通过圆二色谱研究蛋白激发子PeaT1的耐热性

PeaT1是来自于极细链格孢菌(Alternaria tenuissima)的一种具有耐热特性的蛋白激发子,包含一个初生多肽聚合复合物(nascent polypeptide associated complex,NAC)的结构域.为了研究PeaT1的耐热性机理,将其进行原核表达,经过亲和层析、离子交换层析和分子筛纯化后得到高纯度的PeaT1,通过同步辐射真空紫外圆二色谱(SRCD)对PeaT1的二级结构在不同温度下的变化进行了检测,温度从4℃经25℃、55℃升高到85℃,随后又经55℃、25℃回落到4℃.结果表明,在此过程中,α螺旋、转角结构比例先减少后增加;无规则卷曲比例先增加后减少,最后都基本恢复为原来的水平;而β折叠比例则变化不大.结合PeaT1的结构域信息,说明PeaT1主要是靠由β折叠组成的NAC结构域形成二聚体维持其热稳定性.     

同步辐射(软X、紫外)辐照麦类作物种子的诱变效应

同步辐射（软Ｘ，超软Ｘ射线）辐照麦类作物种子的生物学效应显。Ｍ１代出现条状叶绿素缺失，其出现率高达４０％－１００％〈其中大麦的缺失有４种类型，这在γ辐照中没有出现。Ｍ２工出现了宽的突变谱，最高达９种类型的突变，其最高总突变率为γ射线的２．７倍，有益突变率为γ射线的５．７倍。     

用同步辐射X-射线荧光分析法研究感病烟草单细胞内微量元素变化

用同步辐射X－射线荧光分析（SRXFA）技术分析植物单细胞的微量元素，研究病毒侵染植物后植物单原生质体内微量元素的相对变化。用果胶酶和纤维素酶分离烟草叶肉细胞原生质体，经3％戊二醛固定30min后，置于杜乐膜上，干燥后用同步辐射X－射线荧光法分析。X－射线流强大于80mA时，停留取谱时间20min,可从烟草单个原生质体中检测到Cl,Ca,Mn,Fe,Cu,Zn,Cr,Co,Ni,As,Ti和Ge。流强低于80mA时，只可检出Cl,Ca,Fe,Cu,Ti和Ge。结果表明烟草被烟草花叶病毒感染后，Ca,Fe离子的强度下降，Cl,Cu,Ge离子变化不显著。其他离子因响应值过低无法比较。     

同步辐射软X射线对家蚕生理生化性状的影响

采用一定剂量同步辐射（ＳＲ）软Ｘ射线辐照催青卵及蚕蛹,利用ＰＡＧＥ对蚕卵及蛹子代的蛋白质和酯酶同工酶进行分析,结果发现谱带数目及活性的变化,茧质调查与对照相比也有差异。首次证明ＳＲ软Ｘ射线对家蚕的生理生化性状有一定影响     

接种蚯蚓与添加有机物料对茶园土壤结构的影响

蚯蚓通过取食、排泄、分泌黏液、挖掘洞穴等活动,可显著改善土壤结构,提高土壤肥力。为探究蚯蚓与有机物料不同配施方式对茶园土壤肥力的调控效果与机理,设计5个处理组:不施肥(CK),不施肥+蚯蚓(BE),菜籽饼+蚯蚓(CE),茶树修剪物+蚯蚓(JE),生物质炭+蚯蚓(TE),分别进行室内模拟实验。结果显示,与不施肥(CK)相比,接种蚯蚓(BE)处理使土壤的总碳含量呈升高趋势;添加有机物料(CE、JE、TE)三个处理的土壤的全碳、全氮含量、有机质含量均高于BE组,其中TE处理最高。单独接种蚯蚓处理可提高土壤总有机质含量,接种蚯蚓配施有机物料对提高土壤肥力有明显作用,其中茶生物质炭与蚯蚓共同作用效果最好。经过3个月的培养,5个处理中土壤pH均呈降低趋势,其中BE组pH降低最大(6.81到5.82)。在采用同步辐射红外显微成像技术(SR-FTIR)对土壤微团聚体中矿物-有机复合体进行表征后,结果显示土壤团聚体中多糖、蛋白质、脂肪和黏土矿物均呈高度异质性分布,CE和JE组中黏土矿物与大分子有机物具有较高的分散性;黏土矿物与多糖的分布模式较为相似,而黏土矿物与蛋白质类物质、脂肪的分布模式有较大差异,且这种分布模式不受蚯蚓与有机物料互作的影响。各处理土壤团聚体的黏土矿物和有机官能团的相关性决定系数R2由小到大均依次为:黏土矿物-蛋白质、黏土矿物-多糖、黏土矿物-脂肪,表明黏土矿物与大分子有机物的亲和性有差异,且不受蚯蚓与有机物料互作的影响。     

土壤胡敏素结构特征及对铜离子的吸附特性

以棕壤和赤红壤为供试土壤,在对土壤胡敏素进行结构表征的基础上,采用批量平衡法研究不同反应温度下其对铜离子(Cu~(2+))的吸附动力学和热力学特征,利用同步辐射X-射线吸收光谱技术探测了Cu~(2+)在胡敏素表面吸附的微观局域结构。结果表明:与胡敏酸相比,胡敏素具有较高的脂族性和极性,但其分子中甲氧基碳、羰基碳、木质素类化合物和酚类化合物的比例较低;随溶液Cu~(2+)浓度、接触时间和反应温度的增加,胡敏素对Cu~(2+)的吸附量也增加;吸附动力学曲线符合假二级动力学方程,吸附过程是需要能量和吸热的缔合反应;吸附等温线符合Freundlich和Langmuir方程,吸附反应是自发、吸热和自由度增加的过程;与胡敏酸类似,胡敏素表面吸附态Cu~(2+)是以扭曲的八面体构型存在,第一配位层(Cu-O)由原子间距为1.91～1.97?的4个O原子构成,第二配位层(Cu-C)由原子间距为2.80～2.83?的2个C原子组成,证实Cu~(2+)主要以内层复合物形式吸附在胡敏素表面的有机官能团上。上述结果指出,尽管胡敏素的化学组成不同于胡敏酸,但Cu~(2+)在这两种腐殖物质组分表面的局域配位结构相似。     

运用同步辐射显微CT揭示红壤团聚体内孔隙形态与空间分布

团聚体内部复杂的孔隙系统及其空间分布决定土壤团聚体的主要功能，以及发生在团聚体内的各种物理、化学和生物学过程。应用同步辐射X射线显微成像技术(SR-mCT)，对第四纪红土发育的红壤团聚体内部孔隙形态、连通性、各向异性、大小分布和空间分布进行了研究。结果表明，红壤团聚体内部的孔隙形态、孔隙生长方向、大小分布存在明显差异。稳定性较好的团聚体表现为团聚体孔隙含有较多大孔隙、孔隙形态各异、各向异性、多联通孔隙等特征，团聚体内>30 ?m大孔隙分布比较均匀，中心部位较高，呈中间向圆周减小趋势；反之，稳定性较差的团聚体中，孔隙以小孔隙为主，分布密集，孔隙生长方向均匀，团聚体孔隙空间分布为大孔隙，主要分布在团聚体外围，中心部分分布较少。团聚体内部孔隙的空间分布模式能够很好地解释土壤团聚体结构和稳定性差异的原因。同步辐射显微CT结合图像处理技术能够系统地表征团聚体内孔隙的多样性和空间变异规律，为预测土壤团聚体中各种物理过程提供新途径。     

同步辐射C N O k软X射线米根霉诱变效果比较分析

同步辐射软X射线具有能谱宽且连续、精确可调、单色性好、可精确计算辐照剂量等特点,可提供生物分子所具有的C,N,O和k层电子吸收边波长的射线,在生物学领域有着广泛的用途.采用同步辐射2.3,3.2和4.4 nm波长软X射线对米根霉3.819孢子进行辐射诱变,研究抽真空时间、不同吸收边射线、辐照剂量与诱变效果的关系.结果表明,抽真空时间对米根霉孢子的存活率有很大影响,时间越短存活率越高.YPD平板筛选结果显示:C k软X射线诱变致死率最高,筛选得到的突变株最少,主要产生在高剂量区;N k软X射线的效果较好,突变株产生在低剂量区;O k诱变致死率最低,筛选得到的突变株最多,在不同剂量范围内均有产生.大平皿点样得到N k软X射线诱变后的11号突变株H/C比值最大,其发酵液经高效液相色谱测定产物几乎为乳酸.     

细胞内一种大型蛋白质构造的初步发现

最近日本兵库县立大学、大阪大学和北海道大学等高校的研究人员利用位于兵库县的大型同步辐射加速器Spring-8的强X射线照射探明了生物细胞内一种大型蛋白质“穹窿体”的构造。“穹窿体”是细胞内已知最大的蛋白质之一，它与生物机体的免疫反应以及耐药性等相关，但具体形态一直不为人所知。科研人员发现，“穹窿体”是由上下各39根、共计78根绳索状的分子聚集在一起，编织成中空的竹笼形状。     

同步辐射软X射线诱变蚕卵的研究

用各种诱变手段诱发生物体变异,然后选出人类需要的特殊变异用于育种,这在选育具有独特经济价值的优良品种方面已取得了显著进展.采用物理手段对家蚕进行诱发变异的研究,也已有一段历史,如利用X射线、γ射线、激光、中子等.软X射线是由同步加速器产生的一种波长在1.0～10nm的一种X射线,它的辐射能量是0.28～7.0GeV.