Mechanism of elemene enhancing radiosensitivity of human glioma U251 cells

AIM To investigate the effect of elemene on the radiosensitivity of human glioma U251 cells and its mechanism. METHODS The U251 cells were used as a glioma model in vitro, and were exposed to different concentrations of elemene and different doses of radiation. The cell viability was measured by MTT assay, the apoptosis and cell cycle distribution were analyzed by flow cytometry, and the related protein levels were determined by Western blot. RESULTS Elemene inhibited the viability of U251 cells in vitro and enhanced the radiosensitivity of the cells. The cells in radiotherapy combined with elemene group had higher rates of early apoptosis, secondary necrosis and total cell death than those in radiation group. Elemene induced G₂/M phase arrest in the U251 cells. Elemene reduced the protein expression of cell division cycle protein 2 （Cdc2）, which resulted in the decrease in cyclin B1 expression induced by radiotherapy, thereby inhibiting the formation of cyclin B-Cdc2 complex. Elemene reduced Cdc2 activity by inhibiting the phosphorylation of Cdc2 protein at threonine 161, thereby inducing G₂/M phase arrest in the cells. It also mediated apoptosis by down-regulating survivin expression. CONCLUSION Elemene may increase the sensitivity of U251 cells to radiotherapy by down-regulating Cdc2 protein, decreasing cyclin B1 expression, inhibiting the formation of cylcin B-Cdc2 complex and down-regulating the expression of survivin.     

枸杞Lb_PPR1的克隆及其在不同育性品种中的表达分析

三角状五肽重复（Pentatricopeptide repeats,PPR）蛋白定位于多种细胞器中,参与细胞核和细胞器中特异单链RNA的转录后修饰和编辑,在植物生长发育的多个阶段均发挥着重要的作用。分别从枸杞（Lycium barbarum）雄性可育系‘宁杞1号’和不育系‘宁杞5号’中克隆了Lb_PPR1基因,并对其编码蛋白质进行理化性质、亚细胞定位、保守结构域、蛋白结构以及系统进化等方面进行预测分析。结果显示,‘宁杞1号’和‘宁杞5号’中Lb_PPR1基因的开放阅读框均为1 977 bp,编码658个氨基酸,但其中存在20个碱基和14个氨基酸的差异。Lb_PPR1蛋白包含14个串联重复的PPR保守基序,属于PLS家族,该蛋白定位在细胞膜和细胞质。二级、三级结构预测显示该蛋白以α螺旋为主。同源进化分析得出Lb_PPR1蛋白与同属茄科的辣椒和烟草PPR蛋白亲缘关系最近。利用实时荧光定量PCR检测Lb_PPR1在枸杞不同组织器官及不同发育阶段花药中的表达特性。结果显示,Lb_PPR1在枸杞不同组织中均有表达,但在可育系花蕾中表达量最高,不育系‘宁杞5号’各组织中表达量均显著低于可育系‘宁杞1号’。以上结果表明,Lb_PPR1基因可能与枸杞花药发育有关。     

不同基质配比对温室番茄幼苗生长及叶绿素荧光参数的影响

以番茄品种"福美十号"为材料,采用随机区组试验设计,研究不同基质配比对番茄幼苗生长与叶片叶绿素荧光参数的影响。结果表明:采用A3[V(草炭)∶V(玉米秸秆)∶V(牛粪)∶V(食用菌下脚料)∶V(蛭石)=1∶2∶0.5∶0.5∶1]的基质配比,幼苗在出苗率、株高、茎粗、叶片数和根冠比等性状上表现最优,分别为98.25%、44.60 cm、0.50 cm、9.12片与7.95;叶片光系统Ⅱ(PSIⅡ)原初光能转化效率(Fv/Fm)与PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)的值在幼苗生长前期、中期和末期也均为最高,Fv/Fm值分别为0.82、0.74和0.79,Fv/Fo值分别为3.92、2.97和3.23;其叶片内丙二醛(MDA)含量最低为6.02μmol/g,其根系活力最强、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)与可溶性蛋白含量等指标最高,分别为158.26μg/(g·h)、386.23 U/g、6.26 U/(g·min)和0.203 mg/g,显著高于其他处理。说明采用处理A3的基质配比更适宜于番茄幼苗的生长。     

灌浆温度和氮肥及其互作效应对稻米贮藏蛋白组分的影响

灌浆结实期温度与氮肥施用量是影响稻米品质的两个重要生态因子,尤其是与稻米蛋白含量及米饭食味关系密切。本文以多个水稻主栽品种为材料,通迆灌浆结实期的人工控温试验、大田长期定位点的施氮处理试验和盆栽条件下的温氮两因素复合处理试验,探讨了水稻灌浆结实期温度对稻米贮藏蛋白含量与组分影响及其有别于氮肥处理效应的差异觃律,幵分析了温度与氮肥两个因素对稻米贮藏蛋白及其组分影响的交互作用特点。结果表明,高温胁迫和增施氮肥均引起水稻籽粒总蛋白及其谷蛋白组分含量(%)的显著增加,但两者对稻米醇溶蛋白影响却存在明显差别。其中,高温处理引起醇溶蛋白含量显著下降,提高稻米谷蛋白/醇溶蛋白比值,而增施氮肥引起稻米谷蛋白和醇溶蛋白含量明显增加,但对谷蛋白/醇溶蛋白比值与贮藏蛋白各亚基的组成比例影响相对较小。在高温处理下,谷蛋白的57kD前体亚基组分含量有所提高,而37kD酸性亚基和22kD碱性亚基随温度处理的差异变化却因品种而异,且高温处理对水稻籽粒蛋白绝对含量(mg grain~(–1))的影响程度也进没有其对蛋白相对含量(%)的影响明显。高氮×高温处理组合对稻米总蛋白与谷蛋白含量的影响程度显著大于单一高温或高氮处理,但在高氮水平下由高温引起稻米醇溶蛋白含量的下降幅度却小于其低氮对照,有利于稻米醇溶蛋白含量在不同温度处理下的相对稳定。     

基于农机农艺结合的玉米膜下精密播种机设计

针对传统地膜覆盖需要人工放苗、出苗错位、容易板结及出苗率低等问题,研制一种农艺农机相结合的膜下播种机械。分别采用膜上滚筒播种、播种铺膜不打孔及播种铺膜破膜3种种植模式进行玉米种植试验。结果表明,采用播种后铺膜破膜方式种植的玉米相对出苗率最高,达90%以上。各试验因素中,膜下覆土厚度和膜上覆土厚度对出苗率影响最大,膜下覆土厚度2 cm、膜上覆土厚度2 cm时玉米的出苗效果最好。结合当地降水量进行喷淋试验,在相同雨量的情况下,膜下播种抗板结能力远超传统地膜覆盖。      

vvi-miR160s介导VvARF18应答赤霉素调控葡萄种子的发育

【目的】研究vvi-miR160家族（vvi-miR160s）及其靶基因在‘魏可’葡萄种子发育过程中的作用,探究其应答赤霉素（GA）调控葡萄果实无核的潜在机理。【方法】采用miR-RACE、生物信息学分析、RT-qPCR、RLM-RACE等方法,鉴定vvi-miR160家族成员及其靶基因,分析vvi-miR160s及其靶基因应答GA的时空表达模式及其潜在功能。【结果】花前GA处理强烈抑制‘魏可’葡萄胚珠及种子发育,高效诱导其无核,且无核率达99.8%。克隆鉴定了VvMIR160s前体基因序列（501 bp）及成熟体序列,且它们在不同物种间具有较高的保守性;基于vvi-miR160s序列,预测到靶基因VvARF18,利用RLM-RACE技术检测到vvi-miR160s对VvARF18的裂解位点在第10和第11位之间,裂解频度9/17,证明VvARF18是vvi-miR160s的真实靶基因。该靶基因编码683个氨基酸,在398—411位存在核定位信号,且该蛋白亚细胞定位于细胞核上。VvARF18与其他物种间序列的同源保守性较高,基因结构相似,其中VvARF18蛋白与茶、烟草、梅花等物种亲缘关系较近。VvARF18启动子中包含4种作用元件,且含有较多激素相关元件。RT-qPCR结果显示,随着葡萄果实的发育,vvi-miR160c/d/e呈现‘V’形表达趋势,在硬核种子发育期表达较低,而VvARF18表现出与前者相反的表达趋势,在硬核种子发育期呈现高表达,表明vvi-miR160c/d/e对VvARF18负调控,但vvi-miR160a/b与VvARF18表达水平却不存在明显负相关。GA处理极显著地上调了vvi-miR160a/b在葡萄硬核种子发育期的表达,同时也显著抑制了VvARF18在同时期的表达,且它们的表达水平呈负相关,表明GA处理促进了vvi-miR160a/b对VvARF18的负调控作用;相反,GA减弱了vvi-miR160c/d/e对VvARF18的负调控作用。【结论】在vvi-miR160家族中,vvi-miR160c/d/e可能介导VvARF18在葡萄种子发育的特定阶段调控种子的发育形成,而vvi-miR160a/b可能主要介导VvARF18参与调控GA诱导葡萄种子败育的过程。