铽对辣根叶肉细胞内矿质元素含量的影响

稀土（RE）在工业、农业、能源、军事、医药及环境等各领域的广泛应用,使其进入生态系统,从而成为影响生命系统的重要元素。然而,近百年来,世界各国科学家对RE作用于生物体的机理,尤其是作用于细胞（生命体结构和功能单元）的机理,困惑已久。众所周知,细胞内矿质元素为细胞生长发育提供物质基础。鉴此,本文以RE元素铽（Tb）为探针,以辣根叶肉细胞（去壁原生质体）为研究对象,采用X-射线衍射     

稀土铽对辣根的生态毒性

研究了稀土铽(Tb)对辣根生理毒性的影响。结果表明,Tb在低浓度范围内,可以诱导叶绿素的合成,高浓度时对其产生破坏作用;对于辣根过氧化物酶,酶活性先升后降;质膜透性、丙二醛含量则呈现先减后增的变化趋势。TbCl3浓度为3mg/kg时各指标达到最值;辣根中毒阈限为10mg/kg左右。通过分析,辣根过氧化物酶对Tb反应敏感,这表明过氧化物酶可能成为研究稀土毒理的生物监测手段。     

应用地高辛标记探针原位杂交方法检测仔猪小肠FcRn的表达

摘 要：【研究目的】旨在建立检测仔猪小肠FcRn表达的地高辛标记探针原位杂交的方法,研究FcRn在仔猪小肠各段的表达分布。【方法】根据GenBank公布的猪FcRn 重链（α链）mRNA基因保守序列设计并合成带地高辛标记的原位杂交试验用cDNA探针。经仔猪小肠冰冻组织切片最佳厚度选择,以及H2O2溶液祛除小肠组织中内源性辣根过氧化物酶作用对杂交结果的影响,选择合适的固定剂、细胞膜蛋白消化剂、杂交液和确定杂交反应的温度、时间以及杂交后处理等一系列试验条件优化,建立了检测仔猪小肠FcRn mRNA的原位杂交方法。【结果】①仔猪小肠冰冻组织切片最佳厚度为14 μm;②仔猪小肠内存在内源性辣根过氧化物酶,3％的H2O2溶液祛除该酶的效果良好,但在本研究中内源性辣根过氧化物酶的存在试验结果并无明显影响,无需祛除;③在仔猪十二指肠、空肠和回肠组织的小肠腺和粘膜下层等部位存在棕黄色阳性颗粒,均检测到清晰的杂交信号。【结论】应用地高辛标记探针进行仔猪小肠FcRn mRNA的原位杂交方法检测效果良好;FcRn mRNA在仔猪十二指肠、空肠和回肠组织等营养物质吸收部位均有表达,提示FcRn在这些部位的存在与肠道IgG转运的相关性。     

La（Ⅲ）与UV-B胁迫对查尔酮合成酶（CHS）结构影响的初步研究

前文已证明La（Ⅲ）与查尔酮合成酶（CHS）多肽链上O或者N原子发生作用,进而影响CHS分子内部酪氨酸（Tyr）、色氨酸（Trp）残基,导致CHS微结构改变。但随着La（Ⅲ）浓度的改变,Tyr和Trp残基随之发生改变的机理尚不清楚。CHS分子中的Tyr及Trp残基有内源荧光,同步荧光光谱是研究蛋白质与外源物质作用的有效方法。鉴此,本文以不同剂量La（Ⅲ）和UV-B辐射胁迫处理后的CHS为研究对象,运用同步荧光光谱（波长差（Δλ）=70nm）,初步研究了La（Ⅲ）和UV-B对CHS分子结构的影响。     

十字花科黑腐病菌中转录调控因子HpaR1调控一个纤维素酶基因的表达

十字花科黑腐病菌（Xcc8004）中的一个转录调控因子XC2736（npaRI）在致病过程中具有重要的作用。前期研究发现该转录调控因子可能调控胞外纤维素酶的合成。为了解HpaRI对纤维素酶的转录调控机理,本研究对HpaR1进行原核表达纯化,并与488bp的包含XC0639的启动子区DNA片段进行凝胶电泳迁移率试验,发现HpaR1与XC0639启动子可以发生结合。将488bp的XC0639的启动子DNA片段与报告基因gus融合,构建XC0639的报告质粒pGUS0639r,分别导入野生型8004菌株和缺失突变体DM2736中,分析发现在突变体背景下GUS的表达水平比野生型背景明显降低。表明HpaRl正调控XC0639的表达。构建XC0639的极性整合突变体PK0639,检测发现PK0639几乎丧失胞外纤维素酶的活力;通过功能反式互补构建的互补菌株CPK0639可以恢复纤维素酶活性。研究结果表明HpaRl通过调控纤维素酶基因XC-0639的表达来调控细胞的纤维素酶活性。本研究为更深入地了解HpaR1如何调控细菌生理生化功能奠定了基础。     

香蕉MaROP1基因表达产物的亚细胞定位

植物类Rho相关G蛋白（Rho-related GTPases from plants,ROP）属于小G蛋白超家族,是高等植物体内广泛存在的一类重要信号分子,在植物生长发育过程中起着关键的调控作用。本实验室从香蕉果实采后抑制差减杂交文库中获得一个香蕉ROP基因,命名为MaROP1。半定量RT-PCR表明该基因在香蕉的根、球茎、叶、花和果实中的表达存在差异,其中在球茎中的表达量最高且与其它器官的表达差异显著。为进一步研究该基因的功能,构建了以绿色荧光蛋白（green fluorescent protein,GFP）为报告基因的融合植物表达载体pCAMBIA1302-MaROP1,并利用基因枪转化法将重组载体转入洋葱表皮细胞瞬时表达,荧光显微镜检测表明该基因表达产物定位在细胞膜上。     

二穗短柄草BdGI基因表达及其蛋白互作分析

光周期是调控植物开花的主要途径之一,GI在光周期途径中是控制生理节律和开花的关键因子。为探索二穗短柄草（Brachypodiam distachyon）BdGI基因的表达模式和蛋白互作关系,本研究通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析BdGI基因在不同光照条件下和长日照下不同生长发育阶段的表达情况;运用酵母双杂交初步筛选出互作蛋白BdZTL,并用双分子荧光互补法（BiFC）和免疫共沉淀法（CoImmunoprecipitation）进行验证。qRT-PCR分析结果表明,BdGI基因在不同光照下和长日照下不同生长发育阶段的表达情况不同,且都保持一定的昼夜节律,并且受到光周期的调控;利用酵母双杂交检测到GI与ZTL蛋白存在互作关系,双分子荧光互补与免疫共沉淀检测结果验证了两者互作关系的真实性。综上所述,BdGI的表达受光周期调控,具有昼夜节律性,在光周期诱导二穗短柄草开花的过程中也具备一定的调控作用。本研究结果为GI基因的功能研究奠定了理论基础。     

高温胁迫对扬稻6号剑叶生理特性的影响

以扬稻6号为试验对象,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对水稻剑叶生理特性的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理。研究表明：高温胁迫加速剑叶叶绿素丧失,使超氧化物歧化酶（SOD）活性以及抗坏血酸（ASA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质和可溶性糖含量明显降低,并使细胞膜透性和丙二醛（MDA）含量显著增加。说明高温可加速叶片衰老,并影响植物体其他内源物质的变化,且有可能进一步降低作物光合能力。     

脉冲强光对多酚氧化酶活性及结构特性的影响

为探究脉冲强光(IPL)对果蔬内源酶活性的抑制效果及相关机理,采用分光光度法研究了IPL处理对多酚氧化酶(PPO)活性的影响,并通过ANS荧光探针法、内源荧光光谱法、凝胶电泳及圆二色(CD)光谱等方法探讨了不同能量IPL处理对PPO结构特性的影响。结果表明,PPO活性随着IPL单次脉冲能量、脉冲次数的增加及脉冲板间距的减小而降低。IPL处理后,PPO表面疏水性及游离巯基含量上升,色氨酸荧光强度下降,最佳发射波长红移,α-螺旋含量下降,β型结构含量上升。同时,凝胶电泳结果显示,PPO蛋白氧化降解。综上,IPL处理可改变PPO二级和三级结构,促使蛋白氧化变性,酶活性下降。本研究结果为IPL技术在抑制食品中内源酶活性及其相关机理的研究提供了一定的理论依据。     

比利时杜鹃花花青素合成酶基因（RhANS）克隆及其功能分析

花青素合成酶（ANS）是植物花青素合成途径中的关键酶。为探究比利时杜鹃花（Rhododendron hybridum Hort.）ANS基因的功能及表达特性,本研究以比利时杜鹃花不同发育时期花瓣及盛花期的根、茎、叶为试验材料,利用反转录（RT-PCR）和RACE技术克隆RhANS基因cDNA序列;利用超高效液相色谱质谱（Waters UPLC-Qtof）技术分析比利时杜鹃花不同发育阶段花瓣中花青素含量;利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析比利时杜鹃花不同发育阶段花瓣和不同器官中ANS基因相对表达量;将RhANS基因重组到原核表达载体（pET-28a）上,并在大肠杆菌（BL21）中进行表达纯化出目的蛋白,并利用高效液相色谱（HPLC）检测目的蛋白RhANS的酶活性。结果表明,从比利时杜鹃花克隆得到RhANS基因cDNA全长序列1 350 bp,开放阅读框（ORF）序列1 074 bp,编码357个氨基酸,含有2-酮戊二酸双加氧酶家族基因结构域2OG-FeⅡ-Oxy;比利时杜鹃花花青素含量随着花的开放呈逐渐上升的变化趋势;RhANS基因表达量在比利时杜鹃花4个花期的花瓣和不同器官（...     

尖孢镰刀菌碳化硅量子点标记及其长时程荧光成像

致病性尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）的荧光标记与活体细胞的长时程荧光成像示踪是研究其侵染机制较为有效的方法之一。采用化学腐蚀法制备出SiC量子点标记材料,研究了化学腐蚀法制备工艺过程,对SiC量子点标记材料的微观结构及光学性能进行检测分析,而后对尖孢镰刀菌进行标记及长时程荧光成像,结果表明,SiC量子点具有良好的生物相容性及光学性能,发射光颜色与其尺寸有内在关联性,腐蚀过程中即可在表面形成多种亲有机物功能团。尖孢镰刀菌生长初期SiC量子点将标记在分生孢子细胞膜处,而后通过内吞作用,进入活体细胞内部并形成稳定标记。进一步研究发现,SiC量子点无细胞毒性,可以实现活体细胞的长时程荧光成像,同时对其标记特征及原理进行了初步分析讨论。这对于尖孢镰刀菌侵染致病过程组织学与细胞学特征研究,揭示其致病机理、发展新型植株枯萎防治方法提供直观依据和理论分析基础。     

罗非鱼β-肌动蛋白基因启动子的分离及其转录启动功能检测

采用高保真PCR技术从尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）基因组中分离了β-肌动蛋白（β-actin）基因片段。序列分析显示该片段包括长为1643bp的β-肌动蛋白（β-actin）基因5,端侧翼区的启动调控区和90bp的部分转录区序列。启动调控区包括一段长为108bp的β-actin基因上游调控序列、β-actin基因不翻译的第一个外显子和第一个内含子。上游调控序列中含有与转录活性密切相关的作用元件：CAAT Box,TATA Box和CArG Box,分别位于转录起始位点上游的-92,-29,-62处。将尼罗罗非鱼β-actin基因的启动调控区定向克隆到不含启动子的红色荧光表达载体pDsRed2-1中,构建了重组荧光表达载体。重组载体经EcoRⅠ线性化后,采用显微注射技术将其注射到唐鱼的受精卵中,利用荧光显微镜观察外源基因增强型红色荧光蛋白基因（DsRed2）在唐鱼中的表达。结果表明在荧光显微镜下以及普通解剖镜下均可观察到红色荧光,说明本实验分离到的罗非鱼β-actin基因启动子序列具有有效的驱动功能。该实验为下一步进行转自源基因尼罗罗非鱼的研究奠定了基础。     

罗非鱼β-肌动蛋白基因启动子的分离及其启动子活性的初步检测

采用高保真PCR技术从尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）基因组中分离了β-肌动蛋白（β-actin）基因片段（GenBank登录号：EF026001）。序列分析显示该片段包括长为1643bpβ-actin基因5＇端侧翼区的启动调控区和90bp的部分转录区序列。启动调控区包括一段长为108bpβ-actin基因上游调控序列、β-actin基因不翻译的第1个外显子和第1个内含子。上游调控序列中含有与转录活性密切相关的作用元件：CAAT box,TATA box和CArG box,分别位于转录起始位点上游的-92、-29和-62处。将尼罗罗非鱼β-actin基因的启动调控区定向克隆到不含启动子的红色荧光表达载体pDsRed2-1中,构建了重组荧光表达载体。重组载体经EcoRⅠ线性化后,采用显微注射技术将其注射到唐鱼（Tanichthys albonubes）的受精卵中,利用荧光显微镜观察外源基因增强型红色荧光蛋白基因（DsRed2）在唐鱼中的表达。结果表明,在荧光显微镜下以及普通解剖镜下均可观察到红色荧光,说明本实验分离到的罗非鱼β-actin基因启动子序列具有有效的驱动功能。     

基于U弦长曲率的番茄氮肥调控目标区间获取方法

针对中国现有设施番茄生产中氮肥施用量过高,利用率低,环境污染严重等问题,该研究面向设施番茄精量施肥需求,提出一种基于叶绿素荧光技术的设施番茄生长氮素浓度适宜区间获取方法。该研究利用不同氮浓度水培液进行番茄栽培,获取叶片荧光参数和干物质等生理指标,采用最大互信息系数值（Maximum Information Coefficient,MIC）筛选叶绿素荧光参数,确定最适的荧光参数进行水培液氮调控研究目的是区间确定。结果表明,叶绿素荧光参数Fv/Fo（光系统潜在活性）的整体表现效果较优。以Fv/Fo的响应曲线提出基于U弦长曲率特征点为分界点的适宜氮素浓度区间获取技术。采用此方法的番茄生长的适宜氮素浓度区间为7.2~9.8 mmol/L,同时干物质等生理指标都保持在较高水平,变异系数最小。与日本园试营养液对照组相比,番茄干质量平均提高33.8%,叶片磷浓度平均提高10.2%,叶片钾浓度平均提高11.3%,叶片氮浓度平均降低0.8%,而氮肥用量减少了51.4%。因此,基于U弦长曲率特征点的方法是确定番茄施氮目标区间调控有效的技术。     

溶剂萃取对螺旋藻水热液化生物原油储存稳定性的影响

为了研究生物原油所含不同组分对其储存稳定性的影响,该研究提出利用溶剂分步萃取法分离生物原油。采用螺旋藻为原料进行水热液化,利用极性不同的四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮和正己烷为萃取溶剂分离生物原油,以黏度和热值作为稳定性评价指标,利用热重分析仪、气相色谱质谱联用仪和傅立叶红外光谱仪分析生物原油的老化机理。结果表明：乙酸乙酯萃取得到的生物原油的黏度最低（316 mPa·s）,流动性最好,且在储存过程中黏度变化率最小（78.6%）,稳定性最好;利用溶剂可以分离生物原油中的重、轻组分和极性、非极性组分,生物原油的老化与极性大分子之间发生的酯化反应、聚合反应密切相关,而小分子非极性化合物的存在可显著降低生物原油的黏度,提高其流动性和稳定性;经储存后生物原油的热值降低了0.4%～6.2%,生物原油的极性组分、重组分和氮元素含量越多,黏度和热值的变化率越大。该研究可为生物质水热液化产物的定向调控及生物原油储存稳定性的提高提供参考。     

磷脂酶D参与冬小麦对干旱胁迫的响应

磷脂酶D（phospholipase D,PLD）通过水解细胞膜磷脂产生信使物质磷脂酸（PA）,并介导多种激素与逆境的信号转导过程。为探讨PLD在参与干旱信号转导调控细胞膜稳定性方面的作用及其途径,采用在培养液中加入PEG-6000模拟干旱胁迫,用PLD抑制剂正丁醇（n-butanol,BA）抑制PLD产生PA,对比PEG+BA处理与PEG处理下小麦抗旱性、膜稳定性以及抗氧化酶类的变化。结果表明,与PEG处理相比,PEG+BA处理下,冬小麦幼苗叶片生长受抑制,净光合速率下降,光合非气孔限制作用增强,细胞膜离子渗漏率显著升高,膜脂过氧化产物丙二醛（malonaldehyde,MDA）升高,抗氧化酶POD活性下降,表明PLD参与干旱胁迫下过氧化物酶（peroxidase,POD）活性的调控。由此揭示出一条潜在的由PLD介导的干旱信号转导途径,即干旱胁迫—PLD激活—POD活性增强—保护膜脂过氧化损伤—提高细胞膜稳定性—植物抗旱性增强。     

IGF2基因在通城猪和长白猪胚胎骨骼肌中的表达研究

IGF2基因对骨骼肌的生长发育起着非常重要的调控作用。为了研究IGF2对猪胚胎骨骼肌生长发育的调控,本文建立猪IGF2基因的SYBR-Green荧光定量PCR方法,并利用此方法分析该基因在通城猪（脂肪型）和长白猪（瘦肉型）妊娠33天、65天和90天胚胎骨骼肌中的表达规律。结果表明,建立的SYBR-Green荧光定量方法可以有效地用于IGF2的表达分析。IGF2基因在两品种中都以妊娠65天时表达水平最高,呈波浪式表达模式。有趣的是,在所研究的三个胚胎时期,IGF2的表达在通城猪中均高于长白猪,其原因值得深入研究。     

利用快速原位杂交技术进行植物染色体细胞学分析

介绍一种用于植物染色体分析的快速荧光原位杂交技术（一个工作日内即可完成），该技术适用于大麦、鹰嘴豆、白三叶草、黍、黑麦、甘蔗、小麦、山羊草属亚种、赖草属亚种的染色体分析。整个基因组ＤＮＡ和克隆的核ｒＤＮＡ被用作探针。相对于传统方法而言该方案具有简洁、灵敏的优点，并使荧光原位杂交成为一项细胞学分析的常规技术。     

磷脂酶Dβ在拟南芥低温信号中的转导作用

磷脂酶D（PLD）不仅是植物中一类主要的磷脂水解酶,而且是一类重要的跨膜信号转导酶类。PLD的磷脂降解功能和信号转导功能均影响植物的抗冻性。本研究以PLDβ基因被敲除的拟南芥突变体及其野生型植株为材料,进行低温驯化和冻害胁迫处理,并分析其作用途径。结果表明,PLDβ基因介导低温信号转导作用,参与渗透调节途径中脯氨酸的调控和抗氧化系统中过氧化氢酶（CAT）活性的调控,并且与低温信号激素ABA不在同一条信号转导途径。本研究为探索通过调控PLD的活性提高植物抗冻性提供了新的途径,并为深入揭示植物的抗冻机理以及磷脂信号转导机制提供实验支持。     

稀土细胞毒理效应研究进展

稀土农用给中国农业带来丰厚回报,但稀土的环境安全问题也引起了中外科学家的关注。本文结合国内外最新研究成果,从稀土细胞毒理学角度概述了稀土在细胞内定位,稀土对细胞膜、细胞器、细胞遗传物质及细胞信使物质的毒理效应,并对稀土细胞毒理学的研究进行了展望。