银离子比色检测技术研究进展

由于银离子(Ag^(+))会威胁人类健康和生态系统平衡,其检测在环境和食品领域引起了广泛关注。比色法是检测Ag^(+)最常用的方法之一,具有简单、易操作、可现场快速检测等优点。传感机理以及显色材料的发展是比色法领域的重要研究方向。综述了Ag^(+)比色检测技术的显色机理及其传感策略,将显色机理分为三类,包括酶催化、等离子体共振和化学显色,并对相应的显色材料进行了概括。讨论了Ag^(+)检测的传感机理、传感性能和实际样品应用,并总结了目前Ag^(+)比色法检测的挑战和前景,旨在帮助读者更好地理解Ag^(+)比色法的原理,推动重金属离子快速检测技术的发展。

云南蚕区家蚕微孢子虫遗传多样性分析

家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)是蚕业生产上一种重要病害——微粒子病的病原体。探讨家蚕微孢子虫种内的遗传多样性,可为云南蚕区家蚕微粒子病的防控提供参考依据。从云南省不同养蚕地区收集了感染微孢子虫的病蚕样品,分离纯化家蚕微孢子虫并提取基因组,克隆SSU rDNA(small subunit ribosomal DNA)和ITS(internal transcribed spacer)序列并进行生物信息学分析。结果发现,云南蚕区Nosema bombycis分离株SSU rDNA序列同源性高达99%以上,遗传距离小于0.006,它们在长度和多个位点存在差异,呈现不同程度的多态性;ITS遗传差异较为显著,序列中存在多碱基的插入或缺失、单碱基的转换和颠换。基于SSU rDNA和rDNA-ITS序列构建系统发生树,结果显示,云南蚕区家蚕微孢子虫分离株系间存在遗传分化,种群间亲缘关系与地理位置无直接联系。研究结果丰富了云南蚕区家蚕微孢子虫的种内遗传多样性。

脱氧核糖核酸酶1在肾细胞癌中的作用及机制研究

肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)患者在手术后对放疗、化疗和靶向治疗均不敏感。前期研究证明,在肝癌中,脱氧核糖核酸酶1(deoxyribonuclease 1-like 3,DNASE1L3)可以分解包膜内的单链和双链DNA,通过弱化糖酵解的限速酶,抑制细胞周期、增殖和代谢。然而,DNASE1L3在肾癌中的作用和相关机制尚不清楚。从癌症基因组图谱数据库(the Cancer Genome Atlas,TCGA)中下载并分析了肾癌RNA测序数据;使用(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库、人类蛋白质图谱数据库和免疫印迹验证DNASE1L3的表达水平;运用免疫相关数据库分析、划痕和侵袭实验,探究了DNASE1L3的作用和潜在机制。结果发现,在TCGA肾癌数据中,DNASE1L3表达量与患者的临床特征显著相关,且与患者生存期呈正相关;过表达DNASE1L3会抑制ACHN和786-O细胞的增殖和侵袭能力。结果表明,DNASE1L3可能成为肾癌患者诊断和治疗的潜在生物标志物。

基于非基因工程技术的细胞表面修饰策略研究进展

细胞表面成分与结构在维持细胞内代谢环境稳定、控制细胞内外物质交换和促进细胞间通讯方面发挥着至关重要的作用,因此,调节或改变细胞表面成分对研究细胞命运具有重要意义。基因工程是目前调节细胞表面成分最常用的技术,但是由于这种方法具有转染效率低、存在突变风险等问题,其应用范围仍然有限。相比之下,近些年发展起来的多种非基因工程细胞表面修饰技术,具有简便、易操作、适用范围广等优势,为调控细胞生命活动、赋予细胞新的性质和功能提供了更多新的选择,因而其在基础生物学研究和新药研发中具有广泛应用前景。对目前非基因工程技术的原理、特点以及在细胞治疗领域的应用等进行了综述和讨论,期望有助于深入了解这一新技术及其在生物医学领域中的应用。

诺如病毒疫苗研究概况

诺如病毒(norovirus,NoV)是引发急性胃肠炎疾病的主要病原体之一。NoV易发生突变产生多种毒株,对人类健康造成严重威胁。由于缺乏成功的动物模型,抗NoV药物和疫苗的后续评价受到了限制,目前尚没有上市的疫苗用于NoV的预防。对NoV疫苗的研究进展进行了综述,重点阐述了病毒样颗粒(virus like particles,VLP)疫苗、病毒载体疫苗和基于P颗粒疫苗的研究现状和发展前景,以期为NoV疫苗的研发提供新思路。

玉米非自主性转座子rDt的体细胞转座序列特征

Dotted/rDt是玉米遗传学中最早发现的双元转座子系统之一。为了揭示玉米中非自主性转座子rDt在其自主性转座子Dt调控下的转座遗传特性,选取了a1-rDt;Dt和a1-m1::rDt;Dt2个rDt转座子插入突变等位基因,检测玉米籽粒紫色斑点表型差异的遗传基础,利用巢式PCR与特异性酶切相结合的方法检测并鉴定了这2种材料叶片组织中rDt体细胞转座的印迹序列类型。通过构建遗传杂交群体,统计分析各群体的后代籽粒表型以及A1野生型基因的回复突变频率。结果显示,在籽粒糊粉层紫色斑点大小均一但数目极低的a1-rDt;Dt材料中,仅检测到2种体细胞转座的印迹序列类型,其中1种是没有转座子插入前A1野生型。而在籽粒糊粉层紫色斑点大小不一、排列密集的a1-m1::rDt;Dt材料中可以检测到5种体细胞转座的印迹序列类型,其中3种类型均保持A1'回复突变基因的开放阅读框;同时,a1-m1::rDt;Dt材料中A1'的回复突变频率是a1-rDt;Dt材料的大约2.6倍。研究表明,rDt在a1插入位点体细胞转座后的修复产物序列组成相对简单,与Ac/Ds等hAT超家族转座子相似,且rDt体细胞转座产生的印迹序列类型及丰富度是两个a1基因插入突变体中A1'回复突变频率高低及玉米籽粒糊粉层表型差异的遗传基础。

生物炭对植烟土壤养分及烤烟产质量的影响

为探究生物炭对植烟土壤和烤后烟叶产质量的影响,以烤烟品种0110-142和玉米秸秆生物炭为供试材料,开展田间定位试验,共设置了4个处理:生物炭5 t·hm-2(B1)、15 t·hm-2(B2)、25 t·hm-2(B3)和不施生物炭(CK),对土壤养分、烤烟干物质重、烟叶化学成分及经济性状进行测定,以此分析生物炭不同用量对土壤养分及烤烟生长及烟叶品质的影响,并对土壤养分和烤烟经济性状进行相关性分析。结果表明:土壤有机碳含量因生物炭的增施得到提高,B2和B3处理较CK分别显著增加22.76%、30.31%,B2和B3处理均对土壤碱解氮及速效钾积累作用显著;B3处理增加了团棵期烤烟根部的干物质积累量,B2处理增加了现蕾期烤烟叶的干物质积累量;施用生物炭后,上部叶B3处理及下部叶各处理氯含量均显著增加,B2处理下部叶的烟碱含量显著增加35.71%,糖碱比较CK显著降低,中部叶和下部叶的总氮含量显著增加;B2和B3处理还原糖有所减少,烤后烟叶的化学品质有所提升;在经济效益方面,B2处理显著提高了烤烟上中等烟比例及产值,B3处理显著增加了产量。结合相关性分析发现,土壤有机质和速效钾分别与烤后烟叶上等烟率以及产量呈显著正相关。综上,B2及B3处理利于土壤养分和烟株干物质重的积累,同时B2处理利于提高烟叶品质及经济性状,B3处理使产量有所提高,添加生物炭可以改善植烟土壤养分状况及烟叶品质,对烤烟有一定的增产效果。

水稻株型的遗传基础与分子调控机理研究进展

高产是水稻育种的主要目标之一,而水稻株型对水稻产量具有决定性作用。从基因层面上解析水稻株型的形成机理是利用分子育种技术培育理想株型的前提和条件。从理想株型的概念、叶片形态和穗部性状、水稻株型的重要激素调控机制、株型相关基因的克隆与功能研究等方面总结了水稻理想株型的研究进展,分析了现有研究存在的问题,并提出未来水稻株型的研究方向,以期为通过株型改良提高水稻产量及培育超高产水稻品种提供参考。

亚磷酸脱氢酶在基因工程改造微生物和植物中的研究进展

近年来,农业生产面临磷源匮乏和环境污染的双重挑战,亚磷酸脱氢酶(phosphitedehydrogenase,PTDH)的发现和应用为解决这一问题提供了新的思路。在微生物中,PTDH使得非无菌环境下的高效发酵成为可能,降低了成本并提高了生产效率。在植物中,PTDH不仅解决了磷源问题,还为除草剂的开发提供了新的途径。此外,亚磷酸盐可作为一种潜在的除草剂和磷源使用,相比传统除草剂更环保、成本更低、稳定性更好。尽管亚磷酸脱氢酶的应用研究取得了显著进展,但目前仍处于功能解析和概念验证阶段,对亚磷酸脱氢酶的催化机理、蛋白结构和酶活改良等方面的研究还需进一步深入。综述了PTDH在微生物、模式植物(如拟南芥和烟草)、经济作物(如棉花和油菜)以及粮食作物(如水稻和玉米)中的应用进展。随着蛋白质定向进化技术、基因转化和基因编辑技术的发展,未来将进一步优化亚磷酸脱氢酶的应用效果,为作物的高效利用亚磷酸盐和环境保护提供更多可能。

光照调控植物多酚类物质合成的研究进展

植物多酚是植物体内具有多元酚结构的一类复杂的酚类次生代谢物,能够应对生物和非生物胁迫引起的氧化损伤,因此在植物生长发育过程中具有重要的作用。光照对植物的生长发育及多酚类物质合成具有至关重要的影响,其主要通过调控苯丙烷等代谢途径基因影响多酚类物质的合成。简述了多酚类物质的合成途径,并从光周期、光照强度以及光质三方面总结光照对多酚类物质合成的影响,旨在为今后多酚类物质的调控机制提供理论基础。

近40年云南普通野生稻优异特性及有利基因的发掘与利用

稻种资源是栽培稻育种的物质基础,也是研究栽培稻起源、进化、发育和基因功能的重要对象。在众多野生稻中,普通野生稻与栽培稻亲缘关系最近,是培育栽培稻新品种的优异基因供体,因此了解清楚其遗传背景尤为重要。以云南普通野生稻为对象,对其遗传背景的研究和有利基因的运用进行总结和分析,首先详细梳理了近年来从云南普通野生稻资源中发掘出的优异特性,阐述了其各种优良性状;其次系统总结了云南普通野生稻有利基因的发掘现状,囊括了目前从中发掘出来的重要功能基因;然后综述了云南普通野生稻优异特性在创制新种质方面所取得的成就,包括滇9型籼型不育系的育成及大量育种中间材料的获得;最后针对云南普通野生稻开发研究的优势和存在的问题,提出今后的研究重点以及有利基因发掘利用的建议,并对其利用的潜力进行了展望,以期为云南普通野生稻的进一步研究、开发和利用提供理论支持。

产纤维素酶工程菌株的构建及其在醇化烟叶中的应用

烟叶中过高的纤维素含量使烟叶组织容易破碎,影响加工过程中烟叶的可塑性,使烟叶杂气变重等。为了获得产纤维素酶的优良菌株,实现醇化烟叶纤维素的有效降解,利用同源重组法成功构建了10株纤维素降解的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)工程菌株。通过刚果红平板筛选、羧甲基纤维素钠酶活、滤纸酶活及滤纸崩解率等检测,共筛选出C36、CM、KF和GH54株产纤维素酶能力较强的重组菌株。将醇化烟叶作为底物进行纤维素降解,发现重组菌株CM的产纤维酶效率最高,其羧甲基纤维素钠酶活和滤纸酶活分别为39.55和23.52 U·mL-1。结果表明,构建的重组菌株能够利用醇化烟叶中的纤维素产生纤维素酶,可为工业生产中醇化烟叶纤维素降解提供理论支撑。

转基因检测标准的方法验证工作研究

转基因检测标准为转基因食品的有效标识、科学监管、推广应用提供重要的技术支撑。方法验证工作是指实验室通过一定的科学方法,验证上述转基因检测标准在实验室现有的人员、设备、场地环境等条件下是否可得到令人满意的结果。方法验证工作直接影响到标准的实施和应用,但现有的转基因检测标准的验证方法,大部分只提供了方法验证的定义,缺乏具体的操作方案。从验证工作的仪器设备、试剂及标准物质、技术验证参数、环境要求等关键要素进行讨论,提出相应的验证工作建议,旨在为农业转基因实验室开展方法验证提供详细的技术指导,并为我国转基因标准体系的应用推广提供参考。

木质素生物合成翻译后修饰调控研究进展

蛋白质翻译后修饰(post-translational modifications,PTMs)在植物生长发育过程中具有十分重要的作用,它们通过调节蛋白质的结构、稳定性以及活性,从而影响植物的生长发育以及响应环境胁迫的能力。木质素生物合成途径及其上游转录调控机制目前已研究得较为清楚,但翻译后修饰研究较少。综述了木质素生物合成翻译后修饰调控的最新研究进展,重点介绍了磷酸化、泛素化、糖基化和S-亚硝基化4类重要的翻译后修饰对木质素合成关键酶和转录因子的调控机制,旨在深化对木质素生物合成调控机理的认知,并为深入理解植物木质素合成的精准时空调控机制提供参考和启发。

CRISPR/Cas9基因编辑技术在畜禽育种中的研究进展

CRISPR/Cas9是一种高效、精准的基因编辑技术,在畜禽基因编辑领域已取得了广泛应用。简述了CRISPR/Cas9技术在猪、牛、羊及禽类遗传育种方面的研究进展和应用情况,总结了该技术在育种应用方面所面临的问题,并对其未来发展趋势进行了展望,以期为未来该技术在畜禽育种领域的应用提供参考。

纳米气泡氢水处理对咪喹莫特诱导银屑病小鼠模型的影响

为了探讨纳米气泡氢水(nano-bubble hydrogen water, NBHW)处理对咪喹莫特(imiquimod, IMQ)诱导的小鼠银屑病的发生和发展的影响以及其作用机制,使用8周龄的雄性BALB/C小鼠,将其随机分为5组,空白组(control,CON)、生理盐水组(normal saline,NS)、NBHW组、卡泊三醇组(clobetasol propionate,CLO)以及联合组(CLO+NBHW)。处理后在小鼠维持原处理同时开始造模,背部去毛皮肤处以及耳朵处涂5%IMQ乳膏。记录小鼠皮损变化,用(psoriasis area and severity index,PASI)银屑病皮损评分评估小鼠的皮损表现。同时采用苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色法对皮肤组织切片进行染色,并对棘层肥厚程度进行评估,并统计分析各组小鼠脾脏指数情况。此外,利用丙二醛(malondialdehyde,MDA)试剂盒测定血清中的氧化指标,ELISA法检测炎症因子在血清及小鼠背部皮损中的表达水平。评估NBHW对这些炎性细胞因子基因表达的影响。结果发现,各组银屑病小鼠造模成功, NBHW组炎症情况和组织病理学变化较NS组和CON组轻微。NBHW处理可以明显减轻咪喹莫特诱发模型小鼠炎症情况和组织病理变化的严重程度。相对于CON组,NBHW组等组织中炎症因子下调;MDA水平低于CON组。结果表明,NBHW对于咪喹莫特诱导的银屑病小鼠模型表现出显著的防治效果,不仅在皮肤病变的改善上有明显作用,还能够降低炎症因子的产生及氧化指标的表达。

镰刀菌毒素在植物与病原菌互作过程中的作用

镰刀菌引起的赤霉病和根腐病是威胁多种粮食作物安全生产的真菌病害,可引起粮食减产和谷物品质降低。田间受镰刀菌感染的谷物也会在仓储过程中造成粮食劣变和毒素污染等问题。镰刀菌通过形成侵染结构、合成细胞壁降解酶(cellwalldegradingenzyme,CWDE)及毒素抵御宿主防御反应破坏植物组织完成侵染。毒素是病原真菌的重要致病因子,植物通过化学修饰和化学分隔等形式将毒素与基质结合、泵出胞外以降低毒素的植物毒性。通过杂交育种或转基因技术对解毒基因进行改良利用是防控镰刀菌病害及毒素污染的有效途径之一。综述了侵染过程中毒素等次生代谢产物在病原菌和植物互作及病害发展过程中的作用机制,以期为植物抗病育种和镰刀菌病害及毒素防控新策略的研发提供依据。

韩国转基因生物安全管理与发展现状

转基因技术的诞生和发展,带来了新一轮的农业科技革命,全球主要国家都将发展转基因技术作为提升农业科技竞争力的重要任务。韩国目前没有商业化种植转基因作物,但每年会从美国和阿根廷进口大量的转基因玉米和大豆,是典型的粮食净进口国和转基因产品进口大国。韩国对待转基因的监管态度介于较宽松的美国管理模式和较严格的欧盟管理模式之间,并通过修订《转基因生物法案》推动基因编辑等新兴生物技术产业的发展。通过介绍韩国转基因生物安全相关的法律法规和管理机构、标识管理、转基因作物研究与应用等情况,旨在全面了解韩国的转基因生物安全管理制度,从而为建立和完善我国相关的安全管理制度,推动我国农业转基因生物产业化发展提供借鉴。

基于网络药理学和实验验证探究糖肾宝复方治疗糖尿病肾病的作用机制

网络药理学方法结合分子生物学实验探究糖肾宝复方(Tangshenbao compound,TSB)治疗糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)的作用机制。使用TCMSP、Pubchem、Swiss Target Prediction数据库,结合相关文献,得到TSB相关活性成分与靶点;通过GeneCards、DisGeNET、OMIM数据库,获得TSB治疗DN候选靶点;利用在线作图软件绘制“TSB-DN”候选靶点Venn图,并结合Cytoscape 3.7.2软件进行GO和KEGG富集分析;然后使用PyMOL、AutoDock Tools和AutoDock Vina软件完成活性成分配体与靶蛋白晶体结构对接;再通过体外培养小鼠肾小球系膜细胞Mcs进行细胞实验验证,实时荧光定量PCR检测各组细胞中STAT3、PIK3CD、PIK3R1、MAPK8及关联性靶点Ets-1 mRNA表达水平,CCK-8法检测24 h后的细胞活性。结果发现,Swiss Target Prediction数据库合并处理后共获得TSB作用靶点835个,联合GeneCards、DisGeNET、OMIM等疾病数据库后共获得443个“TSB-DN”交集靶点,而PPI网络分析得出Degree前10靶点分别为SRC、PIK3R1、STAT3、PIK3CA等;GO、KEGG富集分析结果显示TSB治疗DN可能与蛋白磷酸化、细胞信号转导、基因表达正调控等功能相关;最后体外细胞实验表明,TSB复方能有效降低SV40-MES-13细胞中PIK3CD、PIK3R1、ETS-1的mRNA表达量,药物作用于细胞后能起到“抑制、镇静”的作用。结果表明,TSB复方可通过抑制PIK3R1、PIK3CD和MAPK8、STAT3、ETS-1等靶基因的mRNA表达,实现对PI3K-Akt、AGE-RAGE等信号通路的调控并发挥对DN的治疗作用。

料液比对搅拌型UHT核桃酸奶品质特性的影响

超高温瞬时灭菌技术(ultra high temperature,UHT)在植物乳制品领域的应用备受关注。然而,关于UHT对植物乳制品品质特性的影响并未探明。为解决植物基酸奶在灭菌过程中存在的蛋白过度变性和微生物残留问题,研究了1∶8、1∶10、1∶12、1∶14、1∶16共计5个料液比梯度的核桃酸奶,探讨了UHT处理下不同料液比对搅拌型核桃酸奶品质的影响。研究结果显示,在不同料液比下,核桃酸奶的pH和酸度在发酵过程中表现出一致的趋势。料液比为1∶12时,核桃酸奶具有最高的硬度、稠度和持水性,分别为211.37 g、464.51 g·s和83.54%,相对于其他料液比有效地改善了核桃酸奶的品质特性。料液比为1∶8时,核桃酸奶具有最小的粒径,为37.63μm。综上,通过对核桃酸奶进行UHT处理并使用适宜的料液比,可以明显地改善核桃酸奶的品质特性。研究结果可为搅拌型核桃酸奶产品的生产提供关键的实验数据和理论支持,并为相关领域的学术研究和工业应用提供参考。