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荷包牡丹碱对家蝇GABA受体作用机理探究

华南农业大学学报 2024年第4期45卷 542-549页

作者：刘夏娜江定心华南农业大学植物保护学院/绿色农药全国重点实验室/天然农药与化学生物学教育部重点实验室广东广州510642

[目的]探究荷包牡丹碱对杀虫剂重要靶标GABA受体抑制机理。[方法]基于家蝇Musca domestica GABA受体亚基基因MdRdl在第3外显子(a或b)和第6外显子(c或d)交替拼接产生ac、ad、bc和bd剪接体,采用双电极电压钳技术研究荷包牡丹碱对MdRdl 4... 详细信息

[目的]探究荷包牡丹碱对杀虫剂重要靶标GABA受体抑制机理。[方法]基于家蝇Musca domestica GABA受体亚基基因MdRdl在第3外显子(a或b)和第6外显子(c或d)交替拼接产生ac、ad、bc和bd剪接体,采用双电极电压钳技术研究荷包牡丹碱对MdRdl 4个剪接体离子电流的抑制效果,鉴定其敏感性是否与外显子交替拼接有关。并采用分子对接技术分析荷包牡丹碱与家蝇GABA受体的可能结合位点。同时,采用共刺激法验证荷包牡丹碱和GABA受体变构抑制剂溴虫氟苯双酰胺是否存在互作效应。[结果]荷包牡丹碱对MdRdlac、MdRdlbc、MdRdlad和MdRdlbd4个剪接体的IC50分别为1.274、0.948、4.702和3.698 mmol/L;对I274F突变体的IC50分别为15.46、21.67、42.83和52.33 mmol/L;与野生型剪接体相比,4个突变体IC50分别增大约11、22、8和13倍。荷包牡丹碱和溴虫氟苯双酰胺与GABA受体外显子6编码的氨基酸残基存在互作效应。[结论]第274位异亮氨酸残基为荷包牡丹碱与家蝇GABA受体互作的关键靶点,且与外显子6编码的氨基酸残基一起,具有开发协同增效作用的昆虫GABA受体别构抑制剂的潜力。

关键词：荷包牡丹碱 γ-氨基丁酸受体协同增效分子对接

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拉曼光谱在细胞成像中的研究进展

分析测试学报 2024年第1期43卷 95-106页

作者：曾敏静马玮玮唐浴尘高婷娟华中师范大学化学学院绿色农药全国重点实验室农药与化学生物学教育部重点实验室湖北武汉430079

细胞成像在生命科学与药物研究中具有重要意义。拉曼光谱作为一种非破坏性的振动光谱技术,结合非标记或探针标记技术可对细胞不同组分进行成像。由于自发拉曼光谱信号较弱,运用有效的增强手段可提高细胞成像的时间与空间分辨率。该文综... 详细信息

细胞成像在生命科学与药物研究中具有重要意义。拉曼光谱作为一种非破坏性的振动光谱技术,结合非标记或探针标记技术可对细胞不同组分进行成像。由于自发拉曼光谱信号较弱,运用有效的增强手段可提高细胞成像的时间与空间分辨率。该文综述了表面增强拉曼光谱(SERS)、相干拉曼光谱(CRS)、共振拉曼光谱(RRS)等拉曼增强方法在线粒体、溶酶体和内质网等细胞器成像中的研究进展,以及上述方法在蛋白质、脂质、糖类和核酸等重要细胞生物分子成像中的应用。此外,还讨论了标记技术中拉曼探针的化学结构、增强因子、检出限等因素对细胞成像的影响,并分析了当前细胞拉曼成像的发展趋势、存在的挑战和可能的解决方案。

关键词：拉曼光谱细胞成像拉曼探针分子内共振增强拉曼散射

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自噬相关基因FpAtg3参与假禾谷镰孢的生长和致病

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中国农业科学 2024年第6期57卷 1080-1090页

作者：董在芳丁腾腾单艺轩李洪连陈琳琳邢小萍河南农业大学植物保护学院/小麦玉米作物学国家重点实验室

【背景】假禾谷镰孢（Fusarium pseudograminearum）引起的小麦茎基腐病是我国小麦生产上的新病害。自噬是真核生物中普遍发生的细胞过程，调控多种植物病原真菌的生长发育和侵染，但其在假禾谷镰孢中的作用还不明确。【目的】明确假禾... 详细信息

【背景】假禾谷镰孢（Fusarium pseudograminearum）引起的小麦茎基腐病是我国小麦生产上的新病害。自噬是真核生物中普遍发生的细胞过程，调控多种植物病原真菌的生长发育和侵染，但其在假禾谷镰孢中的作用还不明确。【目的】明确假禾谷镰孢自噬相关基因FpAtg3在该病菌生长和致病中的作用，解析假禾谷镰孢致病机理，为小麦茎基腐病科学防控提供理论依据。【方法】从NCBI数据库中下载主要真菌的Atg3氨基酸序列，利用MEGA5.05构建系统进化树。利用Split-PCR策略构建FpAtg3基因敲除盒，经PEG介导的原生质体转化导入假禾谷镰孢野生型菌株中。利用潮霉素抗性筛选阳性转化子，并经PCR检测获得FpAtg3基因缺失突变体（ΔFpAtg3）。构建pKNTG-FpAtg3重组载体，导入ΔFpAtg3菌株，利用FpAtg3自身启动子启动FpAtg3的转录，以获得FpAtg3缺失突变体的回补菌株。利用假禾谷镰孢营养生长的培养基PDA、CM和MM测定菌丝生长速率和菌落形态；PDA培养基上测定菌丝形态和菌丝融合率；CMC培养液中测定分生孢子的产量及形态；皮氏培养基上测定孢子融合芽管调控的融合率。将假禾谷镰孢的菌丝块接种小麦胚芽鞘和大麦叶片测定病原菌的致病力，采用盆栽试验测定假禾谷镰孢引起的小麦茎基腐病。在PDA培养基中分别加入刚果红、SDS和过氧化氢测定假禾谷镰孢对细胞壁、细胞膜和氧化胁迫的耐受性。【结果】细胞自噬相关蛋白Atg3在真菌中非常保守，且与生物进化的方向一致，假禾谷镰孢FpAtg3与禾谷镰孢和尖镰孢的Atg3同源性最高。获得了FpAtg3基因缺失突变体和回补菌株，表型测定结果显示，与假禾谷镰孢野生型和回补菌株相比，ΔFpAtg3在营养培养基上的菌丝生长明显减慢，气生菌丝减少，菌丝呈波纹状卷曲，分生孢子产量减少，孢子变短，分生孢子分隔减少；野生型和回补菌株菌丝融合发生非常普遍，在相同条件下ΔFpAtg3的菌丝融合率和孢子融合芽管调控的融合率均明显降低；ΔFpAtg3侵染大麦叶片和小麦胚芽鞘造成的病斑较野生型和回补菌株侵染的病斑明显减小，盆栽试验进一步验证ΔFpAtg3的致病力降低；与野生型和回补菌株相比，ΔFpAtg3在刚果红、SDS和过氧化氢胁迫中的耐受性降低。【结论】自噬相关基因FpAtg3参与假禾谷镰孢的菌丝生长、分生孢子产生、菌丝融合、致病力以及对非生物胁迫的耐受性。

关键词：小麦茎基腐病假禾谷镰孢 Atg3 菌丝融合致病力

小麦秸秆还田后不同水稻品种对简化穗肥施用的响应及其成因

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中国农业科学 2024年第10期57卷 1961-1978页

作者：舒小伟王树深伏桐王子涵丁周宇杨英赵士茹周娟黄建晔姚友礼王余龙董桂春扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室

【目的】探讨小麦秸秆还田条件下不同水稻品种产量、颖花分化和退化、土壤微生物活性及碱解氮对简化穗肥施用响应的差异及其原因。【方法】以迟熟中粳南粳9108和中籼扬稻6号两个品种为试材，研究秸秆还田方式（全量还田和不还田）和简... 详细信息

【目的】探讨小麦秸秆还田条件下不同水稻品种产量、颖花分化和退化、土壤微生物活性及碱解氮对简化穗肥施用响应的差异及其原因。【方法】以迟熟中粳南粳9108和中籼扬稻6号两个品种为试材，研究秸秆还田方式（全量还田和不还田）和简化穗肥处理（0﹕0，不施穗肥；2﹕0，全施促花肥；1﹕1，促花肥和保花肥各施一半；0﹕2，全施保花肥）互作条件下产量、颖花分化和退化等的差异及其相互关系。从秸秆腐解和养分释放、土壤微生物量和酶活性变化、土壤碱解氮含量等角度分析水稻颖花分化和退化的机制。【结果】（1）秸秆还田后，南粳9108和扬稻6号的产量分别平均增加4.2%和3.2%。穗肥处理中，两品种分别以2﹕0和1﹕1处理的产量最高；而秸秆不还田处理下，两品种产量均以1﹕1处理最高。在施氮量180—360 kg N·hm-2范围内穗肥处理的产量趋势一致；（2）秸秆还田后0—30 d为快速腐解期，秸秆中的碳和氮迅速释放，30 d时土壤中的细菌、真菌和放线菌的数量平均增加179.2%，脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶的活性平均增加88.8%;40—60 d秸秆腐解和碳氮释放速率变缓，微生物数量和酶活性迅速降低；60—90 d秸秆腐解和碳氮释放基本停滞，微生物数量和酶活性缓慢下降。秸秆还田后10—40 d，土壤碱解氮含量平均降低4.8%,50—90 d平均增加5.2%;（3）秸秆还田后，土壤碱解氮的增加使供试水稻的颖花分化数平均增加1.4%，颖花退化数平均降低12.3%，颖花现存数平均增加4.4%，每穗粒数（每穗颖花现存数）的增加是水稻增产的主要原因。南粳9108和扬稻6号2﹕0处理下颖花退化率秸秆还田较不还田处理分别降低23.5%和7.6%。南粳9108在2﹕0处理下的颖花分化数和退化数较1﹕1处理分别增加8.9和5.7朵/穗，扬稻6号分别增加6.8和11.6朵/穗。由于颖花分化数的增幅大于颖花退化数的增幅，故南粳9108的颖花现存数以2﹕0处理最多，而扬稻6号则以1﹕1处理最多。【结论】秸秆还田提高了水稻产量，全施促花肥南粳9108产量最高，扬稻6号则是促保均施处理的最高。产量提高的原因主要通过显著降低颖花退化率和退化数，增加每穗粒数实现的。南粳9108颖花退化率下降的幅度大于扬稻6号，是两个品种颖花现存数对不同穗肥处理响应差异的主要原因。

关键词：秸秆还田穗肥水稻颖花分化和退化产量土壤微生物活性

人工调控受体聚集的化学合成生物学策略及应用

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合成生物学 2024年第1期5卷 53-76页

作者：袁燕燕陈慧芳杨思慧王洪辉聂舟湖南大学化学生物传感与化学计量学国家重点实验室化学化工学院生物学院生物大分子化学生物学湖南省重点实验室湖南长沙410082

细胞表面受体的聚集和激活在多种生物过程中发挥着重要作用,如细胞迁移、增殖、凋亡和分化。鉴于受体介导的细胞功能对健康和疾病的广泛相关性,研究人员一直致力于探究细胞受体信号传递和激活的生物化学和生物物理学机制,进而在其基础... 详细信息

细胞表面受体的聚集和激活在多种生物过程中发挥着重要作用,如细胞迁移、增殖、凋亡和分化。鉴于受体介导的细胞功能对健康和疾病的广泛相关性,研究人员一直致力于探究细胞受体信号传递和激活的生物化学和生物物理学机制,进而在其基础上开发多样的分子工程策略操纵受体信号和细胞功能。随着化学合成生物学的快速发展,一系列分子工程工具被开发出来用于理性控制受体,使得人工受体激活更加简单、精准和多样化。本综述首先总结了涉及调节受体聚集控制的关键功能元件,包括分子识别、空间组织、动态和细胞选择性元件。随后介绍了这些高度可控的功能模块在动态聚集、特定响应性、时空分辨和高细胞选择性的精准控制受体聚集分子工具的最新研究进展。此外强调了多种人工控制受体聚集的精准激活策略在细胞表型和命运操纵、免疫激活和活体组织修复方面的新兴应用。最后,本文从作用机理、元件工程、临床局限性、体内长效性等多个角度概述人工受体聚集策略当前面临的挑战和缺点。同时,本文也对其在疾病治疗领域的潜在应用进行了前瞻性的展望。

关键词：化学合成生物学受体聚集元件工程生物医学工程细胞调控

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玉米花序发育基因AFP1的定位及功能研究

作物学报 2024年第3期50卷 603-612页

作者：薛明汪晨晨姜露光刘浩张路遥陈赛华江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室扬州大学农学院江苏扬州225009 作物杂种优势与利用教育部重点实验室/国家玉米改良中心/中国农业大学农学院与生物技术学院北京100193

玉米花序的正常发育是玉米产量的根本保证。鉴定和挖掘调控花序模式建成的基因和代谢通路将有助于揭示花序发育的分子机制,为提高玉米产量提供理论指导。本研究从Mo17背景的EMS突变体库中筛选到一个玉米花序发育模式改变的材料,命名为al... 详细信息

玉米花序的正常发育是玉米产量的根本保证。鉴定和挖掘调控花序模式建成的基因和代谢通路将有助于揭示花序发育的分子机制,为提高玉米产量提供理论指导。本研究从Mo17背景的EMS突变体库中筛选到一个玉米花序发育模式改变的材料,命名为altered flower pattern 1(afp1)。表型鉴定结果发现,afp1雌穗产生一系列侧生分枝、且无花丝形成;雄穗上侧生小穗数量显著增多。遗传学分析表明,afp1性状受一对隐性核基因控制。利用afp1与B73构建的F2分离群体进行连锁分析,该基因被定位在第7号染色体分子标记M150~M176之间。利用该区间内新开发的14对多态性标记进行精细定位,afp1被限定在分子标记M1722和M1725间约300 kb的范围内,其间包含一个已知调控玉米花序发育基因BD1(Branched silkless1)。通过测序发现,afp1的BD1发生一处C-T的变异,引起BD1蛋白的第67位精氨酸(R)变为色氨酸(W),该突变位于保守的功能域ERF/AP2上。对发育早期的野生型与afp1雌穗进行RNA-seq分析后发现,afp1相比野生型存在274个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中56.20%基因表达下调,43.80%基因表达上调。通过KEGG分析发现,差异表达基因富集到多种代谢通路,其中富集到植物激素信号转导途径中的83.30%基因表达量都显著下调,说明afp1可能通过影响激素信号从而改变花序发育模式。

关键词：玉米花序发育 BD1 激素信号转导

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39个传统秋菊品种扦插生根能力综合评价

植物资源与环境学报 2024年第2期33卷 91-98,105页

作者：刘浩杰江婷蕊张雪峰苏江硕房伟民管志勇陈发棣张飞南京农业大学园艺学院作物遗传与种质创新利用全国重点实验室国家林业和草原局华东地区花卉生物学重点实验室江苏南京210095

为了筛选出扦插生根能力较强的传统秋菊(Chrysanthemum morifolium Ramat.)品种,对39个传统秋菊品种扦插12 d的8个根系形态指标进行差异分析、相关性分析和主成分分析,并对这些传统秋菊品种的扦插生根能力进行隶属函数分析和分级。结果... 详细信息

为了筛选出扦插生根能力较强的传统秋菊(Chrysanthemum morifolium Ramat.)品种,对39个传统秋菊品种扦插12 d的8个根系形态指标进行差异分析、相关性分析和主成分分析,并对这些传统秋菊品种的扦插生根能力进行隶属函数分析和分级。结果显示:供试传统秋菊品种的总根数为3.3~44.0,总根长、平均根长和最长根长分别为2.463~129.174、0.632~4.470和1.610~7.964 cm,根直径为0.200~0.405 mm,根投影面积和根表面积分别为0.102~3.062和0.319~9.619 cm 2,总根体积为0.002~0.079 cm 3,且多数指标以‘火凤凰’(‘Huofenghuang’)最小。这些根系形态指标的变异系数为15.789%~51.605%,其中,总根长的变异系数最大,根直径的变异系数最小,其余指标的变异系数均大于32%。供试传统秋菊品种的多数根系形态指标间存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关。主成分分析结果显示:前3个主成分的累计贡献率达97.976%。隶属函数分析和分级结果表明:供试传统秋菊品种的扦插生根能力分为优秀、良好、中等和偏差4个等级,‘龙都春丽’(‘Longdu Chunli’)、‘玉楼人醉’(‘Yulou Renzui’)、‘龙都月华’(‘Longdu Yuehua’)、‘圣光华宝’(‘Shengguang Huabao’)、‘龙都秋枫’(‘Longdu Qiufeng’)、‘龙都春晓’(‘Longdu Chunxiao’)的扦插生根能力优秀,综合得分均大于0.70。根投影面积、根表面积和总根体积在不同等级间差异显著。研究结果显示:不同传统秋菊品种间扦插苗的根系形态指标变异较大,其中,‘龙都春丽’等6个品种的扦插生根能力较强,可作为传统秋菊品种遗传改良的亲本。

关键词：菊花扦插生根能力根系形态指标主成分分析隶属函数分析综合评价

纳米流式检测技术在细胞外囊泡临床诊疗研究中的应用

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中华检验医学杂志 2024年第8期47卷 975-980页

作者：胡芸芸张清源底浩楠詹小贞蔡年桂颜晓梅厦门大学化学化工学院谱学分析与仪器教育部重点实验室、福建省化学生物学重点实验室厦门361005

细胞外囊泡(EV)是细胞分泌的极具异质性的纳米小囊泡,携带着来源于母细胞的各种生物活性分子,广泛分布于各种体液中,近年来在液体活检和疾病治疗中显示出巨大的应用前景。然而,传统流式细胞仪难以检测粒径小于300 nm的EV。基于瑞利散射... 详细信息

细胞外囊泡(EV)是细胞分泌的极具异质性的纳米小囊泡,携带着来源于母细胞的各种生物活性分子,广泛分布于各种体液中,近年来在液体活检和疾病治疗中显示出巨大的应用前景。然而,传统流式细胞仪难以检测粒径小于300 nm的EV。基于瑞利散射和鞘流单分子荧光检测技术研发成功的纳米流式检测技术(nFCM)将EV的检测下限推进至40 nm,通过单粒子水平的多参数同时检测,可实现粒径、颗粒浓度和多种生化性状的同时分析,并可应用于EV临床诊疗研究中。

关键词：细胞外囊泡纳米流式检测技术临床诊断疾病治疗

幽门螺杆菌katA基因功能及其在耐受氧化损伤中的作用分析

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生物技术通报 2024年第5期40卷 310-320页

作者：王鑫鑫管玉祝李晓苇洪伟吴道艳康颖倩刘永畅陈峥宏崔古贞贵州医科大学基础医学院微生物学教研室贵阳550000 贵州省病原生物学特色重点实验室贵阳550000 贵州省分子生物学重点实验室贵阳550000

【目的】过氧化氢酶(KatA)是幽门螺杆菌编码的重要毒力因子,在抵抗宿主免疫杀伤和疫苗研发等方面具有重要功能。为了鉴定幽门螺杆菌KatA的酶学特性,并分析其在幽门螺杆菌氧化耐受中的功能。【方法】首先,从幽门螺杆菌临床耐药菌株Hp_G27... 详细信息

【目的】过氧化氢酶(KatA)是幽门螺杆菌编码的重要毒力因子,在抵抗宿主免疫杀伤和疫苗研发等方面具有重要功能。为了鉴定幽门螺杆菌KatA的酶学特性,并分析其在幽门螺杆菌氧化耐受中的功能。【方法】首先,从幽门螺杆菌临床耐药菌株Hp_G272基因组中分离katA基因,并在大肠杆菌中克隆表达、分离纯化KatA^(G272)蛋白;然后,利用CAT检测试剂盒体外分析KatA^(G272)的过氧化氢酶活性;其次,利用同源重组技术构建katA基因工程菌株,包括敲除菌株和回补菌株;最后,通过比较野生菌株与工程菌株生长表型差异、分解过氧化氢能力差异及耐受过氧化氢能力差异,阐述katA基因的功能及其在幽门螺杆菌耐受氧化损伤中的作用。【结果】在大肠杆菌中成功克隆表达并分离纯化KatA^(G272),体外酶学分析表明,KatA^(G272)是一类嗜酸性过氧化氢酶,基因敲除分析表明,敲除该基因幽门螺杆菌丧失分解和耐受过氧化氢的能力,而回补该基因幽门螺杆菌回复分解和耐受过氧化氢的能力。【结论】katA基因是幽门螺杆菌分解和耐受过氧化氢的唯一功能基因,在幽门螺杆菌氧化耐受中具有重要功能。

关键词：幽门螺杆菌过氧化氢酶 katA 耐受性克隆表达基因敲除

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