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。     

中国显脉长蝽属两新种记述(半翅目:长蝽科)

本文记述长蝽科显脉长蝽属两新种。此属是一个小属,全世界已知20余种,过去在我国只记载一种,现又发现两个新种。文中所用长度单位为毫米。     

UPRE-lac Z为报告基因评价酵母UPR响应初步研究 *

目的: 未折叠蛋白质反应UPR是酵母最重要蛋白质质量控制机制之一,研究UPR响应规律有助于优化异源蛋白分泌途径合成和应对酸醇等胁迫因子的细胞自我保护。方法: 选择实验室菌株W303-1A和工业菌株An-a,以UPRE启动子控制下的Lac Z为报告基因,利用CRISPR/Cas9技术构建得到指示菌株W303-1A (leu 2::UPRE-lac Z)和An-a (leu 2::UPRE- lac Z),分别简称WZ和AZ。结果: 生长曲线测定显示WZ和AZ与亲本菌株的生长接近;添加下述试剂孵育4h后测定β-半乳糖苷酶酶活:1μg/ml衣霉素、8%(v/v)乙醇、0.3%(v/v)乙酸、5%(v/v)乙醇+0.1%(v/v)乙酸;菌株AZ的比酶活分别是对照值的8.2、26.4、1.1和7.9倍,而菌株WZ则分别为12.6、2.4、1.0和1.0倍;进一步以YEplac195为载体表达β-葡萄糖苷酶,AZ和WZ转化子在2%纤维二糖中生长24h的β-葡萄糖苷酶酶活值分别为0.35和6.12U/ml,相应的LacZ则分别为对照值的3.1和5.4倍。结论: 两个菌株显示了在抑制物和异源蛋白表达UPR响应和调控能力上的显著差异,为其改造利用提供了方向;研究也为分析抑制物耐受性和异源蛋白表达关键制约因素、优化酵母ER和UPR信号通路的调控奠定了初步方法基础。     

Commitment to the First Cortical Reorganization During Conjugation in Stylonychia mytilus: An Argument for Homology with Cortical Development During Binary Fission

The asexual nature of the first cortical reorganization of conjugation in Stylonychia was analyzed by comparing the effect of amputation performed at different stages of early conjugation to that performed on vegetative cells at different stages of the cell cycle. Amputation of vegetative cells delineated a point of commitment to binary fission at 0.51–0.57 of the cell cycle. Cells amputated before this point were induced to undergo the regenerative mode of asexual development, but those amputated after this point continued with binary fission. In parallel, during conjugation a similar commitment was made around the time of formation of tight mating-pairs: early conjugants amputated around this time might undergo regeneration, and those operated on after this stage continued with the first cortical reorganization as in typical conjugants. The two mates of a pair might differ in their response to amputation, suggesting that the timing of commitment to the first cortical reorganization is not related to the events of conjugation, but rather is individually determined in the vegetative cycle of the cells before they pair up in mating. These observations provide support for the notion that the first cortical reorganization of conjugants is homologous to the asexual mode of cortical development in dividers, according to the theory of developmental heterochrony in the sexual reproduction of hypotrichs. The timing of commitment to the first cortical reorganization was found to temporally correlate with the entrance of the micronuclei into meiosis. Since the first cortical reorganization can proceed without the micronucleus, this raises the possibility that initiation of micronuclear meiosis is closely coupled with, and may be determined by, the commitment to the first cortical reorganization.     

辛伐他汀对烟雾吸入性肺损伤大鼠炎性因子及氧化应激反应的影响

目的:研究辛伐他汀对烟雾吸入性肺损伤大鼠炎性因子及氧化应激反应的影响。方法:选取60只清洁级SD大鼠,将其按照随机抽签法分成正常组、盐水组以及辛伐他汀组,每组各20只。盐水组与辛伐他汀组大鼠均制备发烟罐烟雾吸入性肺损伤模型,建模成功后30 min,辛伐他汀组大鼠予以50 mg/kg剂量的辛伐他汀灌胃,盐水组则予以等量的生理盐水灌胃,正常大鼠予以正常饲养处理。采用酶联免疫法检测血清、肺泡灌洗液中炎症因子[包括白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]及氧化应激反应指标[包括超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)]水平。结果:盐水组、辛伐他汀组大鼠血清、肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α水平均高于正常组,且辛伐他汀组大鼠上述各项指标低于盐水组(均P<0.05)。盐水组、辛伐他汀组大鼠血清、肺泡灌洗液中SOD水平低于正常组,辛伐他汀组明显高于盐水组(均P<0.05),盐水组、辛伐他汀组大鼠血清、肺泡灌洗液中MDA水平高于正常组,辛伐他汀组明显低于盐水组(均P<0.05)。结论:辛伐他汀对烟雾吸入性肺损伤大鼠的炎性因子具有明显的改善作用,且有利于减轻大鼠的氧化应激反应程度。     

空心钉加内侧支撑钢板与单纯空心钉治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的疗效比较研究

目的:比较PauwelsⅢ型股骨颈骨折分别经单纯空心钉、空心钉加内侧支撑钢板治疗的临床疗效。方法:回顾性分析2016年3月～2019年2月期间收治的113例PauwelsⅢ型股骨颈骨折患者的临床资料,根据手术方式分为A组(n=55,单纯空心钉内固定治疗)和B组(n=58,空心钉加内侧支撑钢板治疗),比较两组患者围术期指标、髋关节功能、术后疼痛及复位质量,记录两组患者随访期间并发症发生情况。结果:B组术中出血量多于A组,手术时间长于A组(均P0.05);B组骨折愈合时间、完全负重时间短于A组(P0.05)。两组患者术后3个月、术后6个月髋关节Harrris评分呈升高趋势,视觉模拟评分量表(VAS)评分呈下降趋势(P0.05);B组术后3个月、术后6个月髋关节Harrris评分高于A组,VAS评分则低于A组(P0.05)。与术后3 d相比,A组患者术后6个月正位、侧位Garden指数降低(P0.05);B组术后6个月正位、侧位Garden指数评分高于A组(P0.05)。B组并发症发生率低于A组(P0.05)。结论:与单纯空心钉内固定治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折相比,空心钉加内侧支撑钢板虽然术中出血量多,手术时间略长,但其术后恢复效果更佳,且并发症发生率更低,临床应用价值较高。     

不同熟化措施对黑土母质发育的新成土壤有机碳库的影响

基于8年田间定位试验,采用土壤团聚体分组和闭蓄态微团聚体分离技术,将土壤有机质分为总粗颗粒有机质(活性碳库)、总细颗粒有机质(慢性碳库)和总粉黏粒(惰性碳库) 3个组分,探讨不同熟化措施对黑土母质发育而成的新成土壤总有机碳库及不同活性有机碳库的影响,为黑土严重侵蚀地区母质表露后土壤肥力的快速恢复提供依据。试验设置自然恢复(NatF)、苜蓿种植(Alfa)、无肥(F0C0)、化肥(F1C0)、低量有机肥与化肥配施(F1C1)、高量有机肥与化肥配施(F1C2)等6个熟化处理。结果表明:黑土母质经过8年不同熟化处理后,土壤总有机碳和各组分有机碳含量均显著提高;与NatF相比,有机肥与化肥配施(F1C2和F1C1)对土壤总有机碳的提升作用最为明显,增幅分别为60.7%和41.2%;Alfa其次,增幅18. 2%;F0C0或F1C0处理土壤总有机碳与NatF间无显著差异;F1C2和F1C1处理土壤3个组分有机碳含量均显著高于其他熟化处理,与F1C1相比,F1C2处理对各组分有机碳提升作用更为明显;与NatF相比,Alfa处理土壤有机碳的增加主要表现为粉黏粒结合有机碳的增加;F1C0和F0C0处理土壤总细颗粒有机质和总粉黏粒中有机碳与NatF间无显著差异,总粗颗粒有机质中有机碳含量低于NatF。研究表明,在米豆轮作和传统耕作体系下,农田生态系统高量有机物料投入配施化肥能够加速黑土母质的熟化进程,快速提高土壤中活性碳库和惰性碳库的容量,是严重退化黑土有机质快速提升的有效措施。     

杉木采伐迹地营造阔叶树种对土壤微生物生态化学计量特征的影响

研究土壤微生物生物量及其生态化学计量特征对造林树种转换的响应,对深入了解森林生态系统土壤养分循环和有效性具有重要意义。本研究以1993年春在二代杉木采伐迹地上营造的26年生米老排和杉木人工林为对象,采用氯仿熏蒸法测定了0～40 cm土层土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)的变化。结果表明: 与杉木人工林相比,米老排人工林0～10 cm土层MBC和0～20 cm土层MBN和MBP均显著提高, 0～20 cm土层MBC/MBP和10～20 cm土层MBN/MBP显著降低。两种人工林所有土层MBC/MBN均无差异。相关分析显示,土壤含水率、总有机碳、总氮、全磷、有效磷与MBC、MBN和MBP呈显著正相关,而与MBC/MBP和MBN/MBP呈显著负相关。逐步线性回归分析表明,MBN和MBP主要受土壤总氮和有效磷的影响,而MBC/MBP和MBN/MBP主要受有机碳和有效磷的驱动。研究表明,造林树种从杉木转换成米老排能够增加表层土壤微生物生物量,加速氮磷养分周转,增加土壤氮磷养分供应能力。米老排人工林土壤MBP的增加可能在一定程度上缓解了树木生长的磷限制。     

H2S作为下游信号参与SA对低温弱光下黄瓜幼苗光合作用的调控

水杨酸(SA)和硫化氢(H₂S)在调控非生物胁迫下植物生长发育和生理代谢中均起着非常重要的作用,但二者作为信号分子在调控低温弱光下黄瓜光合作用中的互作关系还不清楚。本试验以黄瓜幼苗为试材,分别用SA和硫氢化钠(NaHS,H₂S供体)及其清除剂或抑制剂喷撒叶面,以适宜温光下去离子水处理为对照(CK),研究低温(8 ℃/5 ℃,昼/夜)弱光(100 μmol·m^-2·s^-1)下SA和H₂S对黄瓜幼苗光合作用的调控及互作关系。结果表明: SA可明显增强L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(LCD、DCD)活性及其mRNA表达,促进内源H₂S产生;NaHS对苯丙氨酸解氨酶和异分支酸合成酶活性、mRNA表达量及内源SA含量影响不大。SA和NaHS可使低温弱光下黄瓜幼苗的光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显提高,胞间CO₂浓度显著降低;同时增强核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶、Rubisco活化酶、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶活性及其mRNA表达,促进光合碳同化;提高光下PSⅡ实际光化学效率和暗下PSⅡ最大光化学效率,从而减轻低温弱光胁迫对黄瓜幼苗的光合机构的损伤和生长量的影响。H₂S清除剂次牛磺酸(HT)可使SA对低温弱光下黄瓜幼苗的光合作用和生长促进效应明显减弱,而SA抑制剂多效唑和氨基茚磷酸对H₂S诱导的黄瓜幼苗光合机构对低温弱光的耐受性无显著影响,说明H₂S作为SA的下游信号,参与调控低温弱光下黄瓜幼苗的光合作用。     

Cd污染及其与大气CO2浓度升高、N添加复合作用对大叶相思生长的影响

为了解Cd污染胁迫下树木对CO_2浓度升高、N添加及其复合作用的响应,应用开顶箱,探讨Cd及其与CO_2、N的复合作用对大叶相思(Acacia auriculiformis)基径、树高和生物量的影响。结果表明,Cd添加抑制大叶相思基径、树高和生物量的增长,并且具有时间滞后性;大气CO_2浓度升高、N添加及CO_2+N均有缓解Cd对植物生长抑制作用的趋势,其中, N添加更能促进大叶相思基径的生长,树高生长则对CO_2升高更为敏感;在Cd污染土壤中,N添加的缓解作用最显著。因此,氮肥管理是重金属污染土地修复初期促进植物修复的重要策略。