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陆地棉蔗糖转运蛋白基因GhSUT6在盐胁迫下的功能解析

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陆地棉蔗糖转运蛋白基因GhSUT6在盐胁迫下的功能解析

作者：马士凤郑州大学

学位级别：硕士

土壤盐渍化严重制约着农业生产。棉花是全球重要的经济作物和纺织原料,而且是盐渍化土地种植的先锋作物。因此,探索棉花耐盐的分子机制具有重要的实际意义。盐胁迫下,蔗糖转运蛋白能够促进蔗糖的积累,降低细胞的渗透势,防止细胞失水,提... 详细信息

土壤盐渍化严重制约着农业生产。棉花是全球重要的经济作物和纺织原料,而且是盐渍化土地种植的先锋作物。因此,探索棉花耐盐的分子机制具有重要的实际意义。盐胁迫下,蔗糖转运蛋白能够促进蔗糖的积累,降低细胞的渗透势,防止细胞失水,提高植株的耐盐性。因此,本研究对陆地棉蔗糖转运蛋白基因GhSUT6的功能展开研究。具体实验结果如下:1.利用Esculin(七叶苷,一种蔗糖类似物)检测有无NaCl处理的棉花根吸收蔗糖的能力,发现NaCl胁迫能够增强根对蔗糖的吸收。气相色谱质谱(GC-MS)实验结果表明NaCl胁迫促进根中蔗糖的积累。实时荧光定量(RT-q PCR)分析显示GhSUT6在盐胁迫下被激活表达。亚细胞定位实验证明GhSUT6蛋白定位于细胞膜上,然后利用蔗糖转运缺陷型酵母突变体SUSY7/ura3进行酵母功能互补实验,并利用Esculin进行酵母荧光实验,证明GhSUT6能够转运蔗糖。结果说明,盐胁迫激活GhSUT6基因的表达,促进蔗糖的转运。2.对过表达GhSUT6A/D拟南芥进行NaCl处理,发现过表达GhSUT6D拟南芥的耐盐性增强。通过Esculin实验和GC-MS实验检测野生型与过表达拟南芥的蔗糖吸收能力及蔗糖含量变化,发现过表达拟南芥可促进蔗糖的吸收,增加蔗糖的积累。同样,对野生型与过表达GhSUT6D棉花根中蔗糖吸收能力及蔗糖含量检测分析,发现过表达棉花根中的蔗糖含量明显更高,并且对NaCl胁迫的耐受性更强。结果表明,过表达GhSUT6D能够促进蔗糖的积累,提高植株的耐盐性。3.对有无NaCl处理的野生型与过表达GhSUT6D棉花根进行RNA-seq分析发现,过表达棉花激活TCA循环通路;盐胁迫诱导过表达棉花根中965个差异基因上调表达,568个差异基因下调表达;KEGG分析发现上调的基因主要富集到苯丙烷代谢通路,下调的基因参与氨基酸代谢过程,调控耐盐途径。进一步分析发现,上调的基因中包括与细胞Na、K转运相关基因。离子含量检测显示,过表达棉花降低了Na/K比。结果证明,过表达棉花通过激活糖代谢通路、苯丙烷代谢通路及诱导耐盐基因的表达,调控耐盐途径。综上所述,本研究利用Esculin实验和GC-MS实验证明盐胁迫可促进棉花根中蔗糖的积累。利用RT-q PCR实验证明GhSUT6能够响应盐胁迫,同时利用亚细胞定位和酵母功能互补实验证明GhSUT6是位于细胞膜上具有转运蔗糖能力的跨膜蛋白。最后,利用过表达拟南芥和过表达棉花证明GhSUT6能够提高植株的耐盐性,并通过RNA-seq,揭示过表达GhSUT6棉花通过激活糖代谢通路、苯丙烷代谢通路及诱导耐盐基因的表达,调控耐盐反应。

关键词：盐胁迫蔗糖转运蛋白陆地棉蔗糖 Na+/K+

VCAM-1基因敲减对小鼠间充质干细胞免疫调节能力的影响

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中国实验血液学杂志 2015年第3期23卷 796-801页

作者：倪永青刘元林朱恒汪李慧马士凤陈秀慧郑荣秀张毅天津医科大学总医院儿科天津300052 军事医学科学院基础医学研究所细胞生物学研究室北京100850 河北北方学院研究生部河北张家口075000

目的:利用siRNA技术建立稳定低表达血管间粘附分子1(VCAM-1)基因的小鼠间充质干细胞系(C3H10T1/2)并探讨其对小鼠间充质干细胞免疫调节能力的影响。方法:利用基因重组技术构建逆转录病毒质粒GV118-VCAM-1-RNAi,应用酶切及测序方法进行... 详细信息

目的:利用siRNA技术建立稳定低表达血管间粘附分子1(VCAM-1)基因的小鼠间充质干细胞系(C3H10T1/2)并探讨其对小鼠间充质干细胞免疫调节能力的影响。方法:利用基因重组技术构建逆转录病毒质粒GV118-VCAM-1-RNAi,应用酶切及测序方法进行相关鉴定,转染包装细胞系T293,收集病毒上清并感染C3H10T1/2细胞(C3),应用荧光倒置显微镜及流式细胞术检测转染效率,淋巴母细胞转化实验(LTT)和混合淋巴细胞反应(MLR)检测其免疫调节能力。结果:酶切和测序鉴定表明,成功构建了低表达VCAM-1的重组逆转录病毒载体GV118-VCAM-1-RNAi,感染C3H10T1/2细胞后,应用荧光显微镜和流式细胞术分选获得稳定低表达VCAM-1的间充质干细胞GV118-VCAM-1/C3;LTT和M LR实验结果显示,低表达VCAM-1基因的M SC抑制T淋巴细胞增殖的能力显著下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:敲减VCAM-1可显著下调MSC抑制T淋巴细胞增殖的能力。这为进一步研究VCAM-1基因与MSC免疫抑制功能的相关性提供了可靠的实验基础。

关键词：血管细胞粘附分子1 小RNA干扰基因转染间充质干细胞免疫调节

过表达VCAM-1对小鼠间充质干细胞成脂分化的影响与作用机制

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中国实验血液学杂志 2015年第3期23卷 790-795页

作者：汪李慧刘元林朱恒程岩倪永青马士凤陈秀慧郑荣秀张毅天津医科大学总医院儿科天津300052 军事医学科学院基础医学研究所细胞生物学研究室北京100850 滨州医学院附属医院甲状腺和乳腺外科山东滨州256603 河北北方学院研究生部河北张家口075000

目的:探讨基因修饰过表达VCAM-1对小鼠间充质干细胞(MSC)成脂分化能力的影响与作用机制。方法:将稳定过表达VCAM-1的MSC细胞(MIGR1-VCAM-1)和转入空载体的MSC细胞(MIGR1)分别向脂肪细胞诱导分化,以原位油红O染色和real-time PCR检测成... 详细信息

目的:探讨基因修饰过表达VCAM-1对小鼠间充质干细胞(MSC)成脂分化能力的影响与作用机制。方法:将稳定过表达VCAM-1的MSC细胞(MIGR1-VCAM-1)和转入空载体的MSC细胞(MIGR1)分别向脂肪细胞诱导分化,以原位油红O染色和real-time PCR检测成脂分化能力与相关关键转录因子C/EBPα和PPARγ的表达;Western blot检测相关信号通路P38、ERK和JNK通路的活化。利用信号通路抑制剂处理MSC,观察其成脂分化能力的变化。结果:无论是自分化组还是诱导分化组,过表达VCAM-1的MIGR1-VCAM-1/MSC与对照组MIGR1/MSC相比,脂滴变大,脂肪细胞数量显著增加(P<0.01);同时在mRNA水平调控成脂分化的关键转录因子C/EBPα和PPARγ表达显著上调;Western blot检测相关信号通路,结果表明JNK通路在VCAM-1调控成脂分化中明显下调,P38及ERK通路则显著上调;加入通路抑制剂后,JNK通路抑制可显著上调MIGR1-VCAM-1/MSC成脂分化能力,脂肪数量明显增加(P<0.01),且相关转录因子C/EBPα和PPARγ的mRNA表达也显著上升;而抑制P38及ERK通路则使MIGR1-VCAM-1/MSC的C/EBPα和PPARγ的mRNA表达水平下调,脂滴及脂肪细胞数则更小、更少。结论:过表达VCAM-1可促进小鼠MSC成脂分化,VCAM-1可能通过抑制JNK信号通路,活化P38及ERK通路促进小鼠MSC成脂分化能力。

关键词：血管细胞粘附分子1 基因转染间充质干细胞细胞分化

不同照射剂量对急性移植物抗宿主病小鼠模型建立的影响

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军事医学 2016年第2期40卷 122-126页

作者：惠玉刘元林陈秀慧马士凤于洋王洋李雪周凡张毅辽宁医学院沈阳军区总医院研究生培养基地沈阳110016 军事医学科学院基础医学研究所细胞生物学研究室北京100850 河北北方学院研究生部河北张家口075000 天津医科大学总医院儿科天津300052 沈阳军区总医院沈阳110016

目的探讨不同预处理照射剂量对主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex,MHC）不相合造血干细胞移植后急性移植物抗宿主病（acute graft-versus-host disease,a GVHD）小鼠模型建立的影响。方法选择C57BL/6（H-2b）→BA... 详细信息

目的探讨不同预处理照射剂量对主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex,MHC）不相合造血干细胞移植后急性移植物抗宿主病（acute graft-versus-host disease,a GVHD）小鼠模型建立的影响。方法选择C57BL/6（H-2b）→BALB/c（H-2d）作为完全异基因移植的供体和受体。根据60Coγ射线照射剂量的不同,将受体鼠分为7.0、8.0和9.0 Gy照射组。受体鼠经60Coγ射线全身照射4～6 h后,输注供体鼠的骨髓细胞（1×107/只）和脾细胞（1×107/只）,观察移植后各组小鼠的一般状态、外周血白细胞计数、生存率、靶器官（肝、小肠）的病理学变化,判断a GVHD小鼠模型是否建立。结果照射剂量7.0 Gy的小鼠一般状态好,a GVHD的症状和体征不典型,全部存活。8.0和9.0 Gy照射小鼠表现出典型的a GVHD症状和体征,移植后早期死亡率高,Cooke评分高,8.0Gy照射小鼠生存率为50%,而9.0 Gy照射小鼠均死于造血衰竭。组织病理学结果显示,8.0或9.0 Gy小鼠的靶器官（肝、小肠）损害程度较其他组严重。结论照射剂量对诱导小鼠a GVHD的发生至关重要,选择合适的照射剂量可建立高效稳定的小鼠a GVHD模型。

关键词：小鼠模型,动物辐射剂量急性移植物抗宿主病主要组织相容性复合物

基于神经网络模型的宽带非高斯随机过程疲劳损伤分析

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船舶力学 2025年第1期29卷 85-97页

作者：袁奎霖彭士凤大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室船舶工程学院辽宁大连116024

对于遭受各种随机环境载荷的海洋结构物而言,在设计阶段对其进行疲劳损伤评估尤为重要。海洋结构物的响应经常呈现出宽带特性和非高斯统计特征。因此,本文提出一种基于神经网络模型的宽带非高斯随机过程疲劳损伤评估方法。采用多种功率... 详细信息

对于遭受各种随机环境载荷的海洋结构物而言,在设计阶段对其进行疲劳损伤评估尤为重要。海洋结构物的响应经常呈现出宽带特性和非高斯统计特征。因此,本文提出一种基于神经网络模型的宽带非高斯随机过程疲劳损伤评估方法。采用多种功率谱与不同带宽参数、S-N曲线斜率参数以及非高斯过程偏度与峰度的组合对所提出的神经网络模型进行训练和测试。分析输入层神经元、隐藏层神经元个数以及隐藏层层数对模型预报精度的影响,确定最优的神经网络结构。以时域雨流计数法计算的疲劳损伤结果作为基准,采用真实双模态功率谱进行数值试验,并与多种频域疲劳损伤分析方法进行比较,证明本文所建立的神经网络模型具有更好的准确性和鲁棒性。

关键词：神经网络宽带非高斯过程疲劳损伤雨流计数法

ABCC8突变致年轻的成年发病型糖尿病12亚型二例报道

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中国糖尿病杂志 2023年第6期31卷 451-455页

作者：刘笑孝马士凤褚亚男周宇辉刘蕊蕊李瑞郑荣秀天津医科大学总医院儿科 300052

分析2例MODY12患者临床资料,使用二代高通量测序法检测先证者基因,Sanger测序法验证其亲属。先证者1及其母存在ATP结合盒亚家族C成员8(ABCC8)基因c.1337T>C(p.I446T)杂合突变,先证者2及其母、妹均存在ABCC8基因c.4190C>T(p.T1397M)、c.1... 详细信息

分析2例MODY12患者临床资料,使用二代高通量测序法检测先证者基因,Sanger测序法验证其亲属。先证者1及其母存在ATP结合盒亚家族C成员8(ABCC8)基因c.1337T>C(p.I446T)杂合突变,先证者2及其母、妹均存在ABCC8基因c.4190C>T(p.T1397M)、c.1723G>A(p.V575M)双杂合突变,其中c.4190C>T(p.T1397M)为新发突变。

关键词：年轻的成年发病型糖尿病 ABBCC8基因基因突变

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大型制造业分权管理模式进化博弈分析

科学技术与工程 2011年第2期11卷 277-280页

作者：韩文民马士凤江苏科技大学镇江212003

采用进化博弈论理论对大型制造企业分权化管理模式下的工期控制进行了研究。对支付矩阵建立了进化博弈模型,分析了参与者策略选择动态进化过程。研究显示参与者策略选择的稳定性受博弈系统最初状态及支付矩阵相关参数的设定有关。分析得... 详细信息

采用进化博弈论理论对大型制造企业分权化管理模式下的工期控制进行了研究。对支付矩阵建立了进化博弈模型,分析了参与者策略选择动态进化过程。研究显示参与者策略选择的稳定性受博弈系统最初状态及支付矩阵相关参数的设定有关。分析得出,在分厂或车间拖期机会成本一定的条件下,作为厂部的管理者可以通过动态复制方程的进化趋势来重新设置系统中激励惩罚数值来提高分厂或车间的完工率。以此来实现对分厂或车间的工期控制,能有效地缩短总的提前期。

关键词：进化博弈论动态复制方程支付矩阵进化稳定策略

促肾上腺皮质激素释放因子1型受体拮抗剂:21-羟化酶缺陷症治疗新曙光

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中华实用儿科临床杂志 2023年第4期38卷 313-317页

作者：刘笑孝马士凤张聪赵悦程思琪蒋海燕盛斯涵郑荣秀天津医科大学总医院儿科天津300052

21-羟化酶缺陷症(21-OHD)是以皮质醇缺乏,伴或不伴醛固酮缺乏和高雄激素血症为主要特征的一类疾病,需终生补充外源性糖/盐皮质激素治疗。为控制高雄激素血症常需超常规剂量的外源性糖皮质激素,但效果仍不理想。促肾上腺皮质激素释放因子... 详细信息

21-羟化酶缺陷症(21-OHD)是以皮质醇缺乏,伴或不伴醛固酮缺乏和高雄激素血症为主要特征的一类疾病,需终生补充外源性糖/盐皮质激素治疗。为控制高雄激素血症常需超常规剂量的外源性糖皮质激素,但效果仍不理想。促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)1型受体拮抗剂可直接阻断促肾上腺皮质激素生成,抑制肾上腺源性雄激素产生,减少糖皮质激素治疗剂量,从而降低不良反应发生率。现就21-OHD治疗及CRF1型受体拮抗剂研究现状作一综述。

关键词： 21-羟化酶缺乏症促肾上腺皮质激素释放因子1型受体拮抗剂

过表达细胞间黏附分子1的间充质干细胞治疗小鼠1型糖尿病性肾病的实验研究

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军事医学 2017年第6期41卷 430-433,439页

作者：张彦彦李雪马士凤白博乾刘元林郑荣秀张毅天津医科大学总医院儿科天津300052 军事医学科学院基础医学研究所细胞生物学研究室北京100850

目的探讨过表达细胞间黏附分子1(intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1)的间充质干细胞对小鼠1型糖尿病性肾病(DN)的疗效。方法小鼠随机分为正常对照组(NC组)、DN组、C3治疗组、C3-MIG R1治疗组和C3-MIGR1-ICAM-1治疗组。链... 详细信息

目的探讨过表达细胞间黏附分子1(intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1)的间充质干细胞对小鼠1型糖尿病性肾病(DN)的疗效。方法小鼠随机分为正常对照组(NC组)、DN组、C3治疗组、C3-MIG R1治疗组和C3-MIGR1-ICAM-1治疗组。链脲佐菌素(STZ)腹腔注射小鼠建立DN动物模型,Masson染色检测小鼠肾脏病理改变。分别经尾静脉按1×10~5/只输注小鼠MSC细胞系(C3H10T1/2)、转染空载体的小鼠MSC(C3H10T1/2-MIGR1/MSC)和过表达ICAM-1的小鼠MSC(C3H10T1/2-ICAM-1/MSC),Masson染色检测模型小鼠肾纤维化改变,荧光显微镜观察MSC向肾脏归巢情况。用实时荧光定量PCR(Q-PCR)检测相关信号分子转化生长因子β1(TGF-β1)、SMAD2、胶原蛋白1(collagen1)的表达。结果 Masson染色结果显示,C3-MIGR1-ICAM-1治疗组中纤维化成分较DN组显著减少,提示过表达ICAM-1的MSC可显著降低小鼠肾纤维化程度。MSC移植治疗后的第3天和第7天,冰冻切片结果均可见MSC归巢至肾脏,但归巢细胞数均无统计学意义。Q-PCR检测相关信号分子的表达,结果显示,与正常对照组相比,DN小鼠肾内胶原蛋白1、TGF-β1、SMAD2表达量均显著升高(P<0.01),而过表达ICAM-1-MSC组的胶原蛋白1、TGF-β1、SMAD2的表达均显著低于DN组(P<0.01)。结论过表达ICAM-1间充质干细胞对DN肾具有一定保护作用。

关键词：细胞间黏附分子1 间质干细胞糖尿病肾病链脲菌素