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。     

强化产电微生物与电极间电子传递速率的研究进展

产电微生物是微生物燃料电池、电解池和电合成等微生物电化学技术(Microbial electrochemical technologies,METs)的研究基础.产电微生物与电极界面间的胞外电子传递(Extracellular electron transfer,EET)效率低以及生物被膜形成能力弱限制了METs在有机...     

密度感应系统：对细菌致病力的自行调控

细菌通过密度感应系统感受环境中的信号分子,进而调控菌群一系列生物学性状。研究发现密度感应系统能够调控细菌生物被膜形成、毒力基因表达及噬菌体感染等功能,其中基于密度感应系统调控细菌抵御噬菌体感染更是新发现,预期也将是未来数年的研究热点,其调控机制的阐明将为有效应用噬菌体开展耐药菌的防控展现广阔前景。本文将重点综述细菌密度感应系统对细菌致病相关功能的调控机制,旨在为病原菌的防控提供新思路。     

AtNHX5基因过量表达对拟南芥耐盐性的影响

为了研究AtNHX5基因在植物耐盐中的作用,构建了植物过量表达载体pROKⅡ-AtNHX5,并转化拟南芥。结果显示:(1)RT-PCR检测表明,转基因拟南芥中AtNHX5基因的表达大幅提高。(2)对转基因纯合株系进行耐盐性分析显示,AtNHX5过量表达提高了植株在种子萌发和苗期的耐盐性。(3)转基因植株在盐处理下的干重、鲜重以及地上部分Na+、K+含量均高于野生型对照。在200mmol/L NaCl处理下,以转基因株系a1-4为例,其地上部分单株鲜重、单株干重、K+含量分别是野生型的1.27、1.54、1.16倍,较野生型显著升高。研究表明,过量表达AtNHX5基因促进了盐胁迫下转基因植株对K+的吸收,转基因拟南芥的耐盐性明显提高。     

脱落酸对线粒体Na^＋—K^＋ATPase活性的影响

在提取大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍ ａｘ）黄化子叶的线粒体时,于清洗和悬浮介质中加入ＡＢＡ,发现４０ μｍ ｏｌ／Ｌ（±） ＡＢＡ 对线粒体膜结合Ｎａ＋ －Ｋ＋ ＡＴＰａｓｅ 活性及线粒体吸氧速率有明显的促进作用。ＡＢＡ 可使１６℃与２７℃培养的大豆子叶线粒体膜结合Ｎａ＋ －Ｋ＋ ＡＴＰａｓｅ Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ图的折点温度分别下降６．３℃和５．９℃,并将该酶的底物动力学曲线由正协同曲线转变为非协同曲线。表明ＡＢＡ 可降低线粒体的膜相变温度     

水稻原生质体制备条件的优化及其细胞壁变化的快速检测

以疣粒野生稻和栽培稻02428的成熟种子为材料,对愈伤组织的诱导和继代、胚性悬浮细胞系建立、原生质体制备、再生细胞团分化及植株再生进行研究。结果表明：（1）水稻愈伤组织诱导的最佳2,4-D浓度为0.014 mmol/L;（2）胚性悬浮细胞系建立的最佳条件为AA 悬浮培养基+ 0.009 mmol/L 2,4-D ,每25 mL液体培养基加入0.4 g愈伤组织的初始接种量,7 d的继代周期;（3）原生质体制备的最佳条件为20 g/L纤维素酶+ 1 g/L果胶酶,酶解5 h,800 r/min离心5 min;（4）用荧光增白剂（VBL）细胞壁染色液可以快速、准确的检测原生质体制备及培养过程中细胞壁的变化情况。     

葡萄糖类似物甲基葡萄糖对表皮葡萄球菌生物被膜形成的影响及调节机制的研究

生物被膜(Biofilm)是条件致病菌表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)的主要致病因素,生物被膜的形成依赖多糖PIA的合成,PIA合成与细菌糖代谢相关。通过研究葡萄糖类似物甲基葡萄糖(MethylDglucoside,MG)对生物被膜的形成及相关基因表达的影响,考察生物被膜形成的调控机制并寻找抑制生物被膜形成的方法。甲基葡萄糖能抑制97337株生物被膜的形成,而且不同浓度的甲基葡萄糖对生物膜作用不同。甲基葡萄糖对97337株生物被膜形成的早期的粘附有较强的抑制作用;不同浓度的甲基葡萄糖处理后对ica和AtlE基因的mRNA表达水平影响不大,但能诱导agr基因的表达,这与甲基葡萄糖处理不同时间后的结果一致;而且甲基葡萄糖处理后97337的表面相关蛋白的组成明显改变。甲基葡萄糖对生物膜的抑制并不直接由于它对生长的抑制,它对细菌生长和生物被膜形成的抑制与其在细菌糖代谢中的竞争性相关;甲基葡萄糖能通过调控agr基因的表达改变细菌表面从而抑制97337的早期粘附和生物被膜的形成,但没有通过调控icaADBC、icaR的表达抑制生物膜的形成,可能与其对合成PIA相关糖基转移酶的竞争性抑制相关。     

Azone类透皮剂作用机理及一种新型模型膜的研究

使用电子自旋共振波谱技术,采用5—doxyl stearic acid作为自旋标记物,新设计的镶嵌JPM和胆固醇的卵壳膜作为实验模型膜,进行Azone类透皮吸收促进剂的主要作用机理研究.实验证实上述膜是一种很有前途的模型膜.由于Azone透皮剂的作用,增大膜中类脂和自旋标记物的脂肪长链的运动速率,即增强类脂的流动性,使得类脂的序参数值减小,从而证实了前人有关角质化细胞间的类脂相是药物穿透角质层的主要通道的假设.为进一步探讨透皮剂对天然皮肤的作用,采用裸鼠皮肤角质层作为实验模型膜,得到与上述实验相符的结果.     

玉米大斑病菌HT-毒素与玉米细胞的膜脂过氧化研究*

以土培玉米幼苗为材料 ,通过测定玉米大斑病菌HT 毒素处理后玉米叶片细胞膜透性和细胞内丙二醛 (MDA)含量变化及其与细胞内过氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶(POD)活性之间的关系来研究玉米细胞膜脂过氧化的程度。结果表明 ,HT 毒素胁迫后 ,亲和组合MDA含量上升 ,POD活性受到刺激 ,SOD活性受抑制较强 ;非亲和组合POD活性受到抑制 ,SOD活性受抑制较弱。HT 毒素对玉米叶片细胞膜有强烈的破坏作用 ,而且这种作用与毒素的浓度和毒素处理的时间呈正相关。试验结果初步推测在抗、感玉米的细胞膜上     

烟青虫感染核型多角体病毒后围食膜的病变

昆虫的围食膜是衬在昆虫中肠内一种网状的结构,它可充作虫体抵御外来病原侵染的一道屏障。关于鳞翅目昆虫幼虫感染了昆虫病毒后围食膜的病变问题,国内外鲜有报道。尤锡镇和康慧娟(1985)曾以实验证明家蚕围食膜对核型多角体病毒有灭活作用,而且认为核型多角体病毒不能侵染和破坏围食膜。Derksen和Granados(1988)则证明染病幼虫的围食膜因不同杆状病毒(包括两种核型多角体病