W86F/W86A突变对细菌视紫红质光循环影响的差异性分析

细菌视紫红质(bacteriorhodopsin,bR)是一种光驱受体蛋白,每个活性单元由3个单体组成,每个单体由一分子视蛋白和一分子的视黄醛发色团共价结合而成,其功能为从胞内向胞外定向传输质子,利用形成的质子浓度梯度将光能转化为化学能.光照后视黄醛发色团构型发生all-trans向13-cis转变,蛋白的构象也随之发生了一系列具有稳定中间态的变化并驱动质子的定向传递.为探讨bR视黄醛键合区保守性氨基酸色氨酸86 (Tryptop-han86,w86)对其光循环中间态和质子泵功能的影响,本研究采用定点突变技术将W86突变为侧链大小不同的F86和A86,通过原位紫外-可见光吸收光谱、闪光光解光谱、pH滴定、固体核磁共振等技术手段,探究W86F和W86A突变对bR光循环及质子泵功能影响差异性的分子机制.结果 表明,W86F和W86A突变均造成了bR暗适应状态下视黄醛顺反异构平衡向顺式构型占优的方向移动,且W86F突变可造成反式构型的完全消失.此外,无论是W86F还是W86A突变都造成了蛋白光循环中间态的减弱且衰减延长,以及质子泵功能减弱,但影响机制各有所不同,这可能与这两个突变对视黄醛多烯链上电子云的分布以及周围残基造成的扰动程度不同有关.     

短期生长环境光强骤增导致典型阴生植物三七光系统受损的机制

阴生植物突然暴露在强光下造成光损伤的情况时有发生, 但其对高光敏感的潜在机制尚不十分清楚。为阐明阴生植物无法在自然全光照环境下生存的相关机制, 该研究以典型阴生植物三七(Panax notoginseng)为材料, 将遮阴环境下(10%透光率)生长的植株转移到全日光环境下3天, 研究其相对叶绿素含量(SPAD值)、光合参数以及叶绿素荧光参数的变化。结果表明, 全光环境下三七光合日变化呈现“双峰”曲线特征, 且净光合速率在处理期间逐日降低。全日光下三七叶片SPAD值、水分利用率和光能利用率显著降低; 叶片光系统I (PSI)反应中心P700最大荧光信号、光系统II (PSII)电子传递速率、暗适应下PSII最大量子效率和光下PSII最大量子效率显著低于遮阴环境下的植株, 且至傍晚不能完全恢复。而参与调节性能量耗散的量子产量、PSI受体侧限制引起的非光化学量子产量、环式电子流则显著高于遮阴环境下的三七。此外, 生长环境光照强度骤增导致荧光诱导动力学曲线发生明显变化, 并显著升高了PSII供体侧和受体侧的荧光产量。当阴生植物三七突然暴露于全光环境下时, 强烈的光照会导致PSII供体侧的放氧复合体活性受损, 抑制受体侧的电子传递, 过度还原PSI的受体侧进而引发PSI光抑制。该研究结果揭示, 全日光导致的PSII不可逆损伤和PSI光抑制可能是典型阴生植物三七为什么不能在全日照光环境下存活的重要原因。     

集胞藻 PCC 6803中Sll0875蛋白参与调控光系统I活性的生物功能研究

叶绿醌是由1个萘醌环和1个半不饱和植基侧链组成的一类光系统Ⅰ（photosystem Ⅰ,PSⅠ）特有的辅因子。目前,在蓝藻中对其生物合成途径的研究主要集中在萘醌环的形成方面,而对其植基侧链的合成尚缺乏相关报道。本研究通过与近期在拟南芥中发现的1种催化植基单磷酸形成植基二磷酸的激酶（VTE6）进行同源序列比对,在集胞藻 PCC 6803中发现1个与之高度同源的蛋白质Sll0875。研究发现,在Sll0875缺失突变体中,叶绿醌和生育酚的含量缺失,叶绿素的含量降低（P<0.05）,且该突变体在无葡萄糖培养基中生长迟缓。进一步利用叶绿素荧光、P700氧化还原动力学、77K低温荧光光谱和免疫印迹分析等方法分析了该蛋白质的缺失对PSⅠ功能的影响。研究表明,在突变体Δsll0875中, PSⅠ活性下降,PSⅠ亚基含量与野生型相比显著降低（P<0.01）。这一结果表明,叶绿醌的缺失影响了PSⅠ复合物的累积,导致PSⅠ功能受损,从而影响了蓝藻正常的生长和发育。本研究在蓝藻中证实植醇磷酸化途径对叶绿醌合成的重要性,为进一步研究蓝藻中叶绿醌在PSⅠ复合物的合成、组装和稳定等过程中的作用奠定基础。     

云南特有螺类光肋螺蛳主要生物学特征研究

光肋螺蛳（Margarya mansugi）是仅分布于云南省的特有螺类。受过度捕捞、栖息环境破坏等人为因素影响,光肋螺蛳自然种群急剧萎缩,目前已被世界自然保护联盟列为极危物种。由于光肋螺蛳的研究资料匮乏,其生物学特征尚未被完全掌握,制约了光肋螺蛳保护对策的制定。为此,通过室内人工驯养观察,记述了光肋螺蛳的形态、活动习性、食性、生长和繁殖等主要生物学特征。光肋螺蛳壳质厚且坚硬,呈长圆锥形,褐色,角质厣,螺壳一般有5~6个螺层,体螺层有4条环肋,雌螺体型一般比同龄雄螺大;喜栖息在水体底层,夜晚活动频率明显高于白天;主要以藻类为食,成螺经驯化可摄食人工配合饲料;仔螺、幼螺和成螺的生长速度顺次降低;性成熟时间需要两年以上,卵胎生,终年生产,一般在白天交配,交配时间7~10 h,分批产仔,每次产仔1~2只,观察到的一只雌螺分9批产仔,共产仔螺14只。从受精到仔螺产出需85 d以上。本研究可为光肋螺蛳基础生物学研究积累资料,同时也可为高原湖泊特有螺类的人工驯养繁育提供参考。     

甘蓝型油菜下胚轴和带柄子叶再生体系研究

以甘蓝型油菜野油19号的下胚轴和带柄子叶为外植体,研究其下胚轴和带柄子叶在不同浓度激素配比下的分化率及再生频率的变化。该品系的油菜下胚轴和带柄子叶在1.5 mg/L的2,4-D中预培养4 d后,转入分化培养基中,其愈伤组织形成早,发生快,再生频率和分化频率均较高。其中,下胚轴转入MS+3 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA培养基中的分化率和再生频率最高,再生频率达到86.67%;带柄子叶外植体的再生频率要比下胚轴的再生频率低,在MS+4 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA的分化培养基中芽的再生频率为46.67%。本研究初步建立了甘蓝型油菜野油19号的高频率再生体系。     

红花荷

<正>红花荷(Rhodoleia championii Hook.f.)为金缕梅科(Hamamelidaceae)红花荷属植物。常绿乔木,高达12 m。嫩枝颇粗壮,无毛,干后皱缩,暗褐色。叶厚革质,卵形,长7～13 cm,宽4.5～6.5 cm,先端钝或略尖,基部阔楔形,有3出脉,上面深绿色,下面灰白色,干后有多数小瘤状凸起;侧脉两面均明显。头状花序长3～4 cm,常弯垂;花序柄长2～3 cm,有鳞状小苞片5～6片;     

光黑壳属植物内生菌的一个新纪录种

从采自河南境内伏牛山的野生碎米桠（Isodon rubescens （Lamiaceae））中分离到1株内生真菌,经鉴定为光黑壳属的中国新纪录种－Preussia dakotensis,,根据研究菌株对其进行了详细的形态描述、分子鉴定及分析讨论。     

光敏剂HMME对人骨肉瘤细胞U-2OS的光动力作用及其作用机制的初步研究

目的：探讨光敏剂（HMME）介导的光动力疗法对人骨肉瘤细胞U-2OS的杀伤效应及机制研究。方法：使用不同浓度（0、10、20、30、40μg.ml-1）的光敏剂,采用不同光照能量（0、3、6、9 J.cm-2）照射人骨肉瘤细胞,与空白对照组、药物对照组（无光照但加光敏剂）和光照对照组（不加光敏剂但加光照）进行比较,MTT法检测细胞的存活率,选择半数有效量药物浓度和光照能量,作为实验组。以空白对照组为对照,采用Hoechst33342染色法,观察细胞凋亡情况。用western blot方法检测细胞凋亡蛋白caspase-7、caspase-9和PARP-1。结果：MTT结果显示,空白对照组、药物对照组和光照对照组对细胞存活率在96.7%和100%之间,药物的半数有效量为40.1μg.ml-（16 J.cm-2）和25.0μg.ml-（19 J.cm-2）。Hoechst33342染色法观察到实验组细胞明显凋亡。westen blotting检测结果,实验组与对照组相比,caspase-7、caspase-9和PARP-1表达明显增高。结论：HMME-PDT对人骨肉瘤细胞U-2OS有显著的杀伤效应,且呈光敏剂浓度和光照强度依赖性,其杀伤效应与caspase途径相关。     

发光纤维的开发以及在纺织服装中的应用分析

蓄光型自发光材料是一类可以吸收激发光能并将其储存起来,在光激发停止后将储存的能量以光的形式慢慢释放出来,并可持续几个甚至十几个小时的发光材料。本文主要介绍利用蓄光型自发光材料开发的二级产品,发光纤维的种类、发光原理、制备方法及其在纺织服装中的产品开发与应用。     

小麦光温敏雄性不育系BNS育性转换与内源激素的关系研究

BNS是一种光温敏型小麦不育新类型,具有不育彻底、育性转换稳定等特性,对小麦杂种优势研究有重要价值。为研究内源激素在BNS育性调控中的作用,以秋播与春播BNS花粉发育的四分体期至三核期4个关键时期幼穗为实验材料,采用间接酶联免疫(ELISA)法分别测定了BNS不育和可育幼穗中生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和玉米素核苷(ZR)4种内源激素的含量变化。结果显示:(1)BNS在陕西关中地区正常秋播雄性不育、早春播雄性育性正常。(2)单核期和三核期是BNS温度敏感期,单核期均温高于15.35℃、三核期均温高于18.64℃时,BNS育性发生转换,雄性不育度随温度升高逐渐降低。(3)BNS在敏感期响应外界温度,4种内源激素的含量发生显著变化,调控育性表达;单核期不育幼穗中IAA、GA3和ZR含量比可育幼穗低21.9%、33.6%和30.2%,ABA含量反而增加23.4%;三核期不育幼穗ABA和ZR含量分别比可育幼穗高59.7%和31.4%,GA3则低44.0%。(4)与雄性可育幼穗相比,BNS雄性不育幼穗在单核期的IAA/GA3、ABA/GA3值偏高;二核期IAA/ABA值较低;三核期的IAA/GA3、ABA/GA3值较高,IAA/ABA值偏低。3个时期的IAA、ABA和GA3比例失调,阻碍了小孢子正常发育,导致BNS雄性败育。研究认为:BNS在花粉发育的单核期和三核期对外界温度变化敏感,通过内源激素代谢调控自身育性转换。