蛋白质组学在农业生物科学研究中的应用

蛋白质组学是后基因组时代的新兴研究领域,详细介绍了蛋白质组学的原理和方法在农业生物科学研究中的最新应用进展,提出了蛋白质组学技术目前所面临的问题,并展望了今后的发展前景.     

骨髓间充质干细胞通过JAK／STAT3信号通路抑制树突状细胞成熟

骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,bMSCs）具有自我更新、支持造血、多向分化和低免疫原性等特点,在调控树突状细胞（dendritic cells,DCs）成熟的过程中发挥重要作用。为了探讨bMSCs调控DCs成熟的机制,本研究通过分离培养正常捐献者bMSCs,并分离获取外周静脉血单个核细胞,诱导未成熟的树突状细胞（immature dendritic cells,imDCs）和成熟的树突状细胞（mature dendritic cells,mDCs）生成。根据Genebank中人STAT3全长基因序列,设计针对STAT3的siRNA。根据培养条件不同设计实验分组：正常bMSCs与imDCs共培养（阴性对照组）,转染siRNA的bMSCs与imDCs共培养（siRNA组）、加入JAK/STAT通路抑制剂AG490的bMSCs与imDCs共培养（AG490组）、加入TNF-α诱导的mDCs（阳性对照组）共4组,共培养72 h,流式细胞术分析DCs表型变化,ELISA检测培养液上清中IL-12水平变化。结果显示,阴性对照组不表达CD40、CD80、CD83、CD86和HLA DR标志树突细胞成熟的分子,而表达CD11b,其表型与imDCs一致;而siRNA组和AG490组的DCs表达CD40、CD80、CD83、CD86和HLA-DR等标志分子,而不表达CD11b,其表型与TNF-α诱导成熟的mDCs表型一致;siRNA组、AG490组和阳性对照组的IL-12水平较阴性对照组的IL-12水平显著升高（P＜0.05）,但siRNA组、AG490组和阳性对照组之间无明显差异（P＞0.05）。以上结果表明,通过siRNA和抑制剂AG490阻断bMSCs中JAK/STAT3通路促进了imDCs的成熟,提示bMSCs通过JAK/STAT3通路参与调控imDCs成熟。     

植物miRNA参与调控作物农艺性状的研究进展

植物microRNA (miRNA)是一类长度约为20～24 nt的内源非编码小RNA,它们通过在转录后水平调控靶基因的表达,在植物的生长发育、逆境响应和环境适应等过程中起着关键作用. miRNA对水稻、玉米、大豆等重要经济作物的农艺性状也起着重要的调控作用,在改良农作物性状上具有重大的应用潜能.本文重点介绍了参与作物农艺性状(如株型、花期、种子发育及抗逆等)调控的关键miRNA及其调控途径,同时总结了miRNA参与作物性状改良的主要研究方法和手段,并讨论了miRNA在作物性状改良应用中的前景.     

快速STR分型在法医DNA分析中的应用研究进展

STR分型是目前世界通用的DNA指纹分析方法.传统的分型方法包括DNA提取、DNA定量、PCR扩增和对扩增后的STR片段进行检测和分析,耗时较长(8¹0 h).一些情况下很难满足案件的实际需求.法医学家们在加快STR分型的方法研究一直不懈努力.现从快速提取DNA、无提取直接PCR、快速PCR、微流控芯片技术在STR快速分型方面的应用四方面,对近年来出现的可进行快速STR分型的新技术、新方法进行综述.     

4种快速PCR检测试剂法医学应用的初步研究

采用快速PCR扩增,探索其法医学应用价值.将AmpFLSTRIdentifiler试剂盒分别与4种不同的快速PCR检测试剂联合构建快速PCR体系,以9947A为模板,采用各自优化的循环参数进行扩增,并将各分型结果与常规方法进行比较,结果表明:联合构建的4种快速PCR体系均可获得与常规方法一致的DNA分型结果,扩增用时最短可减少至22 min.可见应用快速PCR方法进行扩增,可获得与常规方法一致的STR分型,并且显著缩短扩增时间,提高DNA分型速率.     

高分辨MSCT薄层重组在常规胸部体检中的应用

目的：探讨多排螺旋CT（MSCT）高分辨薄层重组对体检中肺部疾病的诊断价值,以及MSCT薄层重组与常规CT扫描图像质量及诊断准确率对照。方法：搜集做64排常规CT扫描同时行薄层重组的2473例体检病例中筛选的97例患者进行回顾性分析。结果：97例患者在常规CT扫描中有80例可以显示病变,而在MSCT薄层重组中97例均有阳性发现;其中双肺弥漫性病变79例（两肺间质纤维化78例,肺内多发转移瘤1例）,肺结核3例,肺内孤立结节12例,早期中央型肺癌1例,先天性支气管闭锁1例以及纵隔肿瘤1例;MSCT薄层重组图像可清晰显示肺内小叶间隔线增厚、弥漫分布的囊性病变、肺内结节的细微征象。结论：MSCT薄层重组在胸部体检中的诊断阳性率、细节分辨率、图像质量及确诊率均优于常规CT,可作为肺内病变尤其是早期肺癌筛查方法之首选。     

乙炔抑制法在硝化与反硝化过程中的应用

硝化和反硝化作用在土壤氮素循环中扮演重要作用,由于硝化和反硝化作用一方面能够导致土壤中氮素的损失,另一方面能够产生温室气体-N2O,所以硝化和反硝化作用的研究备受关注.乙炔抑制法能同时测定硝化和反硝化作用,在硝化和反硝化作用中有着重要的应用.该文主要论述了乙炔抑制法的研究进展;以及对应用乙炔气体时存在的一些问题进行了综述.     

根际微生物群落功能与调控的研究进展

根际微生物群落是随植物长期进化及地球生境变迁而形成的动态微生物系统。随着多组学技术的不断发展，人们对根际微生物群落结构与功能的研究日益深入。根际微生物群落中的功能微生物类群，如植物促生细菌、植物促生真菌等，通过与植物建立紧密的物质、能量与信息联系，参与植物激素合成、难溶营养物解离、生物固氮、微生物拮抗、生长因子供应等系列生物学过程，从而提高植物营养物质吸收与抗逆能力，为植物的健康和高效生长提供重要保障。这些微生物中的某些成员已被开发成微生物刺激剂，广泛应用于作物增产抗逆与农田地力提升。近年来，多学科的交叉融合为根际微生物群落结构-功能-调控策略的交互式研究提供新的机遇，推动了基于合成生物学与材料科学技术的合成微生物组的发展。尤其是在核心微生物互作方面，人工蛋白创制、磁性组装、生物炭强化等策略能够增强核心微生物与目标植物之间的物理连接作用，大幅提高合成微生物组的工作效率和稳定性，从而有效驱动作物增产增收，提高污染修复效率。因此，根际微生物群落结构、功能与调控的深入研究，必将为绿色农业发展提供不竭动力。     

果蝇翅原基发育分化的主要过程及分子机理

翅原基发育分化与昆虫的个体发育紧密联系, 对昆虫翅发育的研究有助于阐述昆虫的发育过程。另外, 翅的形成是一些农林害虫泛滥的主要原因之一, 研究翅发育分化有助于我们从翅发育的角度控制农林害虫。目前, 翅发育分化在果蝇Drosophila中研究已较为深入详细。果蝇翅发育分化主要包括4个阶段： 翅原基（wing disc）的确定, 前-后（antero-posterior, A-P）和背-腹（dorso-ventral, D-V）组织中心（organizing center）的建立, 翅区（wing region）的确定, 以及翅区的进一步分化。具有homeobox序列的基因（homeobox 基因）如Engrailed (En)、 Apterous (Ap)和Ultrabithorax (Ubx), 分泌蛋白如Wnt家族成员Wingless (Wg)及TGF-β超家族成员Decapentaplegic (Dpp)和Hedgehog (Hh), 以及翅原基特有的核蛋白编码基因Vestigial (Vg), 共同调控了翅原基的正常发育分化。本文综述了果蝇翅原基发育分化的过程及分子机理方面的研究发现, 为翅原基的研究提供了参考。     

毛竹出笋后快速生长期内茎秆中光合色素和光合酶活性的变化

为了探讨毛竹(Phyllostachys pubescens)非同化器官茎秆的光合特性, 测定了毛竹出笋后快速生长期内(2011年4月13日到6月2日)的光合色素含量以及光合酶活性, 并通过激光共聚焦显微镜对其叶绿体分布进行了观察。结果表明: 毛竹茎秆中的叶绿体主要集中分布在表皮以下的基本组织中, 此外维管束鞘周围的细胞内也存在大量的叶绿体, 此特征类似于C₄植物的花环结构。在毛竹出笋后快速生长期内, 随着茎秆不断生长, 叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均极显著(p < 0.01)增加。在出笋10天时, 茎秆中核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性和NADP-苹果酸酶(NADP-ME)活性最高, 之后随茎秆生长逐渐降低, 生长30天时酶活性与10天时相比分别降低了88.55% (p < 0.01)、77.46% (p < 0.01)和72.50% (p < 0.01), 而PEPC/Rubisco比值则随茎秆生长逐渐增加, 30天时比值达到12.83, 明显高于C₃植物。这表明毛竹茎秆内可能存在C₄光合途径, 此途径有利于毛竹提高光合效率, 进而促进其出笋后的快速生长。