白藜芦醇通过调控HIF-1α/NOX4/ROS通路抑制低氧诱导的大鼠肺动脉平滑肌细胞氧化应激与增殖

本文旨在明确白藜芦醇对低氧诱导的肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells, PASMCs)氧化应激与增殖的作用及分子机制。体外分离培养原代大鼠PASMCs,采用不同浓度的白藜芦醇(10、20和40μmol/L)或NADPH氧化酶(NADPH oxidases, NOXs)抑制剂VAS2870 (10μmol/L)预处理0.5 h,然后将细胞置于常氧(21%O_2, 5%CO_2)或低氧(2%O_2, 5%CO_2)中培养24h。采用CCK-8法和增殖细胞核抗原(proliferatingcellnuclearantigen,PCNA)的表达水平检测细胞增殖,用DCFH-DA测定细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)的生成,用real-time RT-PCR和Western blot检测NOX1、NOX4和低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor 1α, HIF-1α)的表达水平,通过小干扰RNAs (small interference RNAs, siRNAs)特异性沉默Hif-1α和Nox4后确定相关信号通路。结果显示,白藜芦醇和VAS2870均能显著抑制低氧诱导的大鼠PASMCs细胞增殖和ROS生成,同时白藜芦醇还能有效阻止低氧诱导的HIF-1α蛋白的聚集和NOX4的表达上调,而对NOX1没有明显的影响。沉默Hif-1α或Nox4后,低氧诱导的大鼠PASMCs细胞增殖和ROS累积均显著降低,且能被白藜芦醇进一步抑制。上述结果提示,白藜芦醇可能通过阻断HIF-1α/NOX4/ROS信号通路抑制低氧诱导的大鼠PASMCs氧化应激和增殖。     

NADPH缺陷型Corynebacterium glutamicum重组菌株的构建及其性能分析

[目的]改造谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)中NADPH合成途径,阻断胞内NADPH的合成,获得1株NADPH营养缺陷型菌株。[方法]通过失活L-赖氨酸高产菌C. glutamicum Lys-χ中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(Zwf)和苹果酸酶(MalE)并将NADP~+依赖型异柠檬酸脱氢酶(NADP~+-Icdcg)替换成变形链球菌(Streptococcus mutans)中的NAD~+-Icdsm,阻断胞内NADPH的合成。随后结合辅因子工程,引入大肠杆菌(Escherichia coli)中膜结合吡啶核苷酸转氢酶(PntAB)并通过不同强度启动子控制PntAB的表达水平。最后,分析不同重组菌中胞内氧化还原水平和L-赖氨酸生产强度的变化。[结果]重组菌C.glutamicum Lys-χΔZMI_(Cg)::I_(Sm)(即Lys-x1)胞内检测不到NADPH,为1株NADPH营养缺陷型菌株。该重组菌只在以葡萄糖酸为碳源的基础培养基中生长和积累L-赖氨酸,而以葡萄糖、丙酮酸、α-酮戊二酸和草酰乙酸为碳源时无法生长。此外,表达E.coli中的PntAB可回补重组菌Lys-χ1胞内NADPH的水平,但由于不同强度启动子控制PntAB表达水平不同,重组菌胞内NADPH水平也不同,并影响L-赖氨酸的生产强度。[结论]重组菌Lys-χ1可作为有效的底盘细胞,用于考察不同的NADPH再生策略,获得不同胞内NADPH水平的重组菌株,为进一步阐明NADPH调控微生物细胞生理代谢功能的机制提供研究基础。     

二斑叶螨刺吸胁迫对白三叶叶绿素含量和两种保护酶的影响

本文采用室内人工接螨法,研究了二斑叶螨Tetranychus urticae Koch不同虫口密度和不同为害时间对白三叶生理的影响。结果表明:在0、5和10头/小叶3个虫口密度下,二斑叶螨取食为害2、4、6和8 d后白三叶植株体内叶绿素含量、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性有不同程度的变化。二斑叶螨为害后,在同一虫口密度下,随着为害天数的增加白三叶植株体内叶绿素含量呈下降的趋势、而POD和PPO活性呈上升趋势;在同一为害时间内,虫口密度越高,叶绿素含量下降的幅度越大,酶活力增加幅度越明显;方差分析表明,3个虫口密度下白三叶体内叶绿素含量、POD、PPO活性差异显著(P<0.05)。     

动物维生素C的合成能力及其影响因素

维生素C是动物体内不可或缺的微量元素之一,对动物生长发育、代谢及维持正常生理机能具有重要作用。综述了近年来对动物维生素C合成能力及其影响因素的研究进展,为人们了解动物维生素C营养需求提供参考资料。     

磷石膏浸提液对豌豆种子生理及幼苗生长的影响

利用不同浓度的磷石膏浸提液处理豌豆种子,测定豌豆种子淀粉酶活性、可溶性糖、种子生命力、吲哚乙酸含量、吲哚乙酸氧化酶活性和发芽率、苗高、植株鲜重。结果表明:磷石膏浸提液处理后,豌豆种子可溶性糖含量和吲哚乙酸含量分别比对照增加6.7%～43.3%和9.4%～40.8%。豌豆幼芽中α-淀粉酶活性和吲哚乙酸氧化酶活性分别比对照高出8%～64%和15.2%～30.9%;发芽率、苗高和植株鲜重分别比对照提高10%以上。表明磷石膏能促进豌豆萌发和生长。     

不同品种万寿菊对镉胁迫的生长和生理响应

以6个万寿菊品种为研究对象,研究了不同浓度的重金属镉（Cd）胁迫（0、200、400、600 mg/L）对万寿菊基径、株高以及百叶重、茎叶重和单花质量等生长指标及其质膜透性（丙二醛、相对电导率）、保护酶活性（SOD、POD、CAT、APX）以及光合特性(叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率)等生理指标的影响。结果显示:(1)低于400 mg/L的Cd胁迫对6个万寿菊品种的基径、株高无明显影响,而百叶重、茎叶重和单花质量却随着Cd浓度的增加显著降低,尤其是‘大英雄’和‘迪阿哥’2个品种表现的抗性较差。(2)随着Cd胁迫浓度的增加,各品种丙二醛（MDA）含量和相对电导率（REC）显著增加,而其保护酶活性不同程度降低。(3)Cd胁迫降低了万寿菊的叶绿素Chl a+b含量和Chl a/b,且抗性差的品种降低的幅度更大;叶片净光合速率（Pⁿ）明显降低,但蒸腾速率(T^r)和气孔导度(G^s)相对降幅较小,对水分利用效率（WUE）影响较小。研究表明,不同品种万寿菊对Cd毒害响应存在明显的差异,且Cd胁迫下生理响应的差异是品种间耐性差异的重要原因之一;抗性差的品种在高浓度Cd胁迫下,光合作用能力降低,抗氧化系统酶的活性受到显著抑制,膜质过氧化加剧,且品种‘珍妮’和‘金门’的抗性强于其他品种,可选择作为Cd污染区栽植植物。     

低温下抗氧化酶活性与冬油菜根细胞结冰关系的初步研究

以4个抗寒性不同的油菜品种的根为材料,于低温试验箱内连续降温处理(4℃/24 h,0℃/24 h,-3℃/24 h,-6℃/24 h,-9℃/24 h,-15℃/24 h,-21℃/24 h),检测其抗氧化酶(POD、CAT)活性,并结合POD同工酶电泳和冷冻前后幼苗的形态变化特征,探讨油菜根部抗氧化酶活性变化与细胞冰冻状态间的相关性以及油菜根的抗冻机理.结果显示:(1)弱抗寒性油菜品种(‘临油7号’和Vision)在低温冷冻后,叶面出现大量水渍,之后叶片萎缩直至焦枯,根部出现水渍后软化直至干枯死亡;强抗寒性品种(‘陇油6号’和‘陇油8号’)在冷冻后不产生水渍或水渍极少,其根在冻后损伤也较轻微.(2)在连续冷冻条件下,弱抗寒性油菜根部POD和CAT活性在降温初期有较大幅度的变化,之后就保持恒定,说明根部细胞已完全结冰;而强抗寒性油菜根部POD和CAT活性在降温初期变化较小,后期持续大幅增加,表明根部细胞仍保持溶液状态;POD同工酶分析也反映出类似的变化规律.研究表明,低温下冬油菜根部抗氧化酶活性变化和细胞冰冻状态之间存在相关性;细胞结冰通常会给植物造成致死性伤害,强抗寒油菜品种能安全越冬的关键就是能通过某种机制避免细胞内结冰,其结冰温度越低,抗寒性越强.     

MHO对苹果虎皮病发生和果皮活性氧代谢的影响

为研究6-甲基-5-庚烯-2酮(MHO)诱导苹果虎皮病发病以及对果皮活性氧代谢的影响,该实验将冷藏210d的红星苹果用0.5、1.0、2.0mL/L的MHO进行外源处理后,测定其内源MHO含量,在25℃下放置10d后,期间定期测定货架期果皮中的MDA、O2.-、H2O2含量,以及PPO、SOD、CAT、POD活性的变化。结果表明,随着MHO处理浓度的增加,红星苹果果皮中MDA、O2.-、H2O2的含量也随之增加;果皮中的PPO活性逐渐上升,SOD、CAT、POD的活性随着MHO的处理浓度增加而降低;随着MHO处理浓度的增加,果实虎皮病的发病率也随之升高,同时果皮内源MHO含量也随之逐渐增加。研究认为,外源MHO可能通过降低抗氧化酶活性进而参与苹果虎皮病的发病过程。     

Expression and signal regulation of the alternative oxidase genes under abiotic stresses

Plants in their natural environment frequently face various abiotic stresses, such as drought, high salinity, and chilling. Plant mitochondria contain an alternative oxidase （AOX）, which is encoded by a small family of nuclear genes. AOX genes have been shown to be highly responsive to abiotic stresses. Using transgenic plants with varying levels of AOX expression, it has been confirmed that AOX genes are im- portant for abiotic stress tolerance. Although the roles of AOX under abiotic stresses have been extensively studied and there are several excellent reviews on this topic, the differential expression patterns of the AOX gene family members and the signal regulation of AOX gene（s） under abiotic stresses have not been extensively summarized. Here, we review and discuss the current progress of these two important issues.     

肉桂醛对增强辣椒疫霉病抗性的作用机制研究

该实验以辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)致病性菌株NJ01和‘苏椒5号’辣椒幼苗为研究对象,通过肉桂醛对辣椒疫霉菌的体外抑菌作用、室内侵染效果以及对辣椒幼苗防卫反应的调控作用,揭示肉桂醛对增强辣椒疫霉病抗性的作用机制。结果表明:(1)肉桂醛对实验所用致病性菌株NJ01的抑制中浓度(EC50)值为0.81mmol/L;肉桂醛处理可导致NJ01菌丝严重皱缩、畸形、断裂;PI染色显示NJ01菌丝出现明显的细胞死亡现象。(2)单独NJ01菌株接种的辣椒植株表现出明显病症(茎基部变黑褐色、干枯萎缩,植株倒伏,叶片脱落,生物量下降);而肉桂醛处理2h后接种NJ01菌株的辣椒植株长势良好,无明显病症,鲜重和叶绿素含量显著上升至对照水平。(3)与单独接种NJ01菌株处理相比,肉桂醛处理2h后接种NJ01菌株的辣椒植株体内抗氧化酶(CAT、SOD、POD)活性显著上升,抗氧化物质(GSH和ASA)含量显著增加。研究认为,肉桂醛可能通过抑制辣椒疫霉菌的生长及其对辣椒植株的侵染能力,同时调控辣椒植株防卫反应,进而提高辣椒对疫病抗性。