TAK1 regulates fibrosis of renal tubular epithelial cells by regulating p38 MAPK signaling pathway

AIM:To investigate the effect of transforming growth factor-β (TGF-β) activated kinase 1(TAK1) on renal tubular epithelial fibrosis. METHODS:The renal tubular epithelial cell line HK-2 was used as the research object. After induced by TGF-β1, real-time PCR and Western blot were used to detect the expression of TAK1 in the HK-2 cells. TAK1 shRNA lentivirus was used to infect HK-2 cells, real-time PCR and Western blot were used to determine the interference effect on TAK1 expression in the HK-2 cells with TGF-β1 stimulation. Under the condition of treating with p38 MAPK activator anisomycin, the levels of type I collagen and type Ⅲ collagen in the supernatant, and the protein levels of α-smooth muscle actin (α-SMA), connective tissue growth factor (CTGF) and p-p38MAPK^{Thr 180/Tyr 182} in the HK-2 cells with TAK1 knock-down were determined by ELISA and Western blot, respectively. RESULTS:TGF-β1 significantly increased the expression of TAK1 in the HK-2 cells(P<0.05). TAK1 shRNA significantly decreased the expression of TAK1 in the HK-2 cells with TGF-β1 stimulation. Type I collagen and type Ⅲ collagen secreted by the HK-2 cells after treatment with TGF-β1 were increased, the protein levels of α-SMA, CTGF and p-p38MAPK^{Thr 180/Tyr 182} were also increased(P<0.05). Knock-down of TAK1 expression significantly inhibited the secretion of type I and type Ⅲ collagen, reduced the protein levels of α-SMA, CTGF and p-p38MAPK^{Thr 180/Tyr 182} in the TGF-β1-induced HK-2 cells(P<0.05). Treatment with p38 MAPK activator reversed the inhibitory effect of TAK1 knock-down on the secretion of type I and type Ⅲ collagens, and the protein levels of α-SMA, CTGF and p-p38 MAPK^{Thr 180/Tyr 182} in the HK-2 cells(P<0.05). CONCLUSION:Knock-down of TAK1 expression attenuates the TGF-β1 induced fibrosis of renal tubular epithelial cells by inhibiting p38 MAPK signaling pathway.     

Inhibitory effect of metformin on alveolar epithelial-mesenchymal transition in lung tissue of rats with pulmonary fibrosis

AIM: To study the inhibitory effect of metformin on alveolar epithelial-mesenchymal transition (EMT) in rats with pulmonary fibrosis and the possible mechanism. METHODS: SD rats (n=48) were used, 12 of which were set up as normal control group, and 36 of which were induced by bleomycin (5 mg/kg) by tracheal instillation to establish pulmonary fibrosis. The pulmonary fibrosis rats were randomly divided into bleomycin group, low dose (100 mg/kg) of metformin group, and high dose (300 mg/kg) of metformin group. The rats in metformin groups were given the corresponding dose of metformin daily for 4 weeks. HE staining and Masson staining were used to observe the changes of lung histopathology and collagen deposition. Real-time PCR, Western blot and innunohistochemical staining were used to detect the mRNA and protein expression of α-smooth muscle actin (α-SMA), E-cadherin, vimentin, zonula occludens-1 (ZO-1), collagen I, collagen III and transforming growth factor-β₁ (TGF-β₁), and the protein phosphorylation levels of Smad2/3 and extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) were also determined. RESULTS: Metformin up-regulated the expression of E-cadherin and ZO-1, down-regulated the expression of α-SMA, vimentin, collagen I and collagen III, and the protein phosphorylation levels of Smad2/3 and ERK1/2 were also decreased (P<0.05). CONCLUSION: Metformin inhibits alveolar EMT in the rats with pulmonary fibrosis, and its mechanism may be related to the inhibition of TGF-β₁ signal transduction pathway.     

冀南夏玉米氮肥效率变异特征与高产限制因子解析

夏玉米产量的形成受气候、栽培、施肥等诸多因素的影响,为找到产量、氮肥效率的变异特征和产量差异在土壤养分和管理措施上的响应,提出科学的优化方案,本研究以河北省曲周县为例,连续4年对农户田块的田间管理和土壤养分进行实时跟踪,研究农户尺度的产量、氮肥效率变异特征;同时采用边界线的分析方法对管理措施和土壤养分进行分析,找出该地区限制高产的主要因素。结果表明:2015—2018年农户夏玉米平均产量为10.26 t?hm~(-2),变异系数为15.64%,年度之间产量和氮肥效率呈波动状。2015—2018年总农户产量差为4.02t?hm~(-2),当季农户产量差的变化范围为1.96～3.68t?hm~(-2),消除产量差可实现16.46%～34.72%的增产。4年内农户获得高产或氮肥高效的次数呈正态分布,获得一次高产和一次氮肥高效的占比最大,同一个农户不同年份的产量、氮肥效率处于不稳定的状况。高产稳定型农户分别在有效穗数、千粒重、播期、密度上与低产稳定型农户有显著差异(P0.05)。产量差的形成均是由各个因素共同导致,不同年份各因素对产量差的贡献不同,总体来看,密度、土壤有机质、播期是造成该区域产量差的主要因素。区域产量的提高,农户间产量差和氮肥效率差的缩减,以及低产农户向高产稳定型农户的转变,都需要土壤养分的改善和综合管理措施的优化。     

基于分数阶微分的盐渍土电导率高光谱估算研究

传统电导率的反演模型采用整数阶微分(1阶或2阶)的预处理方法,忽略位于分数阶微分处的高光谱反射率信息。因此,本研究提出一种基于分数阶微分的盐渍土电导率高光谱估算方法,以新疆昌吉回族自治州境内的盐渍化土壤为研究靶区,于2017年5月采集0～20 cm的表层土壤样品,利用FieldSpec?3 Hi-Res光谱仪测量盐渍土的野外高光谱,并在实验室化验土壤的电导率理化参数。在Matlab2019a软件中编程实现0阶-2.0阶的Grünwald-Letnikov分数阶微分计算(阶数间隔为0.1)。分析土壤高光谱与电导率的相关系数曲线在21种微分处的变化规律,选择每阶微分的最大相关系数大于0.5时对应的波长为敏感波长,采用逐步多元线性回归模型对电导率进行预测。结果表明:分数阶微分预处理方法能够把相关系数曲线位于不同分数阶时的变化细节呈现出来,在全波段范围内出现更多的波峰和波谷信息。电导率的8个敏感波长为400 nm、418 nm、567 nm、1 667 nm、2 132 nm、2 193 nm、2 257 nm和2 258 nm。估算电导率的最佳模型位于分数阶1.5阶,其验证集的RPD值为1.99, R~2为0.81, RMSE为1.08,该模型因RPD值大于1.8对电导率的估算能力好。本研究探索了电导率在不同分数阶微分处的差异信息,为电导率的估算提供一种新的研究思路,对新疆干旱区盐渍土的改良提供了科学可靠的依据。     

柑橘黄龙病菌在贡柑叶片中的分布分析

本研究从不同黄龙病症、叶片不同部位、不同树势三个方面综合分析贡柑叶片中黄龙病菌（Las）的分布。结果表明：（1）斑驳与均匀黄化是与黄龙病最相关的症状且斑驳黄化贡柑叶片中Las含量最高,缺锌黄化具有黄龙病阳性与阴性两种类型样品,无明显黄化症状但革质化的叶片中也含有Las且含量极高。（2）斑驳与均匀黄化典型黄龙病症的贡柑叶片中,Las的含量从叶尖到叶柄以及从叶片到主叶脉均呈现递增趋势,且主叶脉与叶柄的含量最高。（3）在感染初期顶端抽黄梢而下侧健康的病树中,Las的含量从发病严重的部位到树势强的部位呈现递减趋势。这些研究发现将为黄龙病症的田间诊断以及分子检测的样品采集提供有效线索,对黄龙病的有效防控具有重要意义。     

三种常用杀虫剂对广西蒙山地区柑橘木虱的田间防效试验

试验在广西梧州市蒙山县蒙山镇甘棠村金秋砂糖橘种植园开展,通过利用三种常用杀虫剂防治柑橘木虱的田间防效试验可知,22.4% 螺虫乙酯SC 、21%噻虫嗪EC、1.8%阿维菌素EC对柑橘木虱均有较好的防效,其中1.8%阿维菌素EC1440倍的防效最优,其次是21%噻虫嗪EC 3360倍,但两者防效差异不显著。三种药剂的持效期均可达15天以上,可在柑橘木虱防治上交替使用。     

羽叶薰衣草在深圳地区的育苗与栽培管理技术

从羽叶薰衣草的植物学特征特性、标准化育苗流程、种植地块选择、整地、起垄、铺管、覆膜、定植、水肥管理、整形修剪和病虫害防治等方面详细介绍了羽叶薰衣草在深圳地区的育苗与栽培管理技术,以期为羽叶薰衣草在深圳的应用提供技术支持。     

与大豆田间老化抗性连锁的分子标记的发掘及辅助选择应用研究

大豆种子成熟至收获期间如遇高温高湿天气,种子活力及活性会急剧下降,这就是所谓的田间老化(field weathering).田间老化是热带、亚热带地区大豆生产的主要限制因素之一.本研究旨在寻找与田间老化性状相连锁的DNA标记并将其应用于辅助选择育种.为此,利用修改的培养箱老化法和人工控制老化法对大豆品种Chiangmai 60(敏感),GC10981(抵抗)及其F2群体(139个体)进行了鉴定.在两种处理条件下,F2代群体的种子发芽率及活性均为正态分布,说明大豆种子田间老化抗性受多个基因控制.根据F2代个体的种子发芽率及活性,6个高抗个体及7个高感个体的DNA分别被混合为抗性池和感性池,并利用AFLP标记进行了混合群体分析(Bulk Segregant Analysis).从扩增的2162个标记中,发现了5个可能于大豆种子田间抗性相连锁的片段.通过DNA克隆和测序,设计了5对引物用于从大豆总DNA中扩增相应的片段.其中3对引物扩增的片段差异太小或未能扩增正确大小的片段,没能用于F2群体.引物Eaag/Mcac-233和Eact/Mctt-157能扩增出差异明显的多态性,通过对F2代群体的分析,这2个标记属同一连锁群,遗传距离为25.8cM.QTL分析结果显示有一个QTL位于这两个标记之间,距Eaag/Meac-233约14cM,可以解释29.7%的变异.用这两对引物对整个F2群体进行筛选,20个个体属于抗性群体,结合抗性鉴定的结果,7个个体被用于与Chiangmai 60进行回交.18个BC1F1个体(41.9%)的抗性高于其亲本的平均值.说明这些标记进行可以被用于大豆田间老化抗性的辅助筛选研究.     

应用田间行走式红外光谱进行土壤碳含量估测研究

对应用田间行走式设备获取的土壤红外光谱数据,通过特征变换和特征选择相结合,以提高所建立土壤碳校正模型的预测精度。首先应用独立成分分析（ICA）、主成分分析(PCA)和小波分析(WA)对土壤红外光谱数据进行特征变换,然后分别应用无信息变量消除法(UVE)、连续投影算法(SPA)、无信息变量消除结合连续投影算法(UVE-SPA)、基于遗传算法和偏最小二乘法的变量选择法(GA-PLS)来进行特征选择,基于所选择的特征建立了土壤碳校正模型。结果表明,通过ICA进行特征变换,然后进行特征选择,可以建立比直接对光谱数据进行波长选择精度更好的预测模型;而WA或PCA与特征选择方法结合,只能获得与对光谱数据直接进行波长选择相近的效果。因此,针对田间条件下通过行走式设备获得的光谱数据由于受复杂的环境条件下干扰多的情况,可以将ICA与特征选择方法结合起来对光谱数据进行特征变换和选择,以建立更可靠的土壤碳含量预测模型。     

基于高光谱数据预测土壤碱化程度最佳模型及其影响因素的研究

为快速准确地估测土壤碱化程度,对实测波段范围为400~900 nm的土壤光谱数据进行了波段差、波段比、波段归一化3种预处理,采用偏最小二乘法(PLSR)建立了不同波段范围的土壤pH的预测模型,并利用测试集数据对模型进行精度检验。结果表明:采用归一化、波段比2种方式对原始光谱进行预处理,可有效地增强光谱与土壤pH的相关性,并抑制干扰信息,其中归一化最优。虽然可见光波段范围(400~750 nm)所建立的预测模型与全波段(400~900 nm)预测模型R2相同,但其RMSEP比全波段减少了0.059,RPD提高了0.2,说明该波段范围包括了反映土壤pH的大部分信息,是建立其预测模型的优势波段。因此,利用可见光波段的光谱数据,采用归一化预处理可以具有较好稳定性和预测能力地预测土壤pH的最佳模型(R2=0.90,RMSECV=0.104)。