褪黑素调节烟草丁香假单胞菌抗性的功能研究

为分析褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)在植物先天免疫中的功能及调控机理,研究以病原菌丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000,Pst DC3000)—烟草互作系统为模型,检测了病原菌侵染对烟草褪黑素相关基因表达的影响,并探讨了褪黑素对植物叶片病原菌生长以及气孔开度和活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)含量的影响以及调控机理。结果表明:(1)Pst DC3000处理提高了烟草褪黑素合成(NtSNAT1)和受体(NtPMTR1)基因表达,且外源褪黑素处理降低了叶片中的病原菌含量。(2)与野生型植物相比,过表达大豆GmSNAT1基因显著提高了转基因烟草中内源褪黑素含量和NtPMTR1的表达,且转基因烟草叶片中的Pst DC3000菌落数显著下降。(3)外源褪黑素和细菌鞭毛蛋白多肽flg22处理诱导了野生型和转基因烟草保卫细胞中ROS产生和气孔关闭,且转基因植物对褪黑素和flg22诱导的气孔关闭和ROS产生比野生型烟草更加敏感。综上所述,研究表明褪黑素可能通过受体NtPMTR1介导的信号途径促进保卫细胞ROS产生,诱导气孔关闭,从而降低病原菌Pst DC3000的入侵。     

动物内源褪黑素调控生物节律的研究进展

内源褪黑素对人类和其他哺乳动物的节律行为具有调控功能。生物节律是自然进化赋予生命的基本特征之一,生物体的生命活动受到生物节律的控制与影响。在哺乳动物中,节律调控中心是松果体,其主要功能是合成和分泌褪黑素。褪黑素广泛参与生物体节律行为的调节,本文从褪黑素的产生和作用机制,分别阐述褪黑素对昼夜节律行为和多种年节律行为的调控作用,同时明确褪黑素与生物钟及神经内分泌系统的直接作用和反馈互动的复杂集合,进一步揭示褪黑素调控生物节律的重要作用,以期为褪黑素的基础研究以及未来探究生物体的生物钟内源性发生机制提供参考。     

外源褪黑素对干旱胁迫下黑麦草和苜蓿抗氧化能力及养分吸收的影响

以黑麦草和苜蓿为对象,分别叶面喷施和根施100 μmol·L^-1的褪黑素溶液,在干旱胁迫下测定了生物量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、养分含量(有机碳C、全氮N、全磷P)等指标,研究外源褪黑素对干旱胁迫下植物抗氧化能力及养分吸收的影响。结果表明: 干旱胁迫下,黑麦草和苜蓿的地上、地下生物量显著降低,外施褪黑素能够有效缓解干旱胁迫对黑麦草和苜蓿生长的抑制作用,叶面喷施和根施褪黑素使干旱胁迫下黑麦草的生物量分别增加14.5%和29.6%,苜蓿的生物量分别增加36.6%和49.1%。干旱胁迫下,黑麦草的SOD、POD活性和苜蓿的SOD活性显著降低,外施褪黑素显著提高黑麦草和苜蓿的SOD、POD、CAT活性,减少叶片中MDA的积累,使叶片相对电导率显著下降,抗氧化能力显著提高。干旱和外施褪黑素对黑麦草和苜蓿有机碳含量无显著影响。干旱胁迫下,黑麦草叶片和根中的N、P含量以及苜蓿根中的N含量降低,外施褪黑素提高黑麦草和苜蓿根和叶片中的N、P含量,这表明褪黑素对干旱胁迫下黑麦草和苜蓿的养分吸收有一定的调节作用。施用褪黑素不仅能改善植物的抗氧化能力,还能调节养分吸收以增强植物对干旱胁迫的适应性,而且叶面喷施褪黑素效果好于根施。     

褪黑素在哺乳动物皮肤中的生物学功能及对山羊绒生长的调控作用

褪黑素(melatonin, MT)可促进山羊绒的生长,提高山羊绒的产量,增加养羊业的经济效益。本文阐述了哺乳动物皮肤中褪黑素的生物合成、代谢和功能,对褪黑素调控山羊绒生长的国内外研究进展进行了综述,对未来研究方向进行了展望,以期为绒山羊研究人员深入探索褪黑素促山羊绒生长的机理提供参考。     

褪黑素对胃癌小鼠Survivin表达的影响

目的探讨褪黑素对胃癌小鼠Survivin表达的影响。方法选用6-8周龄SPF级615近交系小鼠,接种胃癌MFC细胞,建立荷瘤小鼠模型并给予不同剂量的褪黑素处理,用Real-time PCR法和Western blot法检测肿瘤组织中Survivin mRNA和蛋白的表达。结果 Real-time PCR和Western-blot检测显示褪黑素各干预组小鼠胃癌组织中Survivin基因的表达水平下降且随褪黑素剂量增大而降低。结论褪黑素具有下调survivin的作用。褪黑素降低survivin的表达,可能是褪黑素抑制肿瘤的作用机制之一。     

中西医观解读时间生物学

时间生物学是一门研究生命活动节律的科学。在西方医学中,研究时间生物学是利用分子生物学实验来阐释其机制,以西医的思维方法解释时间生物学的生理及病理过程;中医对时间生物学的记载有两千多年的历史,阴阳理论、子午流注学说以及五运六气学说一直以来都在指导中医的诊断和治疗。中西医观的不同对时间生物学的研究提供了新的研究思路,同时时间生物学也为研究中西医结合提供了广阔的前景。     

褪黑素与维生素 E 对抗花萼海绵诱癌素毒性作用的差异

最近的研究发现,褪黑素对花萼海绵诱癌素 (calyculin A , CA) 引起的骨架蛋白神经细丝异常过度磷酸化有保护作用 . 为进一步探讨褪黑素对骨架蛋白τ异常过度磷酸化的保护作用及其机制,分别用 CA, CA+ 褪黑素或 CA+ 维生素 E 处理鼠野生型成神经瘤细胞 (N2awt) ,采用 MTT 法测定细胞存活率,用免疫印迹法测定τ蛋白磷酸化水平,用 ³²P- 特异底物标记技术检测 GSK-3 和 PP-2A 活性,并进一步测定了细胞内脂质过氧化产物丙二醛含量,细胞内过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性 . 结果显示：褪黑素不仅对 CA 引起的抗氧化酶活性降低和脂质过氧化的保护作用强于经典抗氧化剂维生素 E ,而且对τ蛋白磷酸化的保护作用也强于经典抗氧化剂维生素 E ;褪黑素可同时激活 PP-2A 又抑制 GSK-3 ,而维生素 E 同时抑制两种酶的活性 . 研究提示：褪黑素既通过抗氧化作用,也通过调节细胞内磷酸化平衡对抗 CA 对神经细胞的毒性作用 .     

叶面喷施褪黑素对低温胁迫下南瓜幼苗生长和生理特性的影响

以南瓜品种‘永安2号’幼苗为试验材料,采用室内盆栽实验,在叶面喷施不同浓度(0、50、100、150、200和300μmol·L^(-1))褪黑素(MT)后进行低温(10℃/7℃)胁迫处理,考察幼苗生长指标以及相对电导率、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量等抗逆生理指标的变化,初步探讨外源褪黑素缓解南瓜幼苗低温冷害的生理机制。结果表明:(1)在低温胁迫条件下,南瓜幼苗出现叶片萎蔫失水、边缘失绿褪色、向内卷曲等冷害症状;幼苗株高、茎粗、鲜重、干重和壮苗指数等生长指标及叶片相对叶绿素含量均显著降低;叶片相对电导率、MDA含量和O^(-)·_(2)产生速率显著升高50%以上,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶活性以及可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量也大多显著升高。(2)与低温胁迫处理相比,叶面喷施不同浓度褪黑素后,南瓜幼苗叶片冷害症状均得到不同程度恢复,并以100μmol·L^(-1) MT处理生长状态最好,植株形态表型与对照已没有明显差异;幼苗生长指标以及叶片相对叶绿素含量、6种抗氧化酶活性、3种渗透调节物质含量均不同程度提高,并随着MT浓度升高均先升后降,且均在100μmol·L^(-1) MT处理最高。研究发现,外源褪黑素能通过提高叶片叶绿素含量、增强抗氧化酶活性、增加渗透调节物质积累,显著降低低温冷害造成的膜质过氧化程度,有效减轻低温胁迫对南瓜幼苗的伤害,增强其抵抗低温能力,恢复幼苗的正常生长,且喷施浓度为100μmol·L^(-1)时效果最佳。     

褪黑素对睡眠的调节

褪黑素独特的昼夜分泌节律有固定的相位关系。多年来的研究表明,在日行性运行,生理性的褪黑素浓度升高是睡眠的促发因子。外源性慢性给予褪黑素以调节睡眠节律为主;而急性给药,又 可观察到直接的催眠效果。褪黑素影响睡眠的机制是多方面的,它可通过对各种神经内分泌系统、神经递质及其受体、视交叉上核、体温以及神经免疫免疫的作用来参与睡眠的调节。