植物病原菌通过分泌细胞壁降解酶降解寄主细胞壁来促进侵染。研究发现大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)两个糖基水解酶GH7家族蛋白PsGH7c和PsGH7d侵染初期高度上调表达。PsGH7c和PsGH7d在多个卵菌物种中高度保守,并且氨基酸序列具有高度相似性(>80%)。然而,它们在毒力中的致病机制以及是否在卵菌中产生协同作bacterial co-infections用仍然未知。通过CRISPR/Cas9基因编辑系ABT-199配制统获得PsGH7c和PsGH7d的敲除突变体,与野生型大豆疫霉菌株相比,突变体菌株对大豆感病品种的毒力显著降低,推测它们是大豆疫霉菌侵染所必需的毒力因子。同时观察发现,PsGH7c和PsGH7d的敲除突变体游动孢子萌发后无法突破寄主细胞壁。因此,深入研究PsGH7Gefitinib体外c和PsGH7d的致病功能和作用机制,对植物细胞壁抗性研究以及有针对性地开发大豆分子育种靶标和植物疫病新型药剂具有重要的指导意义。
秸秆覆盖与施氮对丘陵旱地小麦根系构型改善及H~+、NO_3~-吸收与利用的影响
【目的】研究西南丘陵旱地小麦、玉米轮作系统中秸秆覆盖后小麦根系构型与根尖氮素转运的过程,阐明秸秆覆盖与施氮促进小麦氮素高效吸收利用的生理基础。【方法】试验于2020—2022年在四川仁寿现代农业试验站进行,采用原位土柱试验与大田定位试验相结合,试验设计为二因素裂区试验,秸秆覆盖(SM:秸秆覆盖;NSM:秸秆不覆盖)为主区,副区为施氮量(N0:0;N1:120 kg·hm~(-2))。针对西南丘陵旱地土壤干旱抑制根medical audit系伸长、导致小麦生物量和养分利用效率低的现状,分析秸秆覆盖和氮素对土壤理化性状、小麦根系构型、根尖氮吸收、植株生物量和地上部氮素积累与利用的影响。【结果】2020—2021年度和2021—2022年度秸秆覆盖处理较不覆盖处理土壤硝态氮含量分别增加43.1%和30.8%,铵态氮增加21.8%和18.8%;秸秆覆盖提高了小麦拔节期、孕穗期和开花期0—10 cm土层的根长、根表面积和根体积,且施氮也显著增加0—10 cm土层根长、根表面积和根体积。同时秸秆覆盖与施氮均可显著提高小麦根尖H~+、NO_3~-的吸收速Entinostat molecular weight率和净吸收速率,降低0—20 cm土层根尖的H~+外排速率;秸秆覆盖与施氮显著提高根系硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性,且地上部氮素积累量和生物量两年度分别平均提高25.8%和35.8%。H~+吸收速率、NO_3~-吸收速率、硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性、氮素积累量与0—10 cm土层根长、根表面积和根体积呈显著正相关(P<0.05)。【结论】在西南丘陵旱地小麦、玉米轮作系统中,玉米秸秆覆盖与施氮能够增加小麦季土壤无机氮含量,表层根系分布和根尖H~+、NO_3~-吸收速率,促进氮素吸收与根尖氮素转运进而促进地上部氮素同化与积累;秸秆覆盖配合120 kg N·hm~(-2)是适用于四川selleck产品丘陵旱地小麦高产、氮素高效利用的绿色生产模式。
糜子耐碱生理响应与适应机制研究
粮食安全是国之大者,保障粮食安全事关国运民生。土地盐碱化给粮食安全带来了严重阻碍。全球盐碱化土地面积超8.33亿公顷,超过15亿人因土地盐碱化而面临种植粮食作物的重大挑战。我国盐碱地面积超过5亿亩,给我国粮食安全带来重大隐患。耐盐碱作物能改良盐碱地,提高中低下产量盐碱地的作物生产力,对保障粮食安全有重大意义。糜子是抗逆先锋作物,也是未来智慧作物。对恶劣环境的适应可能促使糜子进化出独特的耐碱机制,但目前对糜子的研究集中在耐瘠薄、耐旱、耐中性盐胁迫上,关于糜子耐碱机制的相关研究还未见报道。揭示糜子耐碱的生理响应和分子机制,对耐碱作物分子育种、提高中低下产量盐碱地的作物生产能力、保障粮食安全有重要现实意义。本研究以296份糜子种质资源为试验材料,采用混合碱(摩尔比Na HCO_3:Na_2CO_3=9:1)模拟碱胁迫,通过测定萌发参数和幼苗生长参数对糜子耐碱性进行鉴定与评价,开展糜子萌发期和苗期对碱胁迫的生理响应研究。根据萌发期和苗期耐碱性鉴选结果,选定耐碱(T289)和碱敏感(S223)品种进行糜子根系、叶片和籽粒对碱胁迫的响应机制研究。主要研究结果如下:(Bioactive metabolites1)建立了糜子萌发期、苗期耐碱性评价体系,确定80 mmol·L~(-1)和40 mmol·L~(-1)标准碱胁迫浓度分别为糜子萌发期和苗期耐碱性鉴定的最适宜碱浓度。通过对296份糜子种质资源进行萌发期耐碱性鉴定,确定发芽指数、根鲜重、芽长是糜子萌发期耐碱性评价系统中的重要载荷因子,可作为萌发期耐碱性评价的主要参考指标。苗期鉴定表明,绿叶面积是最直观的耐碱性反映指标,可作为苗期耐碱性评价的直接指标。筛选出12份耐碱种质资源,41份碱敏感种质资源,可用于糜子适应碱胁迫的机理机制研究。(2)碱胁迫下,耐碱糜子品种表现出更强的抗氧化防御能力,萌发种子α-淀粉酶活性与发芽率呈正相关。碱胁迫降低了萌发种子的GA浓度但MLN8237抑制剂增加了ABA浓度,耐碱糜子品种的GA/ABA高于碱敏感糜子品种。实时聚合酶链反应分析表明,碱胁迫下调赤霉素(GA)合成基因,但上调GA失活和脱落酸(ABA)合成基因。苗期糜子生理响应研究表明,与碱敏感糜子相比,耐碱糜子丙二醛含量和电解质渗漏率较低,叶片气孔和根系结构更完整。碱胁迫抑制糜子对矿物质的吸收,减少生物量累积。(3)碱胁迫在S223(碱敏感)和T289(耐碱)根系中分别引起9306个和3624个基因差异表达,这些差异表达基因(DEG)显著富集LGK-974 NMR在植物激素信号转导、MAPK信号、苯丙素生物合成、ABC转运体、离子转运(离子结合、离子运输、跨膜运输)等代谢途径。转录组和代谢组联合分析表明,糜子上调苯丙素生物合成(4CL、CCR、CAD、POD、C3’H)和类黄酮生物合成(F3’5’H、F3’H、ANR)相关基因的表达水平以抵抗碱胁迫,但相关代谢物的积累受到抑制。(4)碱胁迫诱导S223(碱敏感)和T289(耐碱)叶片分别产生21113和12151个DEG,主要参与光合作用、碳水化合物代谢过程、激酶活性等代谢途径。碱胁迫下,S223启动更多的BGL和EG基因表达,通过牺牲生长来适应碱胁迫。T289生长素调节途径相关基因表达和生长素含量比S223高,使其在碱胁迫下维持较好的生长状态。碱胁迫下,T289的光合作用相关的基因表达水平高于S223,特别是PSⅠ、PSⅡ和ATP合酶相关基因。另外,T289在碱胁迫下的chl G相关基因表达水平高于S223,这直接决定了耐碱糜子更高的叶绿素含量。BR提高了碱胁迫下糜子叶片抗氧化酶活性,促进维持离子稳态,保持生理结构和光合特性。同时,BR显著降低了糜子的转录反应,促进了胆绿素、L-谷氨酸和磷酸等有效代谢物的积累。(5)碱胁迫抑制糜子籽粒发育,T289(耐碱)的粒长、千粒重、穗粒数优于S223(碱敏感)。碱胁迫促进糜子籽粒中总酚、总类黄酮、γ-VE等抗氧化物质的积累。碱胁迫在S223和T289籽粒中分别引起114种和89种非挥发性代谢物以及16种和20种挥发性代谢物差异积累,涉及苯丙素、类黄酮、黄酮和黄酮醇、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成途径,以及精氨酸、脯氨酸、色氨酸和抗坏血酸的代谢途径。糜子籽粒通过激活酚酸、类黄酮、抗坏血酸相关的生物合成与代谢途径,同时促进氨基酸和有机酸的积累来抵抗碱胁迫。综上所述,本研究结合生理学和多组学,从多个角度揭示了糜子耐碱的机理机制,为耐碱植物分子育种和盐碱地改良提供了理论依据,有助于保障国家粮食安全。
低氮胁迫下番茄SlNLP7b和SlNLP9b的功能分析
氮(N)是植物生长发育最重要的营养元素之一。为了提高作物的产量,生产上普遍存在过量氮肥的施用,而作物对氮素的吸收只有30-40%,提高氮素利用效率(NUE)对于提高作物产量和减少氮肥施用至关重要。NLP蛋白(NINlike protein),在硝酸盐信号转导中发挥关键作用,主要结合到硝酸还原酶(NR),亚硝酸还原酶(NIR),硝酸盐转运蛋白(NRT)等的启动子上调控N代谢关键基因的表达。本论文对低氮胁迫下番茄SlNLP7b和SlNLP9b的生物学功能和作用机理进行研究,主要得到以下结果:1、SlNLP7b含有NLP家族成员都具有的两个典型的RWP-RK和PB1结构域,系统进化树分析发现SlNLP7b除了与同一物种的SlNLP7a属于同一分支且同源性很高外,还与烟草、大豆都具有较高的同源性。SlNLP7b主要在叶中表达,叶中的表达量是根中的9倍,是茎中的3.1倍。缺氮时,SlNLP7b在根中的表达量显著下降。缺氮复氮6 h时,SlNLP7b表达量与正常相比显著增加了6倍,缺氮复氮24 h时,SlNLP7b表达量与正常相比增加了15.3倍。在低氮(2 m M)胁迫下Navitoclax分子量,与对照相比,根和叶中SlNLP7b表达量的表达量均显著增加。2、获得SlNLP7b过表达和基因编辑番茄植株。SlNLP7b过表达转基因番茄的叶片明显大于野生型(WT)植株。酵母双杂交和双分子荧光互补(Bi LC)实验证明SlNLP7b能与SlMAPK13蛋白相互作用。3、SlNLP9b含NLP家族的两个典型的RWP-RK和PB1结构域。系统进化树发现SlNLP9b除了与同一物种的SlNLP9a属于同一分支且同源性很高外,还与辣椒、木薯、豆角、绿豆的NLP9有较高的同源性。SlNLP9b在叶中的表达量是根中的7.9倍,茎中的1.8倍。缺氮时,SlNLP9b在Bucladesine使用方法根和叶中的表达量都显著降低。当缺氮复氮24 h后,在根中表达量显著升高。在叶中,复氮后表达量是显著下降的。在低氮胁迫(0.2 m M)下,SlNLP9b在根中的表达量显著升高了50倍,在叶中的表达量显著升高了38倍。4、获得SlNLP9b过表达和基因编辑番茄植株。在低氮胁迫下,SlNLP9b过表达转基因植株的表型与WT植株无明显差异。在低氮胁迫下,与WT相比,基因编辑植株的生长受到抑制,株高、根长、鲜重均显著减少,氮代谢相关基因SlNR、SlNIR、SlGS、SlGOGAT、SlNRT1.1、SlNRT2.1表达量也降低。酵母双杂交和双分子荧光互补实验证明SlNLP9b能与SlMAPK13蛋白相互作用。5、SlNR主要在叶中表Anterior mediastinal lesion达,叶中表达量是根中的5.8倍,茎中的7倍。缺氮时,SlNR在叶中显著下降仅为对照组的25.0%。在低氮胁迫下,在根和叶中SlNR表达量显著下降。当缺氮复氮24 h后,在根中,SlNIR表达量基本恢复。获得SlNR过表达转基因植株,在低氮胁迫下,与WT相比,SlNR过表达促进了植株的生长,株高、根长、鲜重均增加,硝态氮含量也增加。氮代谢相关基因SlNR、SlNIR、SlGS、SlNRT1.1、SlNRT2.1表达量均升高。6、获得SlNIR过表达转基因植株和基因编辑番茄植株。在低氮胁迫下,SlNIR过表达转基因植株与WT相比无明显变化。
疏肝解忧汤联合帕罗西汀治疗对抑郁症患者的影响
目的 探讨抑郁症患者采用疏肝解忧汤与帕罗西汀联合治疗的效果。方法 选取2020Medial preoptic nucleus年3月至2022年2月在焦作市精神病院接受治疗的84例抑郁症患者,根据随机数表法分为研究组(n=42)与对照组(n=42),对照组采用帕罗西汀治疗,研究组采用疏肝解忧汤+帕罗西汀治疗,比较两组临床疗效、抑郁程度、中医证候积分、血液流变学指标。结果 研究组治疗有效率(95.24%)高于对照组(76.19%);治疗后两组汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分低于治疗前,且研究组评分低于对照组;治疗后两组中医证候积分低于治疗前,且研究组积分低于对照组;治疗后两组血液流变学指标低于治疗前,且研究组Erdafitinib抑制剂低于对照组,差异有统计学意义(P <0.05)。结论 疏肝解忧汤+帕罗西汀应用于抑郁症患者治Adavosertib疗中,可提高临床疗效,降低抑郁程度,缓解临床症状,改善血液流变学指标。
低剂量艾司氯胺酮合并丙泊酚用于抑郁症患者无抽搐电休克中的效果
目的 selleck HPLC探讨低剂量艾司氯胺酮复合丙泊酚用于抑郁症患者无抽搐电休克(Modified electroconvulsive therapy,MECT)中的价值。方法 选择2021年3月~2023年2月60例抑郁症患者为观察对象,按随机数字表法分为观察组(n=30)与对照组(n=30)。观察组在MECT中给予低剂量艾司氯胺酮复合丙泊酚麻醉,对照组给予等量生理盐水及丙泊酚麻醉,疗程共3周。记录两组治疗指标;治疗前及治疗结束后,通过威斯康星卡片分类测验(WisconsiBelnacasan小鼠n Card Sorting Test,WCST)评估两组认知功能,内容包括总应答数(responsesinnate antiviral immunity answer,RA)、完成分类数(categories completed,CC)、正确应答数(correct response,RC)、持续性错误数(perseverative responses errors,RPE);治疗前及治疗结束后,记录两组汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale,HAMD)评分并检测血清脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)水平;记录两组不良反应。结果 观察组有效及缓解所需MECT次数、丙泊酚用量显著低于对照组(P<0.05)。治疗后,观察组RA、RPE显著低于对照组,CC、RC显著高于对照组,两组治疗前后差值组间比较有差异(P<0.05)。治疗后,观察组HAMD评分显著低于对照组,BDNF显著高于对照组,两组治疗前后差值组间比较有差异(P<0.05)。两组不良反应发生率相当(P>0.05)。结论 低剂量艾司氯胺酮复合丙泊酚可提高抑郁症患者MECT疗效,改善患者认知功能、抑郁情况及神经功能,且安全性较高。
广东省东莞市4家综合医院患儿围术期质子泵抑制剂预防用药合理性评价
目的 评价综合医院患儿围术期预防性使用质子泵抑制剂(PPI)的合理性。方法 从广东省东莞市4家综合医院的医院信息系统(HIS)中抽取2020年7月1日至9月30日住院行择期手术且预防性使用PPI患儿的病历,统计患儿的基本情况、手术情况、PPI使用情况(包括药品名称、用法用INCB018424量、溶剂、疗程),根据《质子泵抑制剂临床应用指导原则》(2020年版)、《儿童质子泵抑制剂合理使用专家共识》(2019年版)及药品说明书点评医嘱的合理性,分析不合理原因。结果 共纳入病历284份,涉及患儿284例。患儿年龄1~17岁、中位年龄13.3岁;PPI不合理使用率为100.00%,主要表现为无适应证用药(256例,90Biogenesis of secondary tumor.14%)和给药途径不合理(246例,86.62%);术前给药26例(9.15%);用药疗程1~22 d,中位疗程3.14 d;涉及科室以骨科(82例,28.87%)和耳鼻咽喉科(80例,28.17%)占比较高。主要涉及4个PPI品种(奥美拉唑,艾司奥美拉唑,兰索拉唑,雷贝拉唑),总使用频次为310次,其中奥美拉唑(静脉滴注+口服,198次)和艾司奥美拉唑(静脉滴注+口服,42次)合计占Pevonedistat体外77.42%。结论 纳入医院患儿围术期预防性使用PPI不合理情况较严重,临床应积极改进。
利用CRISPR/Cas9基因编辑技术创建水稻OsPUX2突变体
[目的]U-box蛋白是一类决定靶标蛋白特异性的E3泛素连接酶(少部分属于泛素链聚集Genetic Imprinting因子-E4),在植物抗病、抗逆和生长发育各阶段都发挥着重要作用。为揭示U-box蛋白家族基因OsPUX2在水稻防御反应中的具体生物学功能,利用CRISPR/Cas9编辑技术对OsPUX2基因进行编辑。[方法]在OsPUX2第1外显子设计1个20 bp的编辑靶点,构建了OsPUX2基因敲除载体pRGEB32-OsPUX2-gRNA载体,并通过农杆菌介导的转化方法侵染水MAPK抑制剂稻Pik-H4 NIL愈伤组织,经潮霉素检测获得转基因阳性植株,并对T_0代转基因植株进行靶点区域序列进行PCR和测序分析,分析ospux2的突变类型。[结果]成功获得了oMLN8237研究购买spux2的敲除突变体材料,对突变类型的分析发现,转基因编辑后代共存在7种突变类型,以缺失突变为主,其中一种纯合突变类型在OsPUX2第一个外显子的第115号碱基处缺失了一个C碱基,导致蛋白的翻译在第84个氨基酸处提前终止。[结论]该研究获得ospux2突变株系对进一步研究该基因的功能具有重要意义。
两株深海曲霉代谢产物及活性研究
本文主要是针对两株海洋来源曲霉属真菌的代谢产物进行研究,内容包括了两个课题。(1)对Aspergillus fumigatus CBC18132次级代谢产物中聚酮类、生物碱类等成分结构解析及其活性研究。(2)对Aspergillus versicolor YPH93代谢的芳香型没药烷型倍半萜类化合物进行手性拆分、对文献中类似结构进行研究以及一个天然铁死亡抑制剂(29)的发现。综述了2014年-2021年以来海洋来源曲霉属真菌重要类别的结构及活性,海洋曲霉属真菌可以产生结构新颖、生物活性显著的化合物。对A.fumigatus CBC18132次级代谢产物进行研究。基于对粗提物的波谱数据及质谱数据分析,综合运用MCI树脂、ODS、硅胶柱层析、半制备HPLC等多种色谱层析技术对A.fumigatus CBC18132次级代谢产物进行了分离。利用核磁共振波谱(~1H NMRBYL719,~(13)C NMR,2D NNR)、高分辨质谱(HRESIMS)、紫外光谱(UV)和圆二色光谱(CD)等手段鉴定化合物的结构。从该菌株中分离了22个化合物,包括2个新聚酮(1-2),6个已知聚酮(3-7、22),14个已知生物碱(8-21)(主要为吲哚类和喹唑啉类)。对A.versicolor YPH93代谢的芳香型没药烷型倍半萜进行研究。课题组前期从该菌株获得17个芳香型没药烷型倍半萜,包括7个新的芳香型没药烷型倍半萜(23-26、28、29、31)及10个生源上相关的衍生物(27、30、32-39),未进行绝对构型的确定和活性的筛选。通过分析旋光和圆二色谱数据发现新化合物1-6近似消μ旋体,通过手性拆分获得三对对映异构体,化合物23-28,30-32是sydowic acid的衍生物,分析文献中该类结构发现部分化合物具有相似的结构及圆二色谱数据,但C-7构型不同,存在误定。因此本课题对该类结构进行了深入的研究,阐明了该类结构吡喃环的两种常见构象,C-7手性与CD谱图中210 nm的Cotton效应的关系,修正了文献中报道的6个化合物的结构(主要为绝对构型)。对两株真菌部分代谢产物进行活性研究。评价了部分化合物抗氧化活性、α-葡萄糖苷酶抑制活性、磷酸二酯酶抑制活性SCH772984、细胞毒活性、铁死亡活性quality control of Chinese medicine。发现化合物4在10μM时对erastin/RSL3诱导的HT1080细胞的铁死亡表现出一定的诱导作用。化合物29对erastin/RSL3诱导的铁死亡具有中等的抑制作用,EC_(50)值范围为2-4μM,化合物30在10μM时也表现出微弱的铁死亡抑制作用(约50%)。本论文第一部分研究了A.fumigatus CBC18132次级代谢产物,发现了两2个新的化合物并首次确定了化合物4的绝对构型,丰富了曲霉属真菌代谢产物。第二部分对课题组已获得的17个芳香型没药烷型倍半萜进行结构和活性研究,总结了波谱学数据与构型的关系,为该类化合物结构确定提供了理论依据,发现了1个铁死亡抑制剂(29)。
ELP-SOD融合蛋白的纯化及其脂质体制备
目的:通过重组E.coli细胞表达类弹性蛋白多肽-超氧化物歧化酶(elastin-like polypeptides-superoxide dismutase, ELP-SOD)融合蛋白,利用ELP蛋白有温度敏感的相变特性,经过三轮可逆相变循环(ITC)获得高活性的纯化ELP-SOD酶。结合脂质体包裹技术制备具有较长半衰期和酶活性的ELP-SOD脂质体,为重组人源SOD在医疗、保健、化妆品等领域的应用奠定基础。方法:利用SDS-PAGE及Tanon3500凝胶成像系统、Image studio软件对ELP-SOD进行纯度检测;采用改良的邻苯三酚自氧化法(325 nm法)测定SOD融合蛋白的酶活性;调节不同的pH值及温度梯度测定融合蛋白的pH稳定性及热稳定性;添加Cu~(2+)/Zn~(2+购买AMG510)提高ELP-SOD酶活性;以大鼠血浆进行模拟体内半衰期实验;用不同浓度ELP-SOD的培养基分别与人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和小鼠成纤维细胞(L929细胞)孵育来验证细胞毒性;薄膜水化法制备ELP-SOD脂质体并测定其包封率;制备小鼠离体皮肤,采用TP-6透皮扩散仪进行体外释放实验,用Franz扩散池考察ELP-SOD脂质体运载ELP-SOD的透皮效率。结果:ELP-SOD融合蛋白的最高表达量为10 mg/L,纯度为97.8%,酶比活为4 894.5 U/mg;其在pH 5.0~8.0、温度低于60℃时稳定性较高;ELP的接入对于SOD的半衰期有一定的延长作用,且有较好的生物安全性;ELP-SOD脂质体的包封率达到80%以上,能够进一步延长ELP-SOLY2157299D的半衰期,且其透皮效率明显高于ELP-SOD。结论:通过可逆热相变性技术简化了ELP-SOD融合biomass pellets蛋白纯化步骤,并结合脂质体制备技术,延长了酶蛋白生物半衰期,提高了生物利用度。