辣椒抗坏血酸生物合成酶GME基因家族的鉴定和表达分析

GDP-甘露糖-3′,5′-异构酶基因(GME)是抗坏血酸途径中的关键限速酶,该基因可以调节AsA合成。为了解辣椒中GME基因家族功能及在非生物胁迫下的表达情况,通过生物信息学方法对辣椒GME基因家族进行鉴定,并对基因结构、结构域、系统进化关系、基因表达模式和非生物胁迫表达情况进行分析。结果表明,在辣椒中有2个GME家族成员,CaGME1和CaGME2,分别分布在3号和8号染色体上,都有6个外显子;CaGME1和CaGME2蛋白均具有NADB Rossmann家族中高度保守的NADPH结合位点、底物特异性结合位点,均不具有信号肽,为亲水性蛋白,定位在细胞质粒的可能性最高,均不具有跨膜结构,二级结构主要以不规则卷曲和α-螺旋为主;系统进化树分析表明,该基因编码的氨基酸序列与番茄和马铃薯的亲缘关系最近;qRT-PCR分析结果表明,在低温、茉莉酸甲酯和盐胁迫下CaGME1和CaGME2均被诱导上调,在赤霉素下均被诱导下调。综上可知,CaGME1和CaGME2基因在胁迫下不同的表达情况表明其在非生物胁迫中发挥作用,可为辣椒逆境胁迫机制研究提供参考。     

Effect of miRNA-33 on ABCA1/ABCG1 expression in RAW264.7 macrophage-derived foam cells after Hcy treatment

AIM:To study whether homocysteine (Hcy) inhibits the expression of ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1) and ATP-binding cassette transporter G1 (ABCG1) by microRNA-33 (miRNA-33) signaling, and reduces the efficiency of reverse cholesterol transport (RCT).METHODS:RAW264.7 macrophages were induced by oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL) to establish foam cell model. Oil red O staining was used to determine whether the model was established successfully. miRNA-33 mimics and miRNA-33 inhibitor were transfected into the cells by Lipofectamine 2000, and the cells were exposed to Hcy at concentration of 5 mmol/L for 24 h. The intracellular lipid droplets were observed by Oil red O staining. The expression of ABCA1 and ABCG1 at mRNA and protein levels was determined by real-time PCR and Western blot. The cellular cholesterol content was analyzed by HPLC, and effluent rate of cholesterol was detected by the method of liquid scintillation counting.RESULTS:Compared with blank control group, the lipid content in miRNA-33 mimics group was increased, and the expression of ABCA1 and ABCG1 at mRNA and protein levels was decreased (P<0.05). The intracellular cholesterol content was increased gradually (P<0.05), and the cellular cholesterol efflux rate was gradually decreased (P<0.05) in miRNA-33 mimics group. Compared with blank control group, the testing results in miRNA-33 inhibitor group were the opposition of those in miRNA-33 mimics group (P<0.05). No diffe-rence of the above indexes among blank control group, miRNA-33 mimics-NC group and miRNA-33 inhibitor-NC group was observed.CONCLUSION:Hcy inhibits the mRNA and protein expression of ABCA1 and ABCG1 through miRNA-33 signaling, and reduces the efficiency of RCT in RAW264.7 macrophage-derived foam cells.     

Cigarette dust particles induced lung function injury of chronic obstructive pulmonary disease in mice

AIM: To investigate the pathogenesis of chronic obstructive disease (COPD) in mice by using nasal drip of cigarette dust particles (DSP) induced pulmonary function damage model.METHODS: BALB/c mice were randomly divided into control group, LPS 100 mg/L group, DSP 0.75 mL/L group, DSP 1.5 mL/L group and DSP 3 mL/L group for 30 days. The method of nasal drip was used for 30 days to establish the COPD model. Rrs, Ers, Crs, Est, Cst, P-3/8Rn, P-3/8G and P-3/8H were measured for evaluating lung function of the mice in each group by the method of FlexiVent. The effect on the increase of airway resistance induced by methacholine (Mach) was determined using main bronchial rings by Myograph method. The HE, Masson and Resorcinol fuchsin staining of mouse tracheas and lung tissues were conducted. RESULTS: Continuous nasal drip with DSP for 30 days increased Rrs, Ers, Est, P-3/8Rn and decreased Crs, Cst, P-3/8G and P-3/8H in the mice. DSP significantly shifted the dose-effect curve of tracheal contraction induced by Mach to the left, increased the sensitivity of the airway to Mach, and significantly increased the maximal contractile airway effect of Mach. Exposure to DSP caused fibrosis of airway subepithelial, deposition of collagen in the airway basement membrane under the reticular plate, induced reticular plate thickening, pulmonary bronchial lumen serious deformation, and the inflammatory cell infiltration in the lung of mice. Significantly increased alveolar wall muscle fibers and collagen fibers were also observed. CONCLUSION: The lung function and pathomorphological changes of COPD mice induced by 30 days nasal drip of cigarette dust particles were similar to those of human COPD.     

GC-MS对广西不同产地瑶药老鸦嘴挥发油化学成分的分析

采用GC-MS分析了不同产地瑶药老鸦嘴挥发油的化学成分。结果表明,马山百龙滩地石屯产老鸦嘴分离出49个色谱峰,鉴定出24种化学成分,占挥发油总量的88.78%。都安县澄江镇红渡村产老鸦嘴分离出49个色谱峰,鉴定出30种化学成分,占挥发油总量的88.38%。都安县龙湾乡附近产老鸦嘴分离出48个色谱峰,鉴定出25种化学成分,占挥发油总量的80.01%。在3个产地老鸦嘴的挥发油化学成分中,有9种成分是三者共有的成分。这表明不同产地挥发油的主要成分存在差异。     

玉米高密度SNP遗传图谱构建及其秃尖QTL定位

[目的]构建在秃尖性状上存在明显差异的玉米高密度SNP遗传图谱,并对其秃尖QTL进行定位,为玉米秃尖分子机理研究及玉米抗秃尖品种选育提供理论参考.[方法]以无秃尖性状的自交系S群411331为母本、有秃尖性状的自交系综53313为父本,通过杂交和自交获得F2代群体.利用容量达10K的分子芯片获取大量SNP分子标记,从中筛选出具有多态性的SNP分子标记,构建F2代群体的高密度遗传图谱,并结合秃尖表型数据,分别采用QTL定位软件Rqtl和QTL.gCIMapping.GUI 1.1对相应的秃尖QTL位点进行鉴定及定位.[结果]F2代群体的平均秃尖长度为4.25 cm,说明其秃尖性状更偏向于父本综53313,秃尖整体较长,且秃尖变幅为0~6.1 cm,偏度和峰度值均位于-1.00~1.00,符合数量性状的分布特征.从2612个多态SNP分子标记中共筛选出2599个SNP分子标记成功构建遗传连锁图谱,总图距5624.38 cM,标记间平均距离2.27 cM.利用Rqtl共检测到6个QTL,分别位于第3、4、5、6、8和9染色体,其中加性效应和显性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,解释遗传变异的14.4%和16.3%.利用QTL.gCIMapping.GUI 1.1共检测到9个QTL,分别位于第1、4、5、6、8和9染色体,显性效应和加性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,与Rqtl检测结果相比,二者均在第8和9染色体的同一位置检测到1个QTL,在第5染色体检测到的QTL位置也较邻近,且效应最大的2个QTL均位于第6和8染色体;不同之处在于Rqtl在各染色体上只检测到1个QTL,而QTL.gCI-Mapping.GUI 1.1在第6和8染色体分别检测到2和3个QTL,在第1染色体检测到1个QTL,在第3染色体未检测到QTL,而Rqtl检测出的第1和3染色体QTL情况相反.[结论]玉米秃尖QTL分别位于第1、3、4、5、6、8和9染色体,其中主效QTL在第6和8染色体.     

低分子有机酸对贵州黄壤龙葵吸收镉的影响

[目的]探讨低分子有机酸对龙葵吸收镉(Cd)的影响,以期为提高贵州地区黄壤重金属污染的植物修复效率提供科学依据.[方法]采用盆栽试验种植龙葵,待龙葵生长60 d后,将不同浓度的低分子有机酸(柠檬酸、苹果酸和酒石酸)及其复合处理(柠檬酸+苹果酸、柠檬酸+酒石酸)以溶液形式加入土壤,以添加500 mL去离子水为对照(CK),1个月后收获植株样品并采集土壤样品,分析不同处理对龙葵生长及吸收转运重金属Cd的影响.[结果]柠檬酸添加量为2.5 mmol/kg时龙葵单株生物量最高,较CK显著增加6.75%(P<0.05,下同),其他处理的生物量均低于CK.3种有机酸均能强化龙葵根、茎、叶和果实对Cd的吸收,表现为苹果酸>酒石酸>柠檬酸,各部位的Cd含量表现为叶>茎>根>果实,且均在苹果酸添加量为5.0 mmol/kg时达最大值,分别为CK的1.68、1.53、1.21和1.32倍.添加2.5 mmol/kg酒石酸和5.0 mmol/kg苹果酸时龙葵对Cd的累积量较高,二者显著高于其他处理.添加柠檬酸、苹果酸和酒石酸均能提高龙葵对Cd的转移和富集能力,作用表现为苹果酸>酒石酸>柠檬酸,其中,添加5.0 mmol/kg苹果酸时龙葵对Cd的富集系数最大,为12.81.相对于单一有机酸处理,复合有机酸处理对龙葵富集Cd的能力无明显优势.[结论]添加适当浓度的柠檬酸、苹果酸和酒石酸均能提高龙葵各部位对Cd的吸收及土壤Cd从地下向地上部转移的能力,促进龙葵对Cd的转移和富集;其中苹果酸添加量为5.0 mmol/kg时,龙葵对Cd的累积量相对较高且富集系数最大,对土壤中Cd的植物修复效果最好.     

木枣抗裂变异系的鉴定和果实性状分析

在枣品种的抗裂性调查中，发现“木枣”存在变异系。本研究以“木枣”、变异系“V1”、变异系“V2”和易裂品种“狗头枣”为供试材料，在采用冷水浸泡法进行室内裂果率测定和抗裂性分析的基础上，对单果重、果纵茎、果横茎、果纵横茎比、单核重、核纵茎、核横茎、核纵横茎比、梗洼宽度、肉核比、含水量等果实性状进行了测定。结果表明：裂果率表现为狗头枣>V1≈木枣>V2，筛选出木枣优良抗裂变异系V2，与木枣遗传背景一致，抗裂性又极显著优于木枣，可为后续裂果机理研究和抗裂品种选育提供育种材料。品种的抗裂性与果形、核形、肉核比、梗洼宽度有关。果实较小、果核较小、果形细长、肩大尾尖、肉核比高、梗洼宽度大，抗裂性好。     

OCX-32基因内含子变异对长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质的影响

[目的]探讨OCX-32基因对长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质的遗传效应,为长顺绿壳蛋鸡的保种选育及开发利用提供参考依据.[方法]以长顺绿壳蛋鸡为材料,采用PCR产物直接测序法筛选OCX-32基因SNP多态位点,实时荧光定量PCR检测组织表达谱,运用SPSS 19.0广义线性模型(GLM)分析SNP位点基因型或双倍型与所测定性状指标的相关性.[结果]在长顺绿壳蛋鸡OCX-32基因中检测到3个SNPs位点,分别是位于内含子1上的g.22592323G>T及内含子3上的g.22597350T>C和g.22597555G>A.卡方(χ2)检测结果发现,g.22597350T>C位点的基因型分布显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.05,下同).连锁不平衡分析结果显示,3个SNPs突变位点不存在强连锁不平衡,共发现4种单倍型和8种双倍型,单倍型H1和双倍型H1H2频率最高,分别为0.523和0.345.实时荧光定量PCR检测结果显示,OCX-32基因在长顺绿壳蛋鸡12个组织中存在不同程度的表达,表达量排序为肾脏>心脏>子宫>腹脂>小肠>脾脏>肝脏>腺胃>胸肌>胰腺>肺脏>肌胃.关联分析结果显示,g.22597350T>C位点CC基因型在蛋壳强度和蛋壳重2个品质指标上显著高于CT基因型和TT基因型;双倍型H4H4个体的蛋壳强度显著高于其他7种双倍型个体,蛋壳重显著高于H2H4个体.[结论]OCX-32基因内含子变异能影响长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质,检测到的3个SNPs位点可作为鸡蛋壳品质选择的遗传分子标记,其中突变位点g.22597350T>C的CC基因型和双倍型H4H4是影响蛋壳强度和蛋壳重的关键基因型和双倍型,有利改善蛋壳品质.     

钒(V3+)与水钠锰矿共沉淀的相互作用及对Pb2+和Zn2+的去除研究

[目的]随着科技的发展,钒(V)元素在材料上的应用逐渐成为关注的焦点,但随之而来的潜在环境危险也逐渐突出.因此,对于V在环境中迁移转化的行为值得深入研究.研究表明,土壤及沉积物质中的矿物对环境中污染元素的迁移转化有较强的控制作用,且环境中钒与氧化锰的含量正相关关系.此外,水钠锰矿是环境中较为常见的层状氧化锰,因其分布广和活性强,常作为层状氧化锰的模式矿物进行研究.因此,水钠锰矿与V元素的相互作用及环境效应有待进一步探究.[方法]通过V3+阳离子与水钠锰矿共沉淀方式制备含V的水钠锰矿,采用XRD、FTIR、SEM和XAS等技术以及湿法化学和等温吸附实验相结合,分析V与水钠锰矿共沉淀后,V对水钠锰矿形貌特征及性质的影响,以及V在水钠锰矿中的存在形态.[结果]随着V3+含量的增加,水钠锰矿c轴方向尺寸从10.98 nm显著下降到2.96 nm,比表面积有增大趋势,而水钠锰矿花球状颗粒显著减小.水钠锰中的V元素最终是五价,少部分的V5+进入了水钠锰矿层内减少了Mn4+的含量,降低了空位含量;其它较多的则可能以VO43?或和V6O162?的阴离子团或簇的方式存在于层间和吸附在边面位点.且在重金属去除中,随着掺V含量增加,水钠锰矿对Pb2+去除率增加,但对Zn2+去除率降低.[结论]V3+与水钠锰矿的共沉淀,使得水钠锰矿负电荷增多,导致K+离子含量上升;同时V元素被氧化为V5+,可以不同形式存在于水钠锰矿的层间、层内和边面,从而增强了水钠锰矿对Pb2+和Zn2+的选择性去除.上述结论为V的环境行为和归趋提供了理论基础.     

激光在土地保护、农作物生长及害虫防治领域应用研究进展

由于激光具有功率高、相干性好、光谱线宽窄、光谱范围广等特点,其在土地保护、农作物生长及害虫防治等领域应用广泛.文章综合国内外激光技术在农业领域的应用情况,介绍了已经获得应用的激光诱导击穿光谱仪、激光测距仪、激光雷达系统、激光补光灯等设备在土壤检测、土地平整、激光诱变育种、植物补光和虫害防治等领域发挥的作用,对激光技术对农业领域的推动作用,特别是激光技术在吉林省农业应用方面的情况进行了展望.