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镉胁迫下NO对胡杨细胞Cd^(2+)吸收调控机制的研究

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北京林业大学学报 2015年第6期37卷 11-16页

作者：王少杰赵楠申泽丹撒刚孙会敏赵瑞沈昕陈少良北京林业大学生物科学与技术学院

本文研究了NO对胡杨愈伤细胞Cd2+耐受性的影响。结果表明:Cd2+(50μmol/L)显著抑制了胡杨细胞的生长,而硝普钠SNP(NO供体,25μmol/L)能明显缓解Cd2+对胡杨细胞生长的抑制作用,并减轻镉对细胞膜的伤害以及镉胁迫导致的细胞活力下降。利... 详细信息

本文研究了NO对胡杨愈伤细胞Cd2+耐受性的影响。结果表明:Cd2+(50μmol/L)显著抑制了胡杨细胞的生长,而硝普钠SNP(NO供体,25μmol/L)能明显缓解Cd2+对胡杨细胞生长的抑制作用,并减轻镉对细胞膜的伤害以及镉胁迫导致的细胞活力下降。利用非损伤微测技术等研究了NO对Cd2+动态吸收的影响。Cd Cl2(50μmol/L)处理之后,胡杨细胞表现出Cd2+内流,而SNP(25μmol/L,6 h)显著抑制了Cd2+的内流,并降低了Cd2+在细胞内的积累。研究发现,NO是通过调控钙离子通道来抑制胡杨细胞对Cd2+的吸收。镉胁迫下Cd2+内流被钙离子通道专一性抑制剂氯化镧明显抑制,表明Cd2+是通过钙离子通道转运进入细胞。并且发现,NO是通过促进Ca2+的内流来竞争性地抑制胡杨细胞对Cd2+的吸收,从而缓解了镉胁迫对胡杨细胞造成的生长抑制。

关键词：胡杨细胞 NO 镉胁迫镉离子流钙离子流钙离子通道

胡杨Ring finger E3连接酶PeRH2提高烟草耐旱机制研究

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基因组学与应用生物学 2015年第3期34卷 454-463页

作者：钱泽勇张会龙荆晓姝申泽丹邓澍荣赵瑞沈昕陈少良北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

近期研究表明泛素化在植物胁迫响应中扮演一个关键的角色。作为泛素-蛋白酶体系统(UPS)中的关键酶,泛素E3连接酶更是在细胞的新陈代谢中起着重要的作用。本文从胡杨中克隆了一个C端含有Ring finger结构域的蛋白(152个氨基酸)编码基因(Pe... 详细信息

近期研究表明泛素化在植物胁迫响应中扮演一个关键的角色。作为泛素-蛋白酶体系统(UPS)中的关键酶,泛素E3连接酶更是在细胞的新陈代谢中起着重要的作用。本文从胡杨中克隆了一个C端含有Ring finger结构域的蛋白(152个氨基酸)编码基因(Pe RH2),经过序列比对推断该基因编码产物为泛素E3连接酶,属于Ring finger家族中的Ring-H2构型。研究显示,甘露醇胡杨苗木在255 mmol/L甘露醇胁迫下,叶片Pe RH2表达量上调。拟南芥原生质体中瞬时表达融合质粒p Yellow0029-Pe RH2的研究表明,Pe RH2蛋白定位于细胞核。以农杆菌介导法将Pe RH2转入烟草,Sq RT-PCR结果显示,Pe RH2在转基因烟草中获得过表达。在255 mmol/L甘露醇处理下,转基因烟草幼苗耐受渗透胁迫的能力高于野生型和转空载体烟草。干旱处理后,转基因烟草的叶片保水力明显高于野生型和转空载体烟草,而叶片相对电导率、MDA的含量也要低于野生型和转空载体烟草。因此,过表达Pe RH2能够提高烟草的抗旱能力。

关键词：胡杨 Ring finger E3连接酶PeRH2 亚细胞定位抗旱性

胞外ATP、H_2O_2、Ca^(2+)与NO调控木榄根系离子平衡机理研究

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北京林业大学学报 2014年第4期36卷 16-22页

作者：郎涛李妮亚鲁彦君孙会敏申泽丹荆晓姝赵瑞沈昕陈少良北京林业大学生物科学与技术学院海南师范大学生命科学学院

运用非损伤微测技术(NMT),研究了短期盐胁迫下胞外ATP(eATP)、H2O2、Ca2+与NO对非泌盐红树木榄根系K+Na+平衡的调控作用。NaCl(100 mmolL,24 h)与等渗甘露醇处理的实验表明,木榄根尖对盐胁迫的响应具有高度的离子特异性。盐胁迫增... 详细信息

运用非损伤微测技术(NMT),研究了短期盐胁迫下胞外ATP(eATP)、H2O2、Ca2+与NO对非泌盐红树木榄根系K+Na+平衡的调控作用。NaCl(100 mmolL,24 h)与等渗甘露醇处理的实验表明,木榄根尖对盐胁迫的响应具有高度的离子特异性。盐胁迫增强了木榄根尖的Na+外流,但Na+外流被Na+H+逆向转运蛋白抑制剂Amiloride和质膜H+-ATPase抑制剂Vanadate抑制,表明Na+外流源于根尖表皮细胞质膜Na+H+逆向转运系统驱动的Na+外排。短期盐胁迫处理能诱导木榄根尖K+外流,但被氯化四乙胺(TEA,外向K+通道抑制剂)明显抑制,证明K+外流是由激活的去极化外向型离子通道KORCs介导。胞外ATP(300μmolL)、H2O2(10 mmolL)、Ca2+(10 mmolL)与SNP(NO供体,100μmolL)均能增加短期盐胁迫下的Na+外流,同时抑制K+外流。其中,促进Na+外流效果较强的是H2O2和Ca2+,而Ca2+和NO抑制K+外流的效果突出。这些实验结果表明,胞外ATP、H2O2、Ca2+与NO这4种盐胁迫信使是通过上调木榄根系细胞质膜Na+H+逆向转运体系(Na+H+逆向转运体和H+泵)活性,在促进Na+和H+逆向跨膜转运的同时,抑制去极化激活的K+离子通道来减少盐诱导的K+外流。

关键词：木榄根系 Na^+离子流 K^+离子流非损伤微测技术

过表达秋茄C2H2型锌指蛋白基因KcZFP提高烟草耐盐性

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基因组学与应用生物学 2013年第2期32卷 149-158页

作者：于瑞胡月黄旭新申泽丹韩彦莎邓澍荣赵瑞沈昕陈少良北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

基因转录调节是植物对非生物胁迫适应机制的一个重要方面,转录调节因子在胁迫信号转导途径中调节下游基因的表达,在建立植物对胁迫适应性过程中起到重要作用。锌指蛋白是功能多样的转录调节因子蛋白家族,家族成员在植物响应非生物胁迫... 详细信息

基因转录调节是植物对非生物胁迫适应机制的一个重要方面,转录调节因子在胁迫信号转导途径中调节下游基因的表达,在建立植物对胁迫适应性过程中起到重要作用。锌指蛋白是功能多样的转录调节因子蛋白家族,家族成员在植物响应非生物胁迫方面扮演着重要角色。本研究以秋茄C2H2型锌指蛋白编码基因KcZFP为目的基因,在烟草中过表达KcZFP,分析C2H2型锌指蛋白在植物耐盐性中的作用。研究结果显示:转基因株系中,KcZFP表达量显著提高。过表达KcZFP的烟草植株的耐盐性明显提高,在200mmol/LNaCl处理的条件下,KcZFP过表达烟草中脯氨酸水平远高于野生型植株。对光合作用参数比较分析显示,在KcZFP过表达植株中净光合速率受盐胁迫的影响小于野生型植株,光合系统在一定程度上得到了保护。研究结果说明KcZFP作为转录调节因子参与了植物的渗透调节,对植物的耐盐性具有贡献。

关键词：秋茄 C2H2型锌指蛋白转基因烟草耐盐性

胡杨果糖-1,6-二磷酸醛缩酶的定位及功能研究

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基因组学与应用生物学 2013年第6期32卷 743-751页

作者：胡月张帆申泽丹于瑞赵瑞沈昕陈少良北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

将从胡杨中克隆的果糖-1,6-二磷酸醛缩酶基因(PeALD)构建到pGEX-4T-1载体上,经IPTG诱导成功获得融合蛋白GST:PeALD,并将蛋白进行纯化,其大小约为52 kD,转化大肠杆菌的耐盐性实验表明,PeALD基因的成功表达有利于提高大肠杆菌菌株的耐盐... 详细信息

将从胡杨中克隆的果糖-1,6-二磷酸醛缩酶基因(PeALD)构建到pGEX-4T-1载体上,经IPTG诱导成功获得融合蛋白GST:PeALD,并将蛋白进行纯化,其大小约为52 kD,转化大肠杆菌的耐盐性实验表明,PeALD基因的成功表达有利于提高大肠杆菌菌株的耐盐性。为研究该基因编码蛋白在植物细胞中的定位,将基因的ORF区构建到定位表达载体pMDC85上,通过PEG介导的拟南芥瞬时转化法观察融合蛋白PeALD:GFP在细胞中的定位情况,结果显示该蛋白定位于胞质中,由此说明实验克隆得到的该胡杨果糖-1,6-二磷酸醛缩酶基因编码的是胞质蛋白。烟草种子在盐培养基上的萌发实验结果显示转基因烟草具有更高的耐盐性;烟草水培苗经200 mmol/L NaCl处理一周后,可溶性糖的质谱检测结果显示转基因植株中葡萄糖的含量有很大提高。表明胡杨果糖-1,6-二磷酸醛缩酶通过促进糖酵解和有氧呼吸途径来提高植物对盐胁迫的适应性。

关键词：胡杨果糖-1,6-二磷酸醛缩酶原核表达亚细胞定位耐盐性

胡杨PeSOS1对拟南芥盐诱导H_2O_2信号途径的调控

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2015年第2期43卷 79-91,98页

作者：王美娟王洋申泽丹马旭君撒刚邓澍荣刘丹丹张玉红沈昕陈少良北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 房山区琉璃河镇大陶村委会北京102403

【目的】研究胡杨质膜Na+/H+逆向转运蛋白(SOS1)通过H2O2信号途径对盐胁迫的感知和适应作用。【方法】克隆胡杨质膜SOS1基因(PeSOS1),并将其转化到拟南芥中,比较野生型和转PeSOS1基因拟南芥在100mmol/L NaCl胁迫下的萌发率,根长,干质量... 详细信息

【目的】研究胡杨质膜Na+/H+逆向转运蛋白(SOS1)通过H2O2信号途径对盐胁迫的感知和适应作用。【方法】克隆胡杨质膜SOS1基因(PeSOS1),并将其转化到拟南芥中,比较野生型和转PeSOS1基因拟南芥在100mmol/L NaCl胁迫下的萌发率,根长,干质量,K+、Na+和Ca2+含量,活体植株根尖离子流(K+、Na+和H+)的流动情况,H2O2的产生和抗氧化酶活性的变化以及抑制剂对根尖离子流的影响,分析100mmol/L NaCl胁迫下异源表达PeSOS1基因拟南芥与野生型拟南芥耐盐性的差异。【结果】在NaCl胁迫下,转PeSOS1基因拟南芥株系的萌发率、根长和干质量明显高于野生型拟南芥;转PeSOS1基因拟南芥K+和Ca2+含量也高于野生型拟南芥,而Na+含量较野生型拟南芥低。100mmol/L NaCl处理后,转PeSOS1基因拟南芥中K+和Na+的平衡(K+/Na+值)与NaCl胁迫前相比下降幅度较小。转PeSOS1基因植株在NaCl胁迫下能更快地产生H2O2,并使抗氧化酶保持较高的活性。SOS1抑制剂阿米洛利(Amiloride)对NaCl胁迫下野生型和转基因拟南芥根尖离子流的变化有明显影响,用质膜NADPH氧化酶抑制剂DPI(抑制H2O2的产生)处理后,转PeSOS1基因拟南芥根尖K+内流减弱,Na+外流和H+内流增强,植株维持K+和Na+平衡的能力减弱。【结论】在拟南芥中异源表达PeSOS1基因可促进H2O2快速产生,维持了SOS1mRNA的稳定性,调控了K+和Na+平衡,并激活了抗氧化防御系统,因而显著提高了其耐盐性。

关键词：胡杨盐胁迫转基因拟南芥质膜Na+/H+逆向转运蛋白(SOS1) H2O2信号 K+/Na+平衡离子流

胡杨PeAPY1和PePY2在提高植物抗旱耐盐性上的功能解析

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基因组学与应用生物学 2014年第4期33卷 860-868页

作者：檀叶青邓澍荣孙苑玲赵瑞荆晓姝申泽丹钱泽勇张会龙陈少良沈昕北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

胡杨(Populus euphratica Oliv.)是典型的抗旱耐盐树种,广泛用于干旱盐碱地带的造林绿化。本实验室前期研究结果表明,盐胁迫下胡杨腺苷三磷酸双磷酸水解酶(Apyrase)基因(PeAPY)的转录水平上调,表明该基因可能在胡杨的抗盐性功能上发挥... 详细信息

胡杨(Populus euphratica Oliv.)是典型的抗旱耐盐树种,广泛用于干旱盐碱地带的造林绿化。本实验室前期研究结果表明,盐胁迫下胡杨腺苷三磷酸双磷酸水解酶(Apyrase)基因(PeAPY)的转录水平上调,表明该基因可能在胡杨的抗盐性功能上发挥作用。已有研究证明APY是水解eATP的关键酶,而eATP是植物细胞重要的信使分子,调控植物的生长发育及抗性反应。本研究以PeAPY过表达拟南芥株系、拟南芥apy1、apy2突变体和野生型拟南芥为实验材料,分析了胡杨PeAPY对植物抗旱和耐盐能力的影响。研究结果表明,PeAPY1和PeAPY2转基因株系的抗旱性明显提高,这可能与PeAPY1和PeAPY2过表达减少了叶片表皮的气孔密度,降低了叶片的失水速率,从而提高了植株的保水能力有关。此外,我们还发现PeAPY1和PeAPY2转基因株系耐盐能力有所提高:在盐胁迫条件下,过表达PeAPY1和PeAPY2转基因植物的种子萌发率和生长、成活率均明显高于突变体apy1、apy2和野生型拟南芥(NaCl处理的浓度分别为0,50 mmol/L,100 mmol/L,150 mmol/L,200 mmol/L)。这可能是由于盐处理条件下,PeAPY通过降低盐诱导的eATP浓度,阻止了eATP诱导的细胞凋亡。综上所述,胡杨PeAPY的过表达能够提高植物对盐胁迫、干旱胁迫的耐受性,PeAPY对eATP浓度调控及其对植物抗逆性的具体机制有待进一步研究。

关键词： PeAPY eATP 抗盐耐旱气孔失水率生长发育

暴雨灾害下考虑多重不确定性的配电系统应急资源韧性规划

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上海交通大学学报 2024年

作者：申泽渊赵海波王超李佳王尧李琦国网山西省电力公司经济技术研究院

近年来，暴雨灾害对配电网可靠供电的影响日益突出，在大范围多点严重故障等情况下，重要负荷保供极具挑战。合理部署应急资源，有助于减少系统重要负荷损失，进而提升配电系统韧性。本文提出了一种暴雨灾害下考虑多重不确定性的配电系... 详细信息

近年来，暴雨灾害对配电网可靠供电的影响日益突出，在大范围多点严重故障等情况下，重要负荷保供极具挑战。合理部署应急资源，有助于减少系统重要负荷损失，进而提升配电系统韧性。本文提出了一种暴雨灾害下考虑多重不确定性的配电系统应急资源韧性规划方法，考虑应急电源和应急储能，建立了配电系统韧性提升的双层规划模型，上层模型以投资成本与负荷损失的净费用最小为目标，下层模型以多种孤岛场景下的综合负荷损失最小为目标。此外，提出了暴雨灾害下配网多孤岛场景的随机模拟生成方法，并基于每个场景的概率和严重程度，提出了基于聚类算法的场景缩减方法，服务于下层优化模型的场景筛选。最后，基于配电网62节点系统进行算例分析，结果表明本文所提方法能够在兼顾投资经济性的同时，有效降低系统在灾中的负荷损失量，提高配电网对重要负荷的保供能力。

关键词：配电系统韧性规划应急资源部署场景生成与削减

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水系锌离子电池电解液的溶剂化结构调控策略

中国科学:化学 2024年

作者：张嫚刘晓旭盛大伟李洋申泽骧陕西科技大学材料科学与工程学院南洋理工大学物理与数学学院

水系锌离子电池(AZIBs)具有成本低、安全性高和金属锌资源丰富等特点,近年来受到学术界和工业界的广泛重视.但是, AZIBs在循环过程中不可避免地存在枝晶生长、析氢反应和腐蚀问题.作为AZIBs的重要组成部分,电解液结构的优化对于增强AZIB... 详细信息

水系锌离子电池(AZIBs)具有成本低、安全性高和金属锌资源丰富等特点,近年来受到学术界和工业界的广泛重视.但是, AZIBs在循环过程中不可避免地存在枝晶生长、析氢反应和腐蚀问题.作为AZIBs的重要组成部分,电解液结构的优化对于增强AZIBs的性能至关重要.本文系统地分析了AZIBs的电解液结构模型,将电解液结构分为溶剂化结构、氢键网络和电解液/锌阳极界面三部分,并且主要针对电解液中的溶剂化结构,从电解液浓度调控、添加剂工程和固态化设计等方面总结了电解液溶剂化结构调控策略.本文为今后进一步研究和提升AZIBs的综合性能提供了方向性指引.

关键词：电解液结构溶剂化结构高浓电解液添加剂凝胶电解液水系锌离子电池