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腐殖质促进植物根和地上部生长的信号传导和串扰机制研究进展

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广东农业科学 2024年第4期51卷 136-148页

作者：宋鸽胥智强孙静思赵雪宁俄罗斯圣彼得堡国立大学地球科学研究所俄罗斯圣彼得堡1990341 黑龙江大学中俄学院黑龙江哈尔滨150080

天然高分子异构混合物腐殖质(HS)是陆地生态系统的重要组成部分,其促生作用近年来被广泛研究,其中多条信号通路在HS促进植物生长发育过程中起到重要作用。该文综述了HS促进植物根和地上部生长发育的信号通路传导及串扰机制。HS在促进根... 详细信息

天然高分子异构混合物腐殖质(HS)是陆地生态系统的重要组成部分,其促生作用近年来被广泛研究,其中多条信号通路在HS促进植物生长发育过程中起到重要作用。该文综述了HS促进植物根和地上部生长发育的信号通路传导及串扰机制。HS在促进根系生长过程中吲哚乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)、一氧化氮(Nitric oxide,NO)、脱落酸(Abscisic acid,ABA)、活性氧(Reactive oxygen species,ROS)和Ca^(2+)等信号通路传导及相互串扰过程参与其中;HS在促进地上部生长过程中细胞分裂素(Cytokinin,CTK)、ABA和硝酸盐信号通路发生复杂的传导和相互串扰过程。HS通过复杂的代谢网络调控植物生理代谢,调节机制涉及多条复杂信号通路的传导和串扰过程,其中质膜H^(+)-ATPase是HS促进地下和地上部生长机制研究中的关键节点,多条信号通路通过质膜H^(+)-ATPase介导相互级联放大的信号传导。在HS调控根系和地上部生长发育过程中,信使NO与多条信号通路间发生复杂的串扰过程,是参与HS促生作用的重要串扰信号分子。HS在触发根和地上部生长发育过程中还存在其他信号通路,其中防御信号通路水杨酸(Salicylicacid,SA)和茉莉酸(Jasmonic acid,JA)受到信号通路IAA、NO、ABA和CTK等的调节。由于HS具有分散性、异质性和生物化学研究复杂性的特点,至今尚未明确HS对植物生长短期作用机制以及在整个植物生长周期内的整体作用机制,因此需要进一步深入分析揭示促生过程中所涉及到的信号传导、交叉、串扰和整合途径,以及复杂的营养和代谢通路,为HS生理活性作用机制和农业生产应用的研究提供理论依据。

关键词：腐殖质根地上部质膜H^(+)-ATPase 吲哚乙酸一氧化氮脱落酸活性氧

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葡萄VvMET1-1基因在葡萄和拟南芥中的功能研究

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中外葡萄与葡萄酒 2024年第3期 1-12页

作者：王风霞丁亭亭刘蕙萍李科杨国伟李傲张庆田 Chebukin Pavel 任凤山王鹏飞山东省葡萄研究院山东济南250100 俄罗斯瓦维洛夫植物研究所海参崴690014 山东省农业科学院山东济南250100 山东省酿酒葡萄与葡萄酒技术创新中心山东烟台265600

DNA甲基化修饰对于植物的生长发育十分重要,而MET1是植物中重要的甲基转移酶,能维持植物的CG位点甲基化修饰。为了研究葡萄MET1基因的功能及对植物发育的影响,将葡萄VvMET1-1基因转入葡萄胚性愈伤组织和拟南芥中进行研究。本研究选择35S... 详细信息

DNA甲基化修饰对于植物的生长发育十分重要,而MET1是植物中重要的甲基转移酶,能维持植物的CG位点甲基化修饰。为了研究葡萄MET1基因的功能及对植物发育的影响,将葡萄VvMET1-1基因转入葡萄胚性愈伤组织和拟南芥中进行研究。本研究选择35S::VvMET1-1-GFP表达载体转入葡萄胚性愈伤组织后检测到明显的GFP信号,且该胚性愈伤组织能被成功诱导为体细胞胚,表明VvMET1-1首次被成功转入葡萄胚性愈伤组织中并且不影响胚性愈伤组织的发育和分化。VvMET1-1被转入拟南芥中发现,该基因能影响拟南芥叶片的长度和宽度,但是不影响植株形态和种子发育;转录组数据分析表明,许多逆境胁迫、生长素、种子萌发、果实成熟、脱落酸和茉莉酸合成相关的基因差异表达;甲基化组结果显示,拟南芥过表达VvMET1-1后CG和CHH位点甲基化水平分别发生了明显的上调和下调,且DNA甲基化差异区(DMR)的类型主要是CG和CHH型,因此推测VvMET1-1可能通过调控DNA甲基化水平的变化影响下游基因的表达,进而调控拟南芥的生长发育。

关键词：葡萄胚性愈伤组织 VvMET1-1 转录组测序

Wolbachia在蚊虫中的防控应用研究进展

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应用昆虫学报 2024年第1期61卷 1-8页

作者：郑荣儿姜鹤王关红中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

蚊媒传播的疾病在世界范围内造成巨大的经济损失和健康负担。传统化学杀虫剂的不规范和过度使用导致抗药性在蚊虫种群的扩散,加剧了蚊媒传播疾病的发生,因此,研发经济安全的新型蚊媒防控方法至关重要。Wolbachia是一种专性感染节肢动物... 详细信息

蚊媒传播的疾病在世界范围内造成巨大的经济损失和健康负担。传统化学杀虫剂的不规范和过度使用导致抗药性在蚊虫种群的扩散,加剧了蚊媒传播疾病的发生,因此,研发经济安全的新型蚊媒防控方法至关重要。Wolbachia是一种专性感染节肢动物的细胞内共生菌,可以操纵蚊虫的生殖能力并具有病原体阻断作用。释放Wolbachia感染的蚊虫品系来抑制或修饰蚊虫种群的防控策略具有巨大的发展潜力。本文主要介绍了Wolbachia诱导的胞质不相容作用和Wolbachia介导的病原体阻断作用,并阐述了以这两种技术为基础的蚊虫防控策略的研究进展,包括种群抑制和种群修饰策略。

关键词： Wolbachia 胞质不相容病原体阻断种群抑制种群修饰

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大洋硅藻席沉积与冰期旋回中的碳-氮循环

海洋地质与第四纪地质 2024年第1期44卷 96-108页

作者：蔡雯沁黄恩清柳双权田军同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 中国科学院深海科学与工程研究所三亚572000

成席硅藻勃发与沉积埋藏过程链接了海洋有机碳生成-输出-埋藏以及大洋深部溶解无机碳的生成与储存的全过程,该过程及其对大洋碳-氮循环的潜在重大影响正引起学术界的关注。通过搜集整理一系列文献及数据,对成席硅藻在细胞层面的特殊功... 详细信息

成席硅藻勃发与沉积埋藏过程链接了海洋有机碳生成-输出-埋藏以及大洋深部溶解无机碳的生成与储存的全过程,该过程及其对大洋碳-氮循环的潜在重大影响正引起学术界的关注。通过搜集整理一系列文献及数据,对成席硅藻在细胞层面的特殊功能、勃发机制以及硅藻席沉积物的时空分布特征进行了总结,尝试讨论硅藻席沉积对轨道时间尺度上全球碳-氮循环的潜在影响。由于成席硅藻具有一系列特点,包括在弱光条件下生存、利用大液泡来存储营养盐和调控浮力、与固氮蓝细菌共生、尿素循环等,导致成席硅藻在寡营养的层化水体中或者大洋锋面处容易获得生存竞争优势并发生勃发。根据沉积记录,在第四纪冰期,热带-亚热带大西洋以及热带西太平洋-东印度洋出现大规模的Ethmodiscus rex硅藻席勃发并向海洋内部输出大量有机碳。有机碳中的绝大部分都在水柱中发生降解,只有少部分保存到海底沉积物中。推测硅藻席勃发贡献了冰期深海内部“呼吸碳库”的增长以及大气二氧化碳浓度的降低。由于***勃发加快了海洋上层营养盐的周转速率,因此也可能促进了冰期海洋氮储库的扩张。此外,氧同位素14/12期和4/2期间同时出现大洋无机碳碳同位素重值事件和热带-亚热带硅藻席勃发事件,二者之间可能存在机制上的关联。因此,成席硅藻是耦合大洋碳-氮循环的重要组成部分,进一步厘清地质历史时期硅藻席勃发规模及其在海洋元素循环中的作用,有助于解开冰期旋回尺度上的全球碳-氮循环之谜。

关键词：成席硅藻藻类勃发次表层水海洋生产力大洋呼吸碳库

绿原酸通过减轻心肌细胞铁死亡改善心力衰竭（英文）

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Journal of Traditional Chinese Medical Sciences 2024年第2期 191-198页

作者：黄凯李芳赫唐家杨普海崟 Sukhorukov,Vasily Orekhov,Alexander N. 郭淑贞北京中医药大学中医学院俄罗斯医学科学院病理生理学研究所血管病理学实验室

目的：绿原酸（CGA）是一种普遍存在于传统中药和食物中的多酚类化合物，包括金银花、杜仲叶、茶和咖啡。本文的目的是阐明绿原酸对心肌细胞铁死亡和心力衰竭的影响。方法：我们通过运用主动脉缩窄（TAC）诱导的心力衰竭小鼠模型，评估... 详细信息

目的：绿原酸（CGA）是一种普遍存在于传统中药和食物中的多酚类化合物，包括金银花、杜仲叶、茶和咖啡。本文的目的是阐明绿原酸对心肌细胞铁死亡和心力衰竭的影响。方法：我们通过运用主动脉缩窄（TAC）诱导的心力衰竭小鼠模型，评估了绿原酸对心脏功能的影响，具体指标包括左室射血分数（LVEF）、分数缩短（LVFS）、舒张末期容积（LVEDV）、收缩末期容积（LVESV）、收缩末期直径（LVESD）和舒张末期直径（LVEDD）。同时建立了异丙肾上腺素（ISO）诱导的H9c2心肌细胞模型，并用不同浓度的绿原酸进行干预。为了评估绿原酸对心肌细胞铁死亡的影响，我们检测了细胞活性，并使用荧光染色评估了细胞内活性氧（ROS）、亚铁离子（Fe2+）和脂质过氧化物的水平。为了明确绿原酸调控铁死亡的信号通路，我们使用western blot检测了H9c2心肌细胞和小鼠心肌组织中铁死亡生物标志物的表达，如溶质载体家族7成员11(SLC7A11)和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)。结果：绿原酸显著增强了小鼠心脏功能指标，如LVEF、LVFS、LVEDV、LVESV、LVESD和LVEDD。异丙肾上腺素诱导的H9c2心肌细胞显示出降低的细胞活性及升高的ROS水平、Fe2+含量和脂质过氧化水平，然而，绿原酸显著改善了这些变化。此外，在H9c2心肌细胞和TAC小鼠心肌组织中，绿原酸增加铁死亡相关的蛋白表达，如SLC7A11和GPX4。结论：绿原酸具有通过SLC7A11/GPX4信号通路增强心脏功能，减少心肌细胞中的脂质过氧化、ROS水平和心肌细胞铁死亡的作用。这些结果为绿原酸的临床应用和心力衰竭的治疗提供了新的见解。

关键词：绿原酸心力衰竭铁死亡 H9c2心肌细胞中医药

肠道共生微生物脂质代谢物的黏膜免疫调节功能与机制

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中国细胞生物学学报 2024年第3期46卷 378-390页

作者：王亚婷张浩浩谢亚栋宋昕阳细胞生物学国家重点实验室中国科学院分子细胞科学卓越创新中心/生物化学与细胞生物学研究所上海200031

机体的肠道黏膜表面存在着大量与宿主免疫系统互作的共生微生物,其所编码的代谢通路可产生多种具有免疫调节活性的小分子物质。膳食脂肪可经脂解作用形成游离脂肪酸,并在肠道胆汁酸的协助下作为必需营养元素被机体所吸收利用。与此同时... 详细信息

机体的肠道黏膜表面存在着大量与宿主免疫系统互作的共生微生物,其所编码的代谢通路可产生多种具有免疫调节活性的小分子物质。膳食脂肪可经脂解作用形成游离脂肪酸,并在肠道胆汁酸的协助下作为必需营养元素被机体所吸收利用。与此同时,肠道共生微生物既可将宿主来源的胆汁酸转化为多种脱结合胆汁酸或次级胆汁酸,也可将部分膳食来源的长链不饱和脂肪酸代谢为多种异构衍生物。目前,关于肠道共生微生物介导的脂质代谢网络调控宿主黏膜免疫系统发育、成熟与功能的研究方兴未艾。结合该实验室的相关研究,该文将对共生微生物脂质代谢物与肠道黏膜免疫互作机制的前沿进展进行综述与讨论。

关键词：肠道黏膜免疫共生微生物脂质代谢物

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昆虫相关放线菌资源挖掘利用研究进展

生物技术通报 2024年

作者：赵正阳谢丙炎成新跃李惠霞甘肃农业大学植物保护学院中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京师范大学生命科学学院

昆虫是自然界物种多样性最丰富的生物类群之一，它们在漫长的进化过程中与各种功能独特的共生菌建立了紧密的共生关系。这些共生关系早期被认为是互惠互利的关系，近年来的研究还发现了偏利共生和寄生关系等。在这些共生菌中，放线菌是... 详细信息

昆虫是自然界物种多样性最丰富的生物类群之一，它们在漫长的进化过程中与各种功能独特的共生菌建立了紧密的共生关系。这些共生关系早期被认为是互惠互利的关系，近年来的研究还发现了偏利共生和寄生关系等。在这些共生菌中，放线菌是一类特殊的微生物，它们可存在于昆虫肠道、粪便、触角、外骨骼以及培菌昆虫的菌圃中，帮助宿主昆虫抵御病原菌、寄生虫和捕食者，在维持宿主昆虫生存和繁衍方面起到了重要作用。近年来，人们从昆虫共生放线菌产生的代谢产物中分离到多种新型化合物，这些化合物可以抑制多种动植物病原菌、肿瘤细胞以及癌细胞的增殖。因此，研究昆虫相关放线菌不仅可以解析宿主与微生物的共生机制，还可以为生物农药与生物医药的开发提供新的选择。本文对昆虫相关放线菌资源挖掘与利用进行综述，主要总结了不同种类昆虫相关放线菌资源和功能多样性，同时对有重要活性的昆虫相关放线菌的次级代谢产物按照结构差异进行分类研究，主要包括多肽、醌酮、内酯、生物碱及其他类化合物等，深入探讨了这些次级代谢产物的功能多样性，为深入理解生态系统的运作，发现新的生物活性物质，以及开发新型生物农药和医药奠定基础。

关键词：昆虫放线菌次级代谢产物

金黄色葡萄球菌噬菌体的特性及其在畜牧业中的应用

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中国草食动物科学 2024年

作者：金炳甜路頔杜鹏程杨馨郁吉尔叁也杨峰董鹏程甘肃中医药大学第一临床医学院中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所

噬菌体作为天然的抗菌物，具有易获取、突变率低、不良反应小、高度特异性、高效性、不伤害共生细菌等优势，可作为替代抗生素的首选药物。噬菌体的宿主范围主要由噬菌体的受体结合蛋白与宿主细胞表面的特异性受体决定的，其是评估噬菌... 详细信息

噬菌体作为天然的抗菌物，具有易获取、突变率低、不良反应小、高度特异性、高效性、不伤害共生细菌等优势，可作为替代抗生素的首选药物。噬菌体的宿主范围主要由噬菌体的受体结合蛋白与宿主细胞表面的特异性受体决定的，其是评估噬菌体治疗潜力的关键指标，对于噬菌体的选择、治疗策略的制定以及最终的疗效具有重要意义。本文就金黄色葡萄球菌噬菌体的分类结构、受体结合蛋白、宿主表面同源受体的发现以及噬菌体疗法在畜牧业中的应用进行阐述，以期为金黄色葡萄球菌性疾病的防控提供参考。

关键词：噬菌体金黄色葡萄球菌受体结合蛋白

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甘薯内生菌根研究进展

现代农业科技 2024年第2期 169-174,181页

作者：裴芳苗赵海靳艳玲中国科学院成都生物研究所四川成都610041 中国科学院大学北京100049

内生菌根是生态系统中广泛存在的一种共生现象。根部细胞与丛枝菌根真菌共生形成内生菌根是甘薯为适应不良环境而进化出的一种生存策略。研究丛枝菌根真菌如何促进甘薯生长以及如何提高甘薯抗胁迫能力,对甘薯种植业发展具有重要意义。... 详细信息

内生菌根是生态系统中广泛存在的一种共生现象。根部细胞与丛枝菌根真菌共生形成内生菌根是甘薯为适应不良环境而进化出的一种生存策略。研究丛枝菌根真菌如何促进甘薯生长以及如何提高甘薯抗胁迫能力,对甘薯种植业发展具有重要意义。本文分析了丛枝菌根真菌对甘薯的影响,并介绍了丛枝菌根真菌生物肥料研究情况,以期为提高甘薯产量以及促进丛枝菌根真菌生物肥料在农作物种植中的应用提供参考。

关键词：甘薯内生菌根丛枝菌根真菌生物肥料

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