外源NO对Ca(NO_3)_2胁迫下番茄幼苗PSII功能及光能分配利用的影响

为探讨外源NO缓解番茄幼苗次生盐渍伤害的光合生理机制,以秦丰保冠番茄幼苗为试材,在水培条件下,利用叶绿素荧光动力学技术研究喷施NO供体硝普钠(SNP)对80 mmol·L-1Ca(NO_3)_2胁迫下番茄幼苗PSII光化学效率、激发能分配和天线色素吸收光能利用的影响。结果表明,喷施SNP有效缓解了Ca(NO_3)_2胁迫对PSII的损伤,使第15天番茄幼苗叶片的PSII最大光化学效率(F_v/F_m)、天线转化效率(F_v'/F_m')、实际光化学效率(ΦPSII)、光化学荧光猝灭系数(q P)及吸收光能用于进行光化学反应(P)和非光化学耗散(Ex)的份额分别较胁迫处理显著提高了4.93%、39.31%、92.84%、39.00%、92.83%和10.33%;初始荧光(Fo)、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)和天线热耗散的份额(D)分别较胁迫处理显著降低了7.20%、13.22%、43.09%和24.70%。综上,外源NO能通过改善PSII光化学活性和增强PSII反应中心的非光化学耗散减轻Ca(NO_3)_2胁迫造成的光抑制,进而提高番茄幼苗的耐盐能力。本研究结果为利用外源NO缓解蔬菜设施生产的次生盐渍障碍提供了理论和技术依据。     

内源水杨酸参与黄瓜叶片光合系统对低温胁迫的响应

 为了探讨内源水杨酸（salicylic acid,SA）在黄瓜幼苗光合系统响应低温胁迫中的作用机制, 采用高效液相色谱法测定低温下黄瓜叶片中内源SA 含量的变化;通过SA 合成抑制剂Paclobutrazol（Pac, 100 μmol · L^-1）喷施和外源SA（50 μmol · L^-1）饲喂的方法调节内源SA 含量,并测定不同处理幼苗的叶 绿素荧光参数和光合碳同化关键酶基因的转录水平。结果显示：低温引起黄瓜幼苗内源SA 含量升高,Pac 预处理抑制SA 的积累。低温导致PSⅡ的最大光化学效率（F v/F m）、实际光化学效率（Φ PSII）、潜在光化 学活性（F v/F o）和光合电子传递效率（ETR）等降低,叶片光化学猝灭参数[（Y（NO）]升高;内源SA 含量降低使PSⅡ活性下降幅度增大,加重了叶片的光损伤程度。低温下PSⅡ吸收的光能分配于光反应的 部分减少,而以非光化学反应的过剩能量耗散Ex 为主要的光能分配途径,内源SA 含量降低会加剧光能 向Ex 的分配。低温时喷施Pac 的幼苗中Rubisco 小亚基基因（RbcS）和碳酸酐酶基因（CA）的表达水平 显著低于对照植株。对喷施Pac 的幼苗外源饲喂SA 后,内源SA 含量升高,低温下叶片光合活性得到有 效恢复,光损伤降低,光能分配趋于合理,RbcS 和CA 的表达水平升高。上述结果表明,低温下内源SA 的积累有助于维持黄瓜叶片中较高的光系统活性和碳同化能力,从而保护光合系统,降低低温胁迫对植 物的损伤。     

牡丹柱枝孢叶斑病（Cylindrocladium canadense）对叶片光合系统功能的影响

 以牡丹（Paeonia suffruticosa）‘藏枝红’为试验材料,通过测定叶绿素荧光快速诱导动力学 曲线、820 nm 光吸收曲线以及气孔交换参数和H₂O₂ 含量,研究了柱枝孢叶斑病（Cylindrocladium canadense）对牡丹叶片光合性能和光系统功能的影响。结果显示：在病原菌侵染后,牡丹叶片的净光合 速率（Pn）、气孔导度和叶绿素含量均下降,而细胞间隙CO₂ 浓度升高,表明Pn 的降低是受非气孔因素的 影响。Cylindrocladium canadense 的侵染,使H₂O₂ 含量显著升高,快速叶绿素荧光诱导动力学曲线形状 发生明显改变,F v/F m 和PIABS 均显著下降。PSⅡ供体侧、反应中心和受体侧活性均受到抑制,但PSⅡ受 体侧所受抑制比供体侧大。同时,病原菌侵染也使PSⅠ（△I/Io）活性快速下降。由上述研究结果推测： Cylindrocladium canadense 的侵染,使H₂O₂  积累增加,对PSⅠ和PSⅡ的功能造成伤害。PSⅠ活性的下降 阻碍了PSⅡ向PSⅠ的电子传递,过剩激发能增加,导致ROS 增加,抑制D1 蛋白的合成,加剧了对PSⅡ 伤害,这是其侵染抑制牡丹光合系统的主要原因。     

Placental growth factor is involved in angiotensin II-induced cardiac fibroblast activation

AIM：To explore the role of placental growth factor (PLGF) in the process of angiotensin II (Ang II)-induced activation of cardiac fibroblasts (CFs). METHODS：Primary culture and identification of CFs from neonatal Sprague-Dawley rats were performed. The method of fluorescence immunocytochemistry was employed to observe the expression of alpha-smooth muscle actin (α-SMA). Real-time PCR and Western blotting were used to determine mRNA and protein levels. The cell proliferation was observed by WST-1 assay. RESULTS：Compared with control group, the PLGF expression at mRNA and protein levels in Ang II-treated CFs was significantly increased, whereas the mRNA expression of PLGF was decreased in the CFs treated with telmisartan and Ang II. Treatment with PLGF induced the proliferation of CFs and increased the protein expression of α-SMA. Treatment with PLGF for 60 min significantly increased the protein levels of p-ERK1/2 in the CFs. Compared with Ang II group, the proliferation of CFs was depressed and the protein expression of α-SMA was attenuated in Ang II+anti-PLGF group.The mRNA expression levels of type I and type III collagens were also down-regulated. CONCLUSION：PLGF might be involved in the process of Ang II-induced proliferation of CFs and fibrosis.     

杂草对光系统Ⅱ抑制剂的抗药性研究进展

随着除草剂使用量和使用频率的不断增加,杂草抗药性问题也逐渐成为杂草防除及治理的难点和热点。目前杂草对PS(Photosystem)Ⅱ抑制剂类除草剂产生抗药性主要分为靶标抗性和非靶标抗性。本研究综述了近年来杂草对PSⅡ抑制剂类除草剂抗药性的产生、发展现状及杂草抗PSⅡ抑制剂类除草剂的机理。针对这些问题,提出除草剂使用过程中需要注意的事项,为延缓杂草对该类除草剂产生抗药性提供一定参考。     

猪生长抑素Ⅱ型受体基因(SSTR2)shRNA的构建与筛选

生长激素(GH)是调控动物生长的重要激素,GH分泌水平的高低主要受正性调控因子生长激素释放因子(GRF)和负性调控因子生长抑素(SS)的双向调节。SS通过生长抑素受体(somatostatin receptor,SSTR)发挥作用,减少GH的分泌水平。本研究设计了3条SSTR2的短发夹RNA(shRNA),构建猪(Sus scrofa)SSTR2真核表达质粒(pcDNA3.1(-)-SSTR2)和SSTR2慢病毒RNA干扰质粒(pshRNA-copGFP lentivector,LV-shRNA),并共转染中国仓鼠(Cricetulus griseus)卵巢细胞系(CHO),通过对转染细胞的荧光观察、Real-time PCR和酶联免疫法(ELISA)检测,结果表明,CHO转染细胞中猪SSTR2 mRNA表达水平不同程度的抑制,分别为90.4%、28.3%和86.3%,(P<0.05)。其中,LV-shRNA1表现出最高的沉默效率:转染效率在80%左右时,猪SSTR2mRNA水平沉默效率为90.4%,蛋白质水平降低了33.3%。本研究成功地筛选到了降低猪SSTR2基因表达的shRNA,为利用shRNA技术下调动物基因表达,构建转基因模型提供思路。     

转红色荧光蛋白基因唐鱼肌肉中抗生素标记基因(NPTⅡ)检测和表达量分析

为了获得有特色的观赏鱼,本实验室在2003年将含有海葵红色荧光蛋白基因的表达载体(同时含有标记基因新霉素磷酸转移酶基因(NPTⅡ))转入唐鱼(Tanichthys albonubes)的受精卯,获得转红色荧光蛋白基因唐鱼,对其外源标记基因NPTⅡ的表达产物和存在时间进行分析,为评价转基因鱼的生物安全提供依据.本实验对转基因唐鱼和非转基因唐鱼肌肉中抗生素标记基因(NPTⅡ)进行PCR检测和NPTⅡ表达产物的免疫检测试剂条检测,结果显示,转基因唐鱼检测到NPTⅡ基因和表达产物,而非转基因唐鱼中均没检测到该基因和表达产物存在.同时在唐鱼死亡后(水温20～25℃),应用酶联免疫吸附测定法(ELISA)对死亡0 (鲜活肌肉)、24、48、72、96、120和144 h组的转基因唐鱼肌肉中NPTⅡ蛋白的含量进行定量检测,结果表明,转基因唐鱼鲜活肌肉中NPTⅡ蛋白在肌肉中的含量为9.12 ng/g,随着转基因唐鱼死亡时间增加肌肉中NPTⅡ蛋白含量逐渐减少,死亡96 h组转基因唐鱼肌肉中NPTⅡ蛋白已经接近为0.结果表明,转基因唐鱼肌肉中NPTⅡ蛋白在白然环境中容易降解,推测其对环境安全隐患相对较低.     

在毕赤酵母中利用口蹄疫病毒(FMDV)2A实现dTomato和串联MagaininⅡ基因的共表达

抗菌肽(antibacterial peptides)是生物体内经诱导产生的一种具有生物活性的多肽,是天然免疫的重要组成部分.为了提高抗菌肽的表达量以及很方便地检测抗菌肽的表达情况,本研究利用口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV) 2A将荧光蛋白dTomato基因和3个串联的MagaininⅡ基因融合到一个开放阅读框中(open reading frame,ORE),融合的基因被置于pPIC9K载体醇氧化酶基因(AOX1)启动子的下游,构建分泌型重组酵母表达载体pPIC9K-dTomato -2A-3M,将线性化的重组酵母表达载体通过电击法转入毕赤酵母(Pichia pastoris )GS115中,经G418筛选和PCR鉴定得到阳性转化子,然后将其转至摇瓶,在30℃、0.5％甲醇的条件下进行诱导表达,连续诱导3d.SDS-PAGE电泳图谱显示,在31 kD(dTomato)和9.5kD(3M)处有蛋白条带出现,在荧光显微镜下观察酵母表达上清发出红色荧光,对大肠杆菌(Escherichia coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)抑菌试验结果表明,重组抗菌肽串联的MagaininⅡ具有明显的抑菌效果.结果表明,由2A连接的融合基因(荧光蛋白dTomato和串联的MagaininⅡ)在毕赤酵母中成功的进行了表达,FMDV 2A在其C端剪切多聚蛋白,得到dTomato和串联的MagaininⅡ两个独立而有活性的蛋白,为小分子抗菌肽的表达提供一个高效的检测方法.     

缺钾对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

为了探明缺钾对茶树叶片的光合电子传递、光能转化和利用等的影响机制,本研究以10月龄扦插瑞香茶[Camellia sinensis (L.) O. Kuntze cv. Ruixiang] 苗为试验材料,通过沙培试验,用含5个不同钾浓度（K 0、100、200、600、2000 mol/L）的营养液浇灌,每周3次,处理24周后,进行茶树叶片叶绿素荧光参数的测定。结果表明,缺钾处理茶树叶片OJIP曲线O点上升,P点下降,同时出现150 s处的L点和300 s处的K点两个新点;缺钾条件下,TRo/ABS (or Fv/Fm) (最大光化学效率)、ETo/ABS（电子传递的量子产额）、REo/ABS（还原量子效率）、PIabs（吸收光能的性能指数）和PICS（单位面积为基础的性能指数）下降,而VJ、VI和耗散能增加。总之,缺钾损伤了从PSⅡ供体侧到PSI的整个电子传递链,降低了光合电子传递能力;缺钾叶片还通过增加热耗散以保护叶片在强光下免遭光氧化伤害。     

Magnesium deficiency–induced impairment of photosynthesis in leaves of fruiting Citrus reticulata trees accompanied by up‐regulation of antioxidant metabolism to avoid photo‐oxidative damage

Limited data are available on the physiological responses of leaves from fruiting trees to magnesium (Mg) deficiency. Magnesium deficiency–induced effects on photosystem II (PSII) photochemistry in leaves of fruiting (Citrus reticulate cv. Ponkan) trees were assessed by the chlorophyll a fluorescence (OJIP) transient. Magnesium deficiency decreased leaf CO₂ assimilation and carbohydrates, but had no effect on intercellular CO₂ concentration. Activity of ribulose‐1,5‐bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) and concentrations of Chlorophyll (Chl) and carotenoids (Car) decreased to a lesser extent than CO₂ assimilation. Chlorophyll a fluorescence transient from Mg‐deficient leaves had increased O step and decreased P step, accompanied by positive ΔL, ΔK, ΔJ, and ΔI bands. Magnesium deficiency decreased maximum quantum yield of primary photochemistry (F_v/F_m), quantum yield of electron transport from Q<$>_A^‐<$> to the photosystem I (PSI) end electron acceptors (φ_R0), maximum amplitude of IP phase and total performance index (PI_{tot, abs}), but increased deactiviation of oxygen‐evolving complex (OEC) and energy dissipation. Magnesium‐deficient leaves had higher or similar activities of antioxidant enzymes except for lower catalase (CAT) activity, higher or similar concentrations of antioxidant metabolites, and a higher ratio of Car : Chl. Magnesium‐deficiency did not affect concentration of malondialdehyde (MDA) and ratios of ascorbate (ASC) to ASC + dehydroascorbate (DHA) and reduced glutathione (GSH) to GSH + oxidized glutathione (GSSG). In conclusion, Mg deficiency–induced impairment of the whole photosynthetic electron transport chain may be the main factor contributing to decreased CO₂ assimilation. Enhanced energy dissipation and antioxidant metabolism provide sufficient protection to Mg‐deficient leaves against photo‐oxidative damage.