雌二醇和孕酮对小鼠子宫半胱亚磺酸脱羧酶基因表达和牛磺酸含量的调控

实验主要研究了17β-雌二醇(E2)和孕酮(P4)对小鼠子宫组织中半胱亚磺酸脱羧酶基因(CSD)表达和牛磺酸含量的调控。给去卵巢小鼠分别皮下注射植物油(对照组)、17β-雌二醇(E2)、孕酮(P4)、E2和P4、E2和氟维司群(ICI 182780)、P4和米非司酮(RU486),24h后观察各组小鼠子宫中CSD的表达和牛磺酸的含量。Real-time PCR和Western blot定量分析结果显示,每只小鼠注射1μg E2能够显著抑制CSD的mRNA和蛋白的表达,6mg P4能够显著促进CSD mRNA和蛋白的表达,其受体抑制剂RU486和ICI182780都能逆转它们的作用。高效液相色谱(HPLC)测定结果显示,注射1μg E2和6mg P4分别下调和上调子宫组织中牛磺酸的含量。上述结果提示E2和P4可能通过受体途径参与调节子宫CSD的表达,从而调节子宫中牛磺酸含量。     

LPS与ATP共同诱导巨噬细胞中NLRP3炎症小体的激活

【目的】以脂多糖(LPS)为刺激源,探索小鼠巨噬细胞(RAW264.7)中NOD样受体家族pyrin结构域蛋白3(NLRP3)炎性小体激活的响应机制。【方法】试验分为对照组、LPS组、LPS与ATP共同刺激组。ELISA检测NLRP3源性白介素-1β(IL-1β)表达情况;RT-PCR检测NLRP3、Caspase-1、白介素-1β(IL-1β)的转录水平;ELISA检测LPS与NLRP3其他激动剂(MSU、CPPD、SiO2、Alum)共同作用后IL-1β的表达以及PI染色检测细胞焦亡。【结果】与对照组相比,LPS刺激组对IL-1β的表达无显著影响,LPS/ATP共同刺激组IL-1β的表达显著升高;LPS/ATP刺激组NLRP3、Caspase-1、IL-1βmRNA的表达显著升高且LPS/ATP刺激组发生明显的细胞焦亡。【结论】LPS与ATP共同作用能够显著提高NLRP3、Caspase-1、IL-1β的表达,说明LPS对NLRP3炎性小体的激活是LPS与ATP共同作用实现的。     

葡萄细胞分裂素响应调节因子VvRR2互作蛋白筛选与鉴定

【目的】从葡萄中克隆细胞分裂素响应调节因子VvRR2,获得VvRR2的互作蛋白,为阐明VvRR2在欧洲葡萄抗病反应中的作用机制提供依据。【方法】对葡萄接种白粉病菌,提取总RNA后反转录,利用实时荧光定量PCR检测VvRR2转录本对白粉病菌的响应;构建瞬时表达载体pBI221-VvRR2-GFP,转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位分析;构建酵母表达载体pGBKT7-VvRR2,转化酵母菌株AH109,检测VvRR2的转录激活活性;构建酵母表达cDNA文库,以VvRR2为诱饵,通过Mating法筛选互作蛋白,对获得候选序列进行Blast分析;将候选蛋白VvTGA的全长序列克隆至pGADT7载体形成重组载体pGADT7-VvTGA,与重组诱饵载体pGBKT7-VvRR2共转化酵母,进行双杂交验证VvRR2与VvTGA的相互作用;将VvTGA的全长序列克隆至pSPYNE（R）173载体,形成重组载体pSPYNE-VvTGA,将VvRR2的全长序列克隆至pSPYCE（M）载体,形成重组载体pSPYCE-VvRR2,然后将两个重组载体共转化拟南芥原生质体,利用双分子荧光互补技术验证VvRR2与VvTGA的相互作用。【结果】葡萄接种白粉病菌后,细胞分裂素响应调节因子VvRR2呈现受白粉病菌诱导表达模式。VvRR2定位在拟南芥原生质体的细胞核,转录激活试验结果表明VvRR2在酵母体内具有转录激活活性。在含有60 mmol·L^-1的3-AT培养基上可以抑制VvRR2诱饵载体的自激活活性,VvRR2诱饵载体对宿主酵母菌没有毒性。以VvRR2为诱饵,初步筛选到287个单克隆,在高严谨条件下进一步筛选获得23个有效序列,Blast分析显示这些基因参与蛋白质合成与降解、细胞分裂素信号传导、光反应和生物钟节律、生长发育和逆境响应。酵母回复双杂交试验结果显示含有空载体（pGADT7或pGBKT7）酵母在四缺培养基（含3-AT）上不能生长,含有两种重组质粒的酵母在四缺培养基（含3-AT）上能够生长,并在含有X-α-Gal的四缺培养基上能够显色。双分子荧光互补试验结果显示共转化pSPYCE-VvRR2与pSPYNE（R）173、pSPYNE-VvTGA与pSPYCE（M）的原生质体没有黄色荧光,而共转化pSPYCE-VvRR2与pSPYNE-VvTGA的原生质体显示黄色荧光。VvTGA的表达类似于VvRR2,呈现受白粉病菌诱导表达模式。【结论】葡萄细胞分裂素响应调节因子VvRR2是一个受白粉病菌诱导表达的转录因子,能够与VvTGA相互作用,并且VvTGA受白粉病菌诱导表达。     

意大利蜜蜂工蜂幼虫饲粮的适宜亚硒酸钠添加水平

【目的】探索意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂幼虫日粮的适宜亚硒酸钠水平,为意大利蜜蜂工蜂幼虫发育阶段硒的营养需要提供依据。【方法】共取1 440只1日龄意大利蜜蜂工蜂幼虫并平均分为两批,每批720只,一批用于化蛹率、羽化率的测定,一批用于理化指标和分子指标的测定。两批幼虫均按单因素完全随机设计分成6组,对照组饲喂基础日粮,试验组分别饲喂亚硒酸钠添加量为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg·kg~(-1)的日粮,每组5个重复,每个重复24只幼虫。取3、5、7日龄幼虫测定体重、总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)、总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、酚氧化酶(phenoloxidase,PO)活性,取5日龄幼虫测定硒磷酸合成酶(selenide water dikinase,Sel D)、丝氨酰-t RNA合成酶(seryl-t RNA synthetase,Ser Rs)、SECIS-结合蛋白1(SECIS-binding protein 1,Sbp1)、SECIS-结合蛋白2(SECIS-binding protein 2,Sbp2)基因表达量;7日龄时统计化蛹率。【结果】与对照组相比,日粮添加亚硒酸钠水平为0.2—0.6 mg·kg~(-1)时显著提高了幼虫的T-AOC(P0.05),日粮添加亚硒酸钠水平为0.2—0.8 mg·kg~(-1)时显著提高了幼虫的T-SOD活性(P0.05),各试验组均显著降低了幼虫的MDA含量(P0.05)。日粮添加亚硒酸钠水平为0.4 mg·kg~(-1)时幼虫的PO活性显著高于对照(P0.05)。日粮添加亚硒酸钠水平为0.6 mg·kg~(-1)时5日龄幼虫的Sel D、Ser Rs、Sbp1、Sbp2基因表达水平显著高于对照(P0.05)。日粮添加亚硒酸钠水平为0.4 mg·kg~(-1)时幼虫化蛹前体重显著高于对照(P0.05)。与对照组相比,日粮添加亚硒酸钠水平为0.2 mg·kg~(-1)时,幼虫化蛹率显著提高(P0.05)。【结论】人工饲养条件下基础日粮硒水平为0.21 mg·kg~(-1)时,根据幼虫化蛹前体重、化蛹率做拟合曲线得出意大利蜜蜂工蜂幼虫日粮适宜亚硒酸钠添加水平为0.24—0.33 mg·kg~(-1),即意大利蜜蜂工蜂幼虫的适宜硒水平为0.32—0.36 mg·kg~(-1)。     

棉花GbRvd的亚细胞定位及其超表达烟草抗病性分析

【目的】研究棉花NB-LRR家族基因GbRvd的亚细胞定位及超表达烟草的黄萎病抗性,为解析GbRvd介导的植物抗黄萎病机制提供依据。【方法】对真核表达载体pJCV52进行改造,在SpeⅠ酶切位点插入gfp,使其兼具亚细胞定位的功能,命名为GPJCV52。应用Gateway技术构建GbRvd的亚细胞定位和超表达载体,并分别转化农杆菌GV3101。利用生物信息学和农杆菌介导的烟草瞬时表达技术对GbRvd分别进行亚细胞定位预测与观察。采用农杆菌介导法转化烟草,并通过组织培养技术获得转基因植株。运用PCR对超表达GbRvd的烟草进行阳性植株筛选,且利用半定量RT-PCR对阳性转基因植株进行表达检测。制备棉花黄萎病菌孢子悬浮液,通过灌根法对T_3代转基因烟草株系进行接种,利用5级标准统计发病情况并计算病情指数。【结果】利用在线分析软件ProtComp预测GbRvd为一种胞外(分泌)蛋白;GbRvd的跨膜预测结果显示其包含3个跨膜域;在线分析软件Wo LF PSORT预测结果显示GbRvd在细胞膜、内质网及叶绿体的预测分值分别为7、3和1,表明GbRvd主要存在于植物细胞膜上。利用农杆菌介导的烟草瞬时表达技术进一步对GbRvd的亚细胞定位进行观察,结果显示在单独表达GFP蛋白的烟草细胞中,荧光信号在细胞核、细胞质和细胞膜均有分布;而GbRvd与GFP融合表达后的荧光信号主要分布于烟草表皮细胞质和细胞膜。综合生物信息学分析和亚细胞定位观察结果,表明细胞膜和细胞质是GbRvd的主要分布位置。利用农杆菌介导和组织培养获得了转基因烟草植株,通过对转基因烟草植株的PCR检测显示,阳性转基因烟草植株能够通过PCR扩增出与预期大小一致的目的条带,而野生型植株未出现相应条带;阳性转基因烟草植株半定量RT-PCR同样能够检测出与预期大小一致的目的条带,由此表明GbRvd成功整合于烟草基因组并能够进行正常转录。对3个T_3代超表达烟草株系的黄萎病抗性进行分析,结果显示超表达GbRvd的烟草植株病情指数显著低于野生型对照植株,表明过表达GbRvd可有效提高植株对黄萎病的抗性。【结论】GbRvd主要存在于植物细胞质和细胞膜,其超表达可显著提高烟草对黄萎病的抗性。     

水稻蛋白激酶OsCIPK5的亚细胞定位分析及RNAi转基因水稻的获得

在植物生长发育中,CIPKs(CBL-interacting protein kinases)在胁迫信号转导和增强抗逆途径中发挥着重要作用,而OsCIPK5的具体功能还未知。为了研究OsCIPK5的功能,本研究从日本晴水稻中成功克隆了OsCIPK5基因。用生物信息学方法对其编码的蛋白进行分析,结果表明OsCIPK5含有2个功能区即激酶活性区和NAF区,OsCIPK5与5种植物的CIPK5同源性较高,而与短花药野生稻CIPK5的同源性最高(94%),亲缘关系最近。利用植物生理学方法对水稻进行低钾处理,结果表明水稻根中OsCIPK5受低钾诱导表达,而叶片中OsCIPK5表达量没有变化;同时构建了OsCIPK5与黄色荧光蛋白基因融合的植物瞬时表达载体,共聚焦显微镜观察显示,OsCIPK5编码的蛋白主要定位在细胞核、细胞膜,还以颗粒状结构不规则分布在细胞质中。进一步构建了OsCIPK5的RNAi载体,通过水稻遗传转化体系获得26株阳性转基因水稻。荧光定量PCR(Real-time qPCR)分析表明,T1代转基因水稻中OsCIPK5的表达量与野生型相比显著降低。OsCIPK5的生物信息学分析、植物生理学分析、亚细胞定位以及RNAi转基因水稻的获得为研究OsCIPK5的功能奠定了基础。     

市售染发剂对蚕豆根尖细胞的遗传损伤效应

以优质蚕豆(Vicia faba)为试验材料,采用蚕豆根尖细胞微核测定技术,研究不同品牌(SJ染发膏、CY染发膏)、不同质量浓度(1.5、4.5、6.0、9.0、12.0、15.0g·L~(-1))的染发剂对蚕豆根尖细胞微核率的影响。结果表明:在一定浓度范围内,蚕豆根尖细胞微核率随染发剂浓度的升高而增加,当高于一定浓度后呈下降趋势,SJ染发膏、CY染发膏分别在9.0、6.0g·L~(-1)的质量浓度条件下诱导的蚕豆根尖细胞微核率最高,表现为对蚕豆根尖细胞严重的遗传损伤。该研究可以评价常用市售染发剂对植物细胞的遗传损伤,同时可为市售染发剂的安全使用提供参考。     

不同抗生素和防腐剂对小球藻Chlorella sorokiniana细胞生长的影响

[目的]分析不同抗生素和防腐剂对小球藻Chlorella sorokiniana细胞生长的影响,筛选出适宜的抗生素和防腐剂种类及其剂量,为建立小球藻C.sorokiniana无菌培养体系提供参考依据.[方法]在HSM培养基中分别添加10、20、40、60、80和100μg/mL抗生素,包括氯霉素、链霉素、青霉素、庆大霉素和头孢噻肟,以及山梨酸钾(50、100、150和200μg/mL)、乳酸钠(0.5%、1.0%和2.0%)、富马酸二甲酯(0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、25.0和50.0μg/mL)等防腐剂,培养3 d后测定小球藻C.sorokiniana的细胞密度、叶绿素含量及光系统Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm).[结果]添加10~100μg/mL青霉素或10~80μg/mL头孢噻肟对小球藻C.sorokiniana细胞密度、叶绿素含量和Fv/Fm的影响均不显著(P>0.05,下同);添加100μg/mL头孢噻肟会抑制藻细胞生长,抑制率为18.89%,并引起叶绿素含量和Fv/Fm极显著下降(P<0.01,下同).氯霉素、链霉素和庆大霉素等蛋白质合成抑制类抗生素对小球藻C.sorokiniana细胞的毒性较强,高于10μg/mL的链霉素和庆大霉素及高于20μg/mL的氯霉素均极显著抑制藻细胞生长,对应的叶绿素含量和Fv/Fm也极显著下降.3种防腐剂中,山梨酸钾对小球藻C.sorokiniana细胞生长无显著影响,添加200μg/mL山梨酸钾还会促进细胞叶绿素含量增加;乳酸钠对小球藻C.sorokiniana细胞有一定的毒性作用,其藻细胞密度、叶绿素含量和Fv/Fm随添加浓度增加而降低;添加0.1~10.0μg/mL富马酸二甲酯不影响小球藻C.sorokiniana的细胞密度及叶绿素含量,但Fv/Fm极显著下降.[结论]建立小球藻C.sorokiniana无菌培养体系时宜选用青霉素和头孢噻肟为抗生素、山梨酸钾为防腐剂,其推荐使用浓度分别为青霉素100μg/mL、头孢噻肟80μg/mL、山梨酸钾200μg/mL.     

拟南芥黄化突变体k60的基因作图定位

拟南芥黄化突变体k60是从甲基磺酸乙脂诱变的拟南芥突变体库中筛选得到的。该突变体表现为叶色发黄,生长迟缓,叶绿素含量降低。遗传分析发现其为单基因控制的隐性突变。利用遗传作图的方法将突变基因定位于拟南芥5号染色体上CH5-6.0到CH5-6.24两个分子标记之间的231 kb区间内。本项工作的研究结果为该突变基因的鉴定奠定了前期基础,并且为研究拟南芥黄化基因的功能提供了新的实验材料。