补阳还五汤对脑缺血再灌注损伤大鼠神经元凋亡的影响

目的:研究补阳还五汤对脑缺血再灌注损伤大鼠神经元凋亡的影响。方法:利用末端标记法,泱l定补阳还五汤干预后,脑缺血再灌注损伤大鼠脑组织中神经元的凋亡情况。结果:补阳还五汤能明显降低神经元凋亡百分率,减轻病理损害。结论:补阳还五汤可显著抑制由缺血再灌注诱导的脑神经元凋亡,从而起到一定程度的神经保护作用。     

Furin／kexin蛋白质前体加工酶抑制剂的理性再设计

许多重的生物过程,如酶原激活、肽激素合成、病毒蛋白加工和受体成熟,均须蛋白质前体加工酶的剪切处理。因此,蛋白质前体加工酶可能是一种新药开发的对象,综合利用同源模建技术和序列的进化踪迹分析手段,研究了蛋白质前体加工酶furin/kexin与水蛭抑制剂(eglinC）突变体的相互作用模式,阐释furin/kexin各个亚类的底物/抑制剂特异性的共性和差异性的序列结构基础。在此基础上,利用界面再设计策略（核心算法为异型自洽系综最优化）进行了furin/kexin抑制剂的理性再设计,分别以模建的水蛭抑制剂-furin,水蛭 素-kex2复合物结构为模板,对水蛭 抑制剂P1,P2和P4位置进行设计,计算结果显示这三个位置均是偏好碱性残基,与已有的实验结论一致,另外针对furin/kexin各亚类在S′端有较多的特异性残基位置这一特点,对抑制剂P′端的残基位置实施改造,设计furin和kex2的特异性更高的抑制剂,对于furin,设计得到的最好突变体是P2′Glu-P3′Asp-P4′Arg;而对于kex2,最好的突变体是P2′Arg-P3′Arg-P4′Glu。结构分析显示furin和kex2与相应的水蛭 抑制剂突变体形成石油同的相互作用模式,这里我们给出了综合利用同源模建技术,序列的进化踪迹分析和理性再设计进行酶-抑制剂相互作用研究及抑制剂改造的方案;同时提供了合理的理论设计方案。为进一步的实验设计提供理性的指导。     

干湿交替对科尔沁沙地人工林叶凋落物分解和养分释放的影响

在干旱/半干旱地区,土壤干湿交替现象非常明显.在全球气候变化背景下,预测未来科尔沁沙地的土壤干湿交替变化强度将进一步加剧.本研究采用室内原位土柱培养方法,模拟干湿交替对科尔沁沙地小叶杨和樟子松叶凋落物分解速率及养分释放的影响.试验设置3个处理:恒湿处理(CM)、轻度干湿交替处理(DW₁,10 d干燥+20 d湿润)和重度干湿交替处理(DW₂,20 d干燥+10 d湿润).整个培养试验共处理180 d,其中进行4次干湿交替循环处理,并在干湿交替处理结束后,将各处理置于相同土壤水分条件(60%田间持水量)延时培养60 d.结果表明: 小叶杨和樟子松叶凋落物分解及养分释放对干湿交替的响应一致.在干湿交替期间,DW₂处理显著抑制叶凋落物分解及叶凋落物C、木质素和总酚释放;与CM相比,DW₂处理叶凋落物质量、C、木质素和总酚残留率分别增加17.4%、23.8%、35.2%和32.7%,而干湿交替对叶凋落物N和P养分释放无显著影响.干湿交替处理结束和延时培养结束时,不同干湿处理叶凋落物分解及养分残留率的变化具有一致性.而延时培养期间DW₂处理凋落物分解速率、叶凋落物C和木质素释放加快,表明干湿交替对叶凋落物分解及养分释放具有短期延时效应.     

库布齐沙漠不同人工固沙灌木林土壤微生物量与土壤养分特征

在库布齐沙漠东段选取人工油蒿+杨柴半灌木混交林、人工柠条锦鸡儿灌木林和人工沙柳灌木林3种人工固沙灌木林为对象,以流动沙地为对照,研究了不同人工固沙灌木林土壤微生物生物量碳和氮、土壤微生物数量、土壤养分变化特征及其相互间的关系,并运用综合指数法对不同人工固沙灌木林的土壤恢复效果进行评价.结果表明: 与流动沙地相比,3种人工固沙灌木林土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷含量均有不同程度的提高,表现为油蒿+杨柴林地＞柠条锦鸡儿林地＞沙柳林地,且均随土层加深而依次降低;3种人工固沙灌木林土壤微生物数量、微生物生物量碳和氮均较流动沙地有不同程度的提高,油蒿+杨柴林地土壤微生物生物量碳氮和细菌相对数量高于柠条锦鸡儿林地和沙柳林地,而真菌与放线菌相对数量则表现为柠条锦鸡儿林地＞沙柳林地＞油蒿+杨柴林地;影响3种人工固沙灌木林土壤细菌相对数量、微生物生物量碳和氮的因素是土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷含量及C/N,而放线菌、真菌相对数量主要受土壤全磷、速效氮和速效磷含量的影响;不同人工固沙灌木林土壤质量排序为:油蒿+杨柴林地＞柠条锦鸡儿林地＞沙柳林地＞流动沙地,表明不同人工固沙灌木林的建植均能提高沙漠土壤质量,其中营造油蒿+杨柴半灌木混交林对提高土壤综合质量效果最好.     

三峡库区马尾松不同直径细根分解动态及其影响因素

在三峡库区秭归县九岭头林场马尾松人工林进行一年的细根分解试验,研究马尾松直径<0.5、0.5～1和1～2 mm细根的分解动态及其影响因素.结果表明: 细根分解速率随直径增大而减小,直径<0.5、0.5～1和1～2 mm细根年分解率分别为34.0%、28.0% 和25.7%.直径<1 mm细根分解速率随时间增加而逐渐减小,直径1～2 mm细根分解速率随时间增加先逐渐增加再减小.在细根分解过程中,N、P和Ca浓度随时间增加而增加,K浓度呈先降低后上升再下降的趋势.细根分解速率与细根初始N、P、K和Ca浓度,以及C/N、C/P均显著相关,细根Ca浓度和土壤温度是影响细根分解的主导因子.     

亚热带湿地松叶片多元素化学计量与养分回收对氮添加的短期响应

在我国南方亚热带湿地松人工林设置了3个水平的野外氮添加控制试验(0、40、120 kg N·hm^-2·a^-1),于2014和2015年生长季高峰期(7月底)和末期(10月底)采集湿地松成熟绿叶和落叶,分析外源氮添加对湿地松叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铝(Al)、铁(Fe)、锰(Mn)9种元素浓度及其养分回收的影响.结果表明: N添加显著增加了湿地松绿叶中N、Al、Mn浓度,降低了P和2014年的Ca浓度,而对C、K、Mg、Fe 浓度无显著影响.N添加显著提高了绿叶N/P,且该比值及绿叶养分浓度(N、P、Mn)对N添加的响应依赖于N的剂量(高N条件下响应更强).N添加显著降低了2015年N的回收效率,提高了2014年K的回收效率.相比于养分回收效率,回收能力对增加的可利用氮响应更强.N添加显著降低了N的回收能力,提高了P、K的回收能力,降低了枯叶中的Fe浓度,而对枯叶中Ca、Mg、Al、Mn浓度无显著影响.这表明,N添加对叶片化学计量的影响因不同元素而异,植物会通过调整自身的养分内循环(养分回收)来应对环境变化.N添加提高了绿叶N/P和K/P,说明氮添加条件下植物生长可能由N、P共同限制转变为P限制.氮添加增加了绿叶中Al、Mn浓度,表明N添加下湿地松面临潜在的金属离子毒性风险升高.     

耕作和养分管理方式对冬小麦-夏玉米轮作农田春季杂草群落的影响

保护性耕作和杂草多样性是现代生态农业关注的热点问题.尽管保护性耕作下农田杂草多样性有所提高,但耕作方式与养分管理方式对农田杂草群落多样性的交互影响尚未探明.本研究以山东省济南市一块连续3年施行不同耕作方式(免耕、深松、旋耕、深耕)和不同养分管理措施(农户常规:年施氮肥480 kg·hm^-2,高产高效:年施氮肥360 kg·hm^-2,优化管理:年施氮肥300 kg·hm^-2)的冬小麦-夏玉米轮作农田为研究样地,调查并比较了不同管理模式下农田春季杂草群落特征.结果表明: 该冬小麦-夏玉米农田春季杂草群落共发现杂草15种,其中优势物种为马唐和稗;与深耕和旋耕相比,免耕和深松下杂草密度较高.在群落多样性方面,深耕处理下的物种丰富度和均匀度最低,而群落优势度高于其余3种耕作方式;在养分管理中,随着施肥量的增加,物种丰富度和均匀度均升高;深耕和旋耕处理下,随着施肥量的增加,群落优势度升高;而在免耕深松处理下,群落优势度会随着施肥量的增加而减少.在杂草群落生物量方面,免耕和深松的生物量显著高于深耕和旋耕,农户常规处理均高于其余两种养分管理方式,杂草生物量最高的组合是免耕+农户常规.免耕和施肥将提高农田春季杂草群落丰富度、均匀度和生产力.     

养分供应量对玫瑰香葡萄矿质元素和水分吸收的影响

为了研究葡萄各生长发育阶段的肥水需求规律,该试验以4年生‘玫瑰香’葡萄为材料,设置改良Hoagland营养液0.5倍、1.0倍、1.5倍3个浓度处理,探讨不同养分供应量对‘玫瑰香’葡萄矿质元素和水分吸收规律的影响。结果表明:(1)‘玫瑰香’葡萄对矿质元素的吸收量随着新梢的生长而快速增加,且均呈先升后降的趋势,各元素吸收量的最大值均出现在果实膨大期至转色期,整个生长期Ca是葡萄吸收量最大的元素,分别约为P、Mg、K和N的1.38倍、4.55倍、1.24倍和1.13倍,其次是N和K,Mg和P的吸收量较小,N、P、K、Ca、Mg的吸收比例为1.1∶0.9∶1∶1.25∶0.26,而微量元素以Fe和B的吸收量较大。(2)各元素吸收量随处理浓度的增加而提高,表现为0.5倍浓度1.0倍浓度1.5倍浓度,且1.0倍浓度处理的果实品质最佳。(3)在适宜营养液浓度下(1.0倍浓度处理),单株葡萄对各种元素的年吸收量分别为N 44.294g、P 34.58g、K 37.743g、Ca 47.728g、Mg 10.801g、Fe 210mg、Mn 46.11mg、B 79.13mg、Zn 23.56mg、Cu 17.104mg和水631.5L。研究认为,生产中‘玫瑰香’葡萄在营养生长期以施氮肥、钙肥为主,配合施用适量镁肥,而在生殖生长期宜增施钾肥,并适量补充施用微量元素,从而达到提高水肥利用率和果实品质的目的。     

脂联素后处理对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的影响及ADP/PI3K/Akt信号通路的作用

目的：探讨脂联素（ADP）后处理对大鼠心肌缺血/再灌注损伤（MIRI）的影响以及脂联素/磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B （ADP/PI3K/Akt）通路的作用。方法：SD大鼠麻醉后气管插管连接呼吸机,开胸暴露心肌,在左心耳和肺动脉圆锥之间用带线圆针对冠脉左前降支（LAD）穿线,LAD结扎断流30 min后松线再灌注120 min,建立大鼠MIRI模型。大鼠随机分为以下5组（n=12）：①假手术组（Sham组）：LAD仅穿线不结扎;② MIRI组;③ADP后处理组（ADP组）：LAD断流10 min时静注ADP继续断流20 min,然后再灌注120 min;④ADP+LY294002组：LAD断流10 min时静注ADP和LY294002,其余同ADP组;⑤LY294002组：LAD断流10 min时静注LY294002,其余同ADP组。各组取血检测LDH和cTnI含量,取左心室心肌测定PI3k、Akt、p-Akt、ADPmRNA、ADPR1mRNA和PI3KmRNA表达。结果：与Sham组比较,MIRI组血浆LDH和cTnI均明显升高（P<0.05）;和MIRI组相比,ADP组心肌损伤指标明显下降（P<0.05）,而应用LY294002的两组心肌损伤比ADP组加重（P<0.05）。ADP组心肌PI3K、p-Akt、ADPmRNA、ADPR1mRNA和PI3kmRNA表达比MIRI组升高（P<0.05）,应用LY294002两组上述5个指标比MIRI组降低（P<0.05）。结论：ADP后处理对大鼠MIRI有保护作用,ADP/PI3K/Akt通路参与了以上作用。     

ZFP580对大鼠心肌缺血/再灌注后心室重塑的影响

目的：探究锌指转录因子（ZFP580）与心肌缺血/再灌注损伤后心室重塑的关系。方法：72只SD大鼠随机分为假手术（sham）组（n=8）和心肌缺血/再灌注（I/R）组（n=64）,其中I/R组分别在再灌注后的0.5 h、1 h、2 h、4h、1 d,7 d,14 d,28 d处死后取材,观察心肌组织中ZFP580的表达。培养大鼠H9C2心肌细胞,每组设3个复孔,分别在转化生长因子β1（TGF-β1）刺激0 h、8 h、16 h、24 h后观察心肌细胞肥大情况,并检测心肌细胞中β-MHC、心房利钠肽（ANP）以及ZFP580 mRNA的表达。利用慢病毒介导的基因转染获得高表达ZFP580的H9C2心肌细胞,转染72h后,检测心肌细胞中基质金属蛋白酶3（MMP-3）的表达。结果：成功建立心肌缺血/再灌注损伤模型,大鼠心肌I/R损伤后第14天,心肌组织大面积梗死,心肌细胞呈嗜酸性变。大鼠心肌组织中ZFP580及TGF-β1表达上调。TGF-β1（5 ng/ml）刺激H9C2心肌细胞后诱导心肌细胞肥大,心肌细胞肥大标志蛋白β-MHC、ANP表达上调,且心肌细胞中ZFP580mRNA表达上调（P < 0.05）。高表达ZFP580的H9c2心肌细胞中MMP-3表达下调（P < 0.05）。结论：锌指转录因子ZFP580可能参与了心肌缺血/再灌注后心室重塑的过程,其作用可能与参与TGF-β1诱导的心肌细胞肥大过程以及抑制心肌细胞产生MMP-3有关。