaetomium globosum)NK102,本文拟探索研究此菌的纤维素酶表达系统并寻找影响酶基因表达的关键因素.[方法]通过对NK102测序,本文界定了球毛壳菌NK102的主要纤维素酶编码基因,使用数字基因表达谱升级版(RNA-Seq)的方法得到纤维素酶基因的表达差异,然后观察了营养、物理条件下纤维素酶基因表达和酶活性变化的情况.[结果]发现随着培养时间的延长,纤维素酶基因整体上表达量升高.在所选基因中,外切葡聚糖酶、纤维二糖脱氢酶和内切葡聚糖酶基因(cbh1,cdh和egl1)的表达量最高.糖代谢的负调控因子ACE I和CreA的随时间表达量均降低,而Hap2/3/5复合体的表达量反而升高.之后检测了不同碳源培养基对纤维素酶基因表达量和酶活性的影响,发现葡萄糖为强阻遏因子,纤维二糖为其诱导物,而山梨醇没有影响.特别是,我们发现光照也影响纤维素酶基因的表达,黑暗条件明显抑制酶基因的表达.[结论]转录组学的方法可以初步探索纤维素酶表达的规律,酶基因的表达受到营养、物理条件的影响.本研究为揭示球毛壳菌降解纤维素分子机理和阐释生物质糖代谢途径提供了有用参考.