甘蔗热带种金属硫蛋白家族基因的克隆及响应重金属胁迫的表达分析

金属硫蛋白是一类富含巯基的低分子量蛋白,在植物的重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面起重要的作用。本研究以甘蔗热带种Badila组培苗为材料,分别测定了其在CdCl2、ZnSO4和CuCl2水溶液培养条件下地上部和地下部的重金属含量,结果显示其对上述3种重金属有较强的耐受与富集能力。继而克隆了ScMT1(登录号为KJ504373)、ScMT2-1-5(登录号为MH191346)和ScMT3(登录号为KJ5043704)3个金属硫蛋白家族基因,它们分别属于植物MT亚家族中的MT1、MT2和MT3型基因。ScMT1含有1个内含子和2个外显子,开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长228 bp,编码75个氨基酸;ScMT2-1-5含有2个内含子和3个外显子,ORF长246 bp,编码81个氨基酸;ScMT3含有1个内含子和2个外显子,ORF长198 bp,编码65个氨基酸。RT-qPCR显示,Cd2+胁迫下,在甘蔗地上部和地下部,ScMT2-1-5均连续显著上调表达,而ScMT1的上调应答出现延迟。ScMT3在地上部的上调应答出现延迟,在地下部呈“扬-抑”趋势,提示甘蔗响应Cd^2+胁迫过程中ScMT2-1-5起更积极的作用,ScMT1参与胁迫后期的分子响应,而ScMT3不起主导作用。Cu^2+胁迫下,地上部ScMT1连续显著上调表达,ScMT2-1-5和ScMT3呈总体上调的表达趋势;地下部,ScMT1和ScMT2-1-5的上调表答均出现延迟,仅在胁迫后期显著上调表达,而ScMT3仅在胁迫前期显著上调表达。该结果提示了ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在Cu2+胁迫响应过程中的协作关系,三者共同参与了地上部的胁迫响应,其中ScMT1起更积极的作用;此外三者还先后参与了地下部对Cu^2+胁迫的分子响应。Zn^2+胁迫下,ScMT1和ScMT3分别仅在地上部和地下部显著上调表达;ScMT2-1-5在地上部和地下部均呈“扬-抑”的应答趋势;提示了在甘蔗响应Cd^2+胁迫应答过程中ScMT1和ScMT3分别在地上部和地下部起主要作用,ScMT2-1-5参与了胁迫前期的分子响应。ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在甘蔗不同组织中及在重金属(Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+)不同累积水平下呈现出相似或互补的应答特性,提示上述甘蔗MT家族不同成员在重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面产生了功能分化,且三者在应对过量Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+对甘蔗组织造成伤害的过程中存在时空上的协同作用。该研究为深入理解多倍体植物甘蔗中MT家族各成员基因在重金属耐受过程中的协同作用机制奠定了基础。     

奶牛肢蹄病的防治与治疗

<正>奶牛肢蹄病是奶牛四肢和蹄部疾病的总称,是危害奶牛生产的三大疾病之一,是影响奶牛寿命的主要因素。1发病原因1.1营养因素日粮中无论缺钙还是缺磷,无论是高钙低磷还是高磷低钙,都容易导致钙磷代谢障碍,从而引起奶牛肢蹄病。⑴缺锌:锌是许多金属酶类和激素如胰岛素的组成部分,与皮肤的健康有关,蹄是皮肤的衍生物,日粮中缺锌,影响蹄角化,容易发生腐蹄病。⑵维生素D不足或活性下降:维生素D不足或活性下降时,引起钙、磷代谢障碍。某些曲霉菌素中毒会干扰维生素D的活性,即使钙、磷充足     

关于我国金属矿产资源可持续利用的措施研究

我国社会经济的快速发展离不开金属资源的可持续利用。本特文就金属矿产资源受开发、回收和技术条件等限制的特点进行阐述,并对我国金属矿产资源和可持续发展的关系和问题进行分析,并提出要实现我国金属矿产资源的可持续发展,就需要不断地在改革和创新理念、制度和技术,还要合理的利用科技手段提高回收利用率和引进国外资源等措施。     

基于金属有机框架药物靶向递送和释放机制的研究进展

近年来,金属有机框架(MOFs)因其比表面积大、孔隙率高和易于修饰等特征,在生物医学领域已成为一种极具潜力的药物递送载体。本文简述了ZIF-8、MIL-100(Fe)和Cu-MOF三种代表性MOFs在药物靶向递送和释放机制方面的研究进展,其通过受体/配体识别、高渗透长滞留效应或外源性条件实现药物的靶向递送,再经组织特性响应(pH响应、氧化还原响应、配位竞争响应和核酸帽锁响应等)、外源条件响应(光、热、超声波等)或多重响应联合实现药物释放,并总结了MOFs在载药和释放方面所面临的挑战和局限性,旨在为MOFs作为药物靶向递送载体的深入研究提供参考。     

基于镧系金属有机框架材料检测水体中酰胺类除草剂残留的可视化技术研究

研发水体中酰胺类农药残留简便快捷的检测技术，对评估农药造成的水体污染和提出相应的治理对策具有重要意义。以共掺杂镧系金属离子 (Eu3+ 和Tb3+) 作为配位金属离子，分别利用水热法和微波法制备了镧系金属有机框架材料 (lanthanide metal-organic frameworks, Ln-MOF)，对其结构和性质进行了表征，并采用所制备的Ln-MOF对水体中残留的5种常见酰胺类除草剂 (乙草胺、异丙草胺、丙草胺、敌草胺和异丙甲草胺) 进行了定性和定量分析。结果表明:与水热法相比，采用微波法制备的Ln-MOF样品呈蓬松的簇状、结晶度好，且具有更高的发光效率，故选择微波法制备Ln-MOF。农药残留检测试验结果表明，不同除草剂对Tb3+和Eu3+的发光会产生差别性猝灭，并使整体发射光发生变化，进而实现水体中农药的可视化检测。进一步研究发现，荧光强度比值I (Tb3+)/I (Eu3+) 与丙草胺浓度在0.1~1 mmoL/L范围时呈线性相关，线性相关系数R2 = 0.998，检测限 (LOD) 为0.08 mmoL/L。另外，该材料对于用湖水配制的除草剂溶液也具有一定的定性检测能力。本研究结果展现了Ln-MOF用于水体中酰胺类除草剂的定性、定量分析具有良好应用前景。     

氨基功能化金属有机框架的染料吸附研究

金属有机框架(Metal Organic Frameworks,MOFs)因其比表面积较高在染料吸附方面有巨大潜力,试验通过溶剂热法分别合成了MOFs(Gd-BDC)和氨基化MOFs(Gd-NH2BDC)两种单晶材料,二者之间的差异在于辅助配体分别为对苯二甲酸和2-氨基对苯二甲酸;通过单因素试验设计,分析Gd-BDC和Gd-NH2BDC在20 min,40 min,1 h,2 h,3 h,4 h吸附时间序列,以及GdNH2BDC在不同pH条件(3.0,7.0,9.0,11.0)下对甲基橙和甲苯胺蓝染料的吸附情况。结果表明,Gd-NH2BDC和Gd-BDC对甲基橙染料的吸附量和吸附百分含量均随着吸附时间的延长波动增加,均于4 h时达到本试验的最大值,其吸附能力后者优于前者,而对甲苯胺蓝染料的吸附量和吸附百分含量分别在吸附40 min和3 h时达到最大值,其吸附能力前者优于后者;GdNH2BDC对甲基橙和甲苯胺蓝的吸附能力分别在p H值为5.0和11.0时最高,其吸附百分含量分别为0.977%和70.666%。综合而言,Gd-NH2BDC单晶材料更适宜应用于对甲苯胺蓝染料的吸附,其最佳吸附时间为40 min,最佳pH值为11.0,而Gd-BDC单晶材料在甲基橙染料的吸附中较Gd-NH2BDC有优势,但其吸附时间和pH有待于进一步优化。     

太行山片麻岩基岩裂隙富水性的金属因素特征——以易县为例

为研究金属矿化效应对太行山片麻岩基岩裂隙地下水勘查时的影响,依据区域地质资料,分析了易县某研究区的水文地质特征,总结了该研究区片麻岩基岩裂隙水的赋存规律。利用激发极化法获取了金属因素和极化率,分析了研究区金属因素的特征,讨论了金属因素与基岩裂隙水富水性的关系,并布置地质钻孔验证了基岩裂隙水富水性与金属因素特征之间的对应关系。结果表明:在无金属矿化效应影响的地区,金属因素曲线和极化率曲线大体上呈现水平轴对称形态;在有金属矿化效应影响的地区,金属因素曲线和极化率曲线形态基本相同;金属因素全曲线和极化率全曲线均同时快速增加,意味着研究区存在金属矿化效应影响的可能性急剧加大;金属因素大于1×102/(Ω·m),极化率大于3%,研究区存在较为明显的金属矿化效应影响;相比极化率,金属因素对地下水勘查时金属矿化效应影响的分辨能力有较大程度的提高,效果可靠,在条件类似的存在金属矿化效应影响的太行山片麻岩基岩裂隙水分布区具有推广性。     

向日葵锈菌弹性金属蛋白酶基因克隆及生物信息学分析

为了研究向日葵锈病的致病机制,将向日葵锈菌转录组中表达量较高的一个基因(KU994904)中成熟部分进行生物信息学分析及基因克隆。利用Interpro对蛋白ORF区域进行分析,确定其成熟区域,通过生物信息学相关软件对其进行结构预测及预测分析,从向日葵锈菌中提取总RNA,并利用RT-PCR方法扩增此蛋白酶成熟基因并克隆。结果显示:该蛋白酶成熟基因序列全长1 335 bp,编码445个氨基酸,分子质量49.5 ku,其与M36家族中5条序列具有较高相似性,并发现同胞外金属蛋白酶基因序列相似度达到53.77%。因此,推断其为弹性金属蛋白酶。     

基于损伤理论的金属渐进破坏数值模拟有限元单元网格依赖性研究

为了研究金属渐进破坏数值模拟结果对有限元单元网络精度的依赖性,本文对裂纹扩展平面以及垂直裂纹扩展方向进行了不同网格精度的计算分析,得出了金属渐进破坏数值模拟结果对有限元单元网络精度的依赖性结果。     

利用旋扣式结构实现长金属滤袋对接

近年来,随着我国对金属材料的深入研究,在煤化工、冶金等行业,金属滤袋被广泛使用。随着电袋技术在煤电行业的快速发展,人们也慢慢开始探索将长金属滤袋运用于煤电行业的电袋除尘器中。金属滤袋不可折叠,因此各节的滤袋与袋笼必须在厂内整体焊接成型再运往现场对接安装。当前,金属滤袋的对接采用螺纹,容易造成螺纹卡死和同轴度等问题,而法兰盘对接,因为螺栓数量多,导致效率不高。为了解决这一系列问题,特提出利用旋扣式结构来实现长金属滤袋的对接。