鸡胚及禽类细胞系在生物医药领域的应用及研究进展

鸡胚因发育过程清楚，长久以来作为基础和应用科学研究领域重要的实验模型，尤其在鸡胚发育早期绒毛尿囊膜阶段，因其血管丰富，是天然的免疫缺陷宿主，是病理学、药理学和肿瘤学等研究领域的理想实验模型。作者简述了发育早期的鸡胚组织结构，并介绍了鸡胚绒毛尿囊膜在肿瘤研究、血管生成、器官移植、烧伤等疾病机理研究中的应用，以及在鸡胚病理模型基础上进行的抗肿瘤药物筛选的应用。重点介绍了鸡胚及禽类细胞系在病毒繁殖和疫苗生产、治疗性蛋白和单抗生产方面的应用研究进展。多种人源病毒、禽源病毒、支原体等可在鸡胚及禽类细胞上增殖，并用于疫苗生产。作者对常用的禽类纤维原细胞和多能干细胞的发展和特点进行了阐述，并总结了商业化的禽类细胞系来源以及部分易感病毒。鸡胚表达系统能够在目的蛋白特定位点产生人源化糖基，减少目的蛋白对人的过敏反应，且禽蛋廉价易得，可作为生产人用单克隆抗体和治疗性蛋白的合适供体。作者介绍了鸡胚及禽类细胞系在生物医药领域应用的最新进展，并对鸡胚作为动物模型在未来的应用进行了展望。     

利用高巧(60%吡虫啉悬浮种衣剂)防治小豆蚜虫效果研究

[目的]探讨小豆蚜虫防治新技术,比较研究种衣剂拌种的防治效果。[方法]选用高巧(60%吡虫啉悬浮种衣剂)进行播前拌种试验,采用50 mL水分别加入高巧2、4、6、8 mL拌种1.0kg的处理方法,播种后比较其出苗率及幼苗的发育情况、蚜虫防治效果、小豆百粒重、产量及增产率。[结果]高巧拌种不会影响小豆出苗,可有效防治小豆蚜虫,但防效随时间延长而降低。防效保持在85%以上,可显著提高小豆百粒重和产量。[结论]该技术可在小豆生产中进行推广应用。     

利用酵母双杂交膜系统筛选与小麦蓝矮植原体免疫膜蛋白互作的异沙叶蝉蛋白

正小麦蓝矮病(Wheat blue dwarf,WBD)是我国西北麦区一种重要植原体病害,在我国西部地区危害严重。该病害由异沙叶蝉(Psammotettix alienus L.)专化性传播,介体传毒成为病害流行的重要中心环节[1]。本实验室前期通过免疫荧光标记研究发现WBD植原体免疫膜蛋白(immunodominant membrane protein, IMP)与介体异沙叶蝉肌动蛋白互作,说明IMP在植原体传播和致病过程中起关键作用。     

The use of infrared spectroscopy and machine learning tools for detection of Meloidogyne infestations

Plant parasitic nematodes are generally soilborne pathogens that attack plants and cause economic losses in many crops. The infested plants show nonspecific symptoms or, often, are symptomless; therefore, diagnosis is performed by taking soil and root tissue samples. Here, we show that a combination of different infrared spectra analysis and machine learning algorithms can be used to detect plant parasitic nematode infestations before symptoms become visible, using leaves instead of roots and soil as samples. We found that tomato and guava plants infested with Meloidogyne enterorlobii produced different spectral patterns compared to uninfested plants. Using partial spectra from 1,450 to 900/cm as the "fingerprint region", principal component analyses indicated that after 5 (tomatoes) or 8 weeks (guava), plants with no visible symptoms of infestations were positively diagnosed. To improve the early detection response, we used machine learning modelling. A support vector machine (SVM) was used to obtain more robust, accurate models. The SVM model contained 34 support vectors, 17 for each level. The overall performance of the model was >97% and the total accuracy was significantly higher, demonstrating the absence of chance prediction. The best prediction of infestation was obtained at the second and fourth weeks for tomatoes and guavas, respectively, reducing the diagnostic time by half. The combined application of these techniques reduces the processing time from field to laboratory and shows enormous advantages by avoiding root and soil sampling.     

1-MCP处理对“丽格”海棠果实采后生理及品质的影响

以"丽格"海棠果实为试材,研究经1.0μL/L的1-MCP处理后,室温(20±1)℃条件下贮藏的海棠果实品质和生理变化,并利用主成分对采后测定的各项生理指标进行分析。结果表明,与不加1-MCP的对照组相比,1-MCP处理可保持海棠果实硬度,抑制可溶性固形物(TSS)含量的升高,减缓VC含量的降低、果皮叶绿素的分解和过氧化物酶(POD)活性的下降,降低呼吸强度和乙烯生成速率,有效地延缓果实衰老,使海棠果更耐贮藏。主成分分析在特征值大于1时将经1-MCP处理后的海棠果实8个生理指标综合为2个因子,累积方差贡献率达到84.44%,其中第1主成分主要代表果肉硬度和叶绿素信息,第2主成分主要代表乙烯释放量信息。     

木薯有性四倍体遗传稳定性分析

木薯作为中国重要的经济作物,其优良品种的选育一直是木薯科研工作的重点,而多倍体的巨型性特点为其育种提供了新的思路,目前多倍体研究大多是体细胞加倍,有性多倍化研究起步较晚,而本课题组通过2n配子有性活体杂交,成功获得了首例木薯有性四倍体植株。为了研究木薯有性四倍体的遗传稳定性,本研究分别采用:田间的农艺性状观测(生长稳定期)、流式细胞术、叶片染色体计数、蛋白质含量测定/蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳以及淀粉含量测定等方法进行鉴定。结果显示:木薯有性四倍体各株系农艺性状均保持了母株器官巨型性的多倍体特征;流式细胞仪分析显示,木薯有性四倍体各株系叶片DNA含量均为二倍体亲本(SC5)的两倍,相对应的叶片染色体数目也为二倍体亲本(SC5)的两倍,且视野中四倍体细胞所占比例均在90%以上;各株系蛋白质含量均小于二倍体对照组,且有性多倍体株系电泳谱带基本相似;在淀粉含量测定中,其各株系淀粉含量均小于对照组,且各株系之间含量波动较小。本研究结果表明木薯有性四倍体植株具有较好的遗传稳定性,对木薯多倍体品种的选育具有重要意义。     

Three SNPs within exons of INHA and ACVR2B genes are significantly associated with litter size in Dazu black goats

The aim of this study was to analyse the association between single-nucleotide polymorphisms within INHA and ACVR2B and litter size in Dazu black goats. In total, twenty-two SNPs were genotyped in 190 individuals by SNaPshot and resequencing. The results showed that three SNPs (SNP_1, SNP_12 and SNP_13 in this study) were detected to have significant additive genetic effect on the recorded goat litter size (p < .05). The SNP_1 (NC_030809.1), a non-synonymous substitution of G for T at chr2-g. 28314990 in the exon 2 of INHA gene (NM_001285606.1), resulted in homozygote 2 (HOM2) contributed 0.25 and heterozygote (HET) contributed 0.12 larger litter than homozygote 1 (HOM1). Meanwhile, SNP_12 (Chr22-g. 11721225 A > T) and SNP_13 (Chr22-g. 11721227 A > C) (NC_030829.1) simultaneously mutated at the first and third position of a triplet AAA (lysine, K) in the exon 4 of ACVR2B gene (XM_018066623.1) had estimated genetic effects of HOM1 (0.00) and HOM2 (0.03) larger than HET (−0.12). In conclusion, one SNPs (chr2-g. 28314990 T > G) within the exon 2 of INHA and two SNPs (Chr22-g. 11721225 A > T and Chr22-g. 11721227 A > C) i n the exon 4 of ACVR2B gene were highly recommended as candidate markers of litter size in Dazu black goats. A large-scale association study to assess the impact of these variants on litter size is still necessary.     

大型薄壳制件真空辅助树脂传递模塑工艺充模方案仿真分析及优化

针对大型树脂基复合材料制件不适于用实验试错法进行充模方案设计的问题,在分析树脂流动规律的基础上将大型薄壳件的求解区域分解,仿真分析了不同充模方案下树脂在纤维中的流动行为和模腔内压力变化,提出在制件填充面积等分处设置流道的方法,选择和优化大型薄壳制件的充模方案。结果表明:①对于不便进行实验试错法进行真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺充模方案设计的大型薄壳制件,可以采用数值模拟的方式,以达西定律、能量守恒定律等为计算依据,求解压力场和速度场,对比不同仿真方案的充模时间等数据合理安排注胶方式方法,指导VARTM工艺制备大型复合材料制件合理安排注胶方式,提高生产率、减少因树脂浸润不均匀产生的缺陷。②对于大型薄壳类制件,忽略厚度方向尺寸,影响充模时间的主要因素为流道长度和树脂流动距离。选取尽可能长的注胶流道,合理设置流道位置以减少树脂流动的距离;长流道可以增加树脂瞬时注入量、提高较长时间的压力差;而树脂流程越长,树脂前锋处压力损失越大,流速越慢。③试验提出了制件填充面积等分处设置流道的方法。将大型薄壳工艺制件充模面积等分,注胶流道布置在垂直于制件长度方向的面积等分线上,可缩短充模时间并减少制件两端的树脂富集现象。对于较狭长部分可再次进行面积等分设置流道,以免造成树脂流程过长压力流失过多;而对于较宽阔部分不宜设置过多流道以免树脂前锋稳定前互相接触造成制件充模不均匀。     

直立型扁蓿豆对干旱胁迫和复水的响应及适应策略

以直立型扁蓿豆[Medicago ruthenica（L.）Sojak.cv.Zhilixing]为材料，于苗期连续干旱处理12 d后复水4 d，研究直立型扁蓿豆幼苗形态结构特征、生理代谢及生物量分配对干旱胁迫及复水的响应，揭示直立型扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应策略。结果表明：随着干旱胁迫时间延长，直立型扁蓿豆叶片气孔开放率逐渐降低，处理9 d后气孔及表皮细胞密度比正常浇水处理（CK）分别增加48.5%和36.6%，形成小而密的表皮细胞和气孔。生理上，除MDA含量随胁迫时间的延长逐渐增加外，其余指标均先升高后降低，干旱胁迫9 d时达最高，SOD、POD、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸分别较CK提高88.9%、111.2%、86.7%、140.5%、147.8%和124.6%。同时，生物量随胁迫时间的延长先增大后减小，于干旱胁迫9 d达最大值，比CK增加16.4%，总的分配格局表现出地上生物量投资高于地下，地下生物量投资比例随胁迫时间的延长逐渐增加，而地上生物量变化与其相反。复水后各指标均能恢复至CK水平或超过CK，表现出极强的复水敏感性和潜在恢复能力。该品种扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应主要分为3个时期：主动适应期，其生理参数的可塑性指数为形态参数的1.33倍，主要通过抗氧化及渗透调节来减少水分散失增加水分吸收、缓解氧化伤害以适应干旱逆境；被动适应期，其形态参数的可塑性指数为生理参数的1.31倍，主要采用牺牲生物量的生存策略以及降低色素含量减少光吸收的光保护机制来提高逆境下的生存能力；复水恢复期，根冠比、气孔开放率、气孔及表皮细胞密度比CK分别增加25.9%、29.7%、24.2%和16.3%，其较高的根冠比和叶片较高的气孔开放率及小而密的气孔及表皮细胞特征，保证了直立型扁蓿豆吸水能力以及水分运输效率的迅速恢复。综上，直立型扁蓿豆抗旱能力较强，能够通过形态生理的改变以及调整不同器官的生物量分配来应对与适应干旱逆境及复水，且在不同处理阶段采取不同的适应策略以达到生存目的。     

橄榄多酚类物质研究进展

橄榄是中国传统的药用植物，其中多酚类物质是橄榄重要的功效成分之一。目前，橄榄多酚类物质研究较为 广泛，常用的提取方法包括温浸法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、超声与微波协同辅助提取法等，分离纯化 后采用液相色谱或液质联用技术鉴定多酚类物质的种类和成分，并对其抗氧化、抗病毒、抗菌消炎、抗癌抑癌、解酒 护肝和提高机体免疫等方面的药理活性进行验证。此外，橄榄多酚类物质合成和代谢分子机理也已经被初步阐释。基 于上述研究报道，本文进一步对橄榄多酚类物质后续研究方向和产业化开发利用前景进行展望。