MNQ的一种衍生物对LPS体外诱导的牛卵巢卵泡颗粒细胞炎性损伤的保护作用

旨在采用凤仙花(Impatiens balsamina L)提取物2-甲氧基-1,4-萘醌(MNQ)的衍生物D_(19)消除体外暴露于脂多糖(LPS)中牛卵巢卵泡颗粒细胞(GCs)的炎症反应,并缓减由LPS引起的卵泡GCs功能性紊乱。本研究采集性成熟且健康的荷斯坦牛卵巢组织,分离并培养卵泡GCs。MTT法测定D_(19)和LPS对卵泡GCs存活率的影响。试验分为3组:对照组、LPS处理组和D_(19)联合LPS处理组,每组3个重复。qRT-PCR测定炎性因子和类固醇合成相关基因的相对表达量。TEM观察D_(19)对细胞炎性损伤的保护作用。ELISA检测培养液上清中雌二醇(E_(2))和孕酮(P_(4))的含量。结果表明,D_(19)对卵泡GCs作用12 h的最大安全浓度为64μmol·L^(-1)。LPS浓度为10μg·mL^(-1)时,作用12 h对卵泡GCs存活率影响不大,但炎性因子IL-6、IL-1β和TNF-α的相对表达量显著升高(P<0.01),D_(19)+L组与LPS组比较炎性因子的相对表达量却显著降低(P<0.01)。通过TEM观察表明D_(19)对LPS引起的细胞器结构性损伤具有保护作用。ELISA结果表明,LPS处理后培养液中E_(2)和P_(4)的含量显著降低(P<0.01),qRT-PCR检测到类固醇合成相关基因CYP19A1、CYP11A1、3β-HSD和STAR的相对表达量也显著降低(P<0.01)。但D_(19)联合LPS处理后,E_(2)和P_(4)分泌量以及类固醇合成相关基因的相对表达量均比LPS组显著升高(P<0.01)。本研究证明MNQ的衍生物D_(19)具有消除LPS体外诱导卵泡GCs炎症反应的功能,并能一定程度缓减LPS导致的卵泡GCs功能性紊乱。

响应面法优化酸提取荷叶中生物碱的工艺研究

以荷叶为原材料,在酸浸法和单因素实验法的基础上,结合超声波辅助提取和BoxBehnken响应面分析作图的方法优化荷叶生物碱盐酸提取工艺,以荷叶碱得率为指标,考察超声时间(min)、超声功率(W)、超声温度(℃)、盐酸质量分数(%)对荷叶碱得率的影响,得到荷叶碱提取的最佳提取条件和最大得率.通过方差分析得出,得率变化受到超声时间和盐酸质量分数的影响最大,而超声温度最小,优化后最优提取工艺条件:超声时间为37 min、超声功率为530 W、超声温度为48℃、盐酸质量分数为0.56%时,荷叶碱的最佳提取率为(1.69±0.05)mg/g.

师范院校生物实验教学的现状分析及改进策略

实验教学是构成生物专业教学的重要组成部分,也是培养人才全过程的重要教学环节。以忻州师范学院生物系为例,从专业实验教师结构、实验项目、学生重视程度、实验教学资源和实验管理制度5个方面分析了实验教学现状,并总结实验教学改革的若干经验,旨在为提高师范类院校实验教学效果提供参考。

干旱胁迫对玉米幼苗ROS和POD的影响

山西省内市场上销售的玉米品种多为抗旱品种,为了更好地区分不同品种之间的差异,本研究选取8个玉米品种为试验材料,采用土培的方式,人工控制水量模拟干旱,研究干旱胁迫下不同品种玉米幼苗的活性氧(ROS)和过氧化物酶(POD)的变化。采用双抗体夹心法测定ROS的含量,采用愈创木酚法测定POD活性。结果表明,干旱胁迫下各品种玉米幼苗ROS含量全部上升,其中大丰26、大丰30和并单16的ROS含量增加不显著,其余品种增加显著;干旱胁迫诱导大丰26和大丰30的POD活性显著上升,其余品种的POD活性变化不显著。分析ROS和POD活性指标变化可以看出,与其余7个品种相比,大丰30的抗旱能力更强。

马铃薯通用应激蛋白StUSP基因家族的鉴定及逆境表达模式分析

在全基因组和转录组水平系统鉴定马铃薯USP通用应激蛋白基因家族,并对该家族成员的基本特征及其在不同逆境胁迫下的表达模式进行分析。同时以马铃薯干旱耐受型品种‘陇薯10号’(L)和干旱敏感型品种‘大西洋’(D)为试验材料,利用高通量测序全面分析StUSP家族成员在干旱胁迫下的表达特性,筛选干旱胁迫关键差异表达基因。结果表明:马铃薯基因组中共有42个基因编码含有USP结构域的蛋白质,在11条染色体上不对称分布,且主要分布在1~6号染色体上。绝大多数StUSPs含有多个内含子。胁迫表达分析显示StUSPs能够响应多种非生物胁迫,且在干旱耐受性不同的马铃薯品种中差异表达。同时,利用qRT-PCR分析了12个成员干旱胁迫下表达模式,除StUSP12、StUSP22下调表达外,其余10个基因均正响应干旱胁迫。

原花青素对体外培养牛卵泡颗粒细胞增殖及其类固醇合成与分泌功能的影响

【目的】探究原花青素(proanthocyanidins,PC)对体外培养的牛卵泡颗粒细胞(granulosa cells,GCs)增殖及其类固醇合成与分泌功能的影响。【方法】采集性成熟荷斯坦奶牛卵巢组织,分离卵泡GCs,使用免疫荧光对其进行鉴定。用不同质量浓度(10,30,50,70和90μg/mL)的PC对牛卵泡GCs作用不同时间(12,24和48 h)后,测定GCs存活率。以β-actin为内参基因,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测10,50和90μg/mL PC对牛卵泡GCs周期相关基因(CCND1和CCND2)、凋亡相关基因(caspase-3、caspase-9和Bim)以及类固醇激素合成相关基因(CYP19A1、CYP11A1、STAR和3β-HSD)相对表达量的影响,并检测培养上清液中类固醇激素(雌二醇(E_(2))和孕酮(P_(4)))的浓度。【结果】分离获得了纯度较高的牛卵泡GCs。当PC质量浓度为50μg/mL且培养24 h时,牛卵泡GCs的存活率最高。当PC质量浓度为50μg/mL时,牛卵泡GCs周期相关基因CCND1和CCND2相对表达量均极显著升高(P<0.01);凋亡相关基因caspase-3和caspase-9相对表达量均极显著降低(P<0.01),Bim相对表达量显著降低(P<0.05);E_(2)和P_(4)浓度均极显著增加(P<0.01);类固醇激素合成相关基因CYP19A1、CYP11A1、STAR和3β-HSD相对表达量均极显著升高(P<0.01)。当PC质量浓度为10μg/mL时,牛卵泡GCs凋亡相关基因caspase-3的相对表达量显著降低(P<0.05);P_(4)浓度显著增加(P<0.05);CYP19A1和3β-HSD相对表达量均显著升高(P<0.05),CYP11A1和STAR相对表达量均极显著升高(P<0.01)。当PC质量浓度为90μg/mL时,E_(2)浓度显著增加(P<0.05),P_(4)浓度极显著增加P<0.01);CYP19A1、CYP11A1、STAR和3β-HSD相对表达量均极显著升高(P<0.01)。【结论】50μg/mL PC通过促进牛卵泡GCs周期相关基因的表达和抑制凋亡相关基因的表达而促进牛卵泡GCs的增殖。10~90μg/mL PC通过促进类固醇激素合成相关基因的表达而促进了牛卵泡GCs合成和分泌类固醇激素,进而影响牛卵泡GCs类固醇激素合成与分泌功能。

露天煤矿人工林植被碳密度分配格局及其影响因素

定量研究露天煤矿人工林植被碳密度分配格局及其影响因素,进而为矿区森林碳汇服务功能的提升提供数据基础。本研究以安太堡矿区排土场油松(Pinus tabulaeformis)、小叶杨(Populus microphylla)、加拿大杨(Populus canadensis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、榆树(Ulmus pumila)和刺槐-榆树混交林为研究对象,基于样地本底调查和异速生长方程法,测定了不同人工林的碳密度及空间分布格局。加拿大杨林植被碳密度(36.95 t·hm-2)显著高于其他人工林(P<0.05),密植油松林植被碳密度显著高于疏植油松林(P<0.05);人工林各组分碳密度整体表现为:乔木层>凋落物层>草本层、灌木层(P<0.05),其中,乔木层碳密度占植被碳密度的78.3%~93.6%,表明人工林植被碳密度以乔木层为主;人工林乔木层树干中碳密度显著高于根、枝和叶(P<0.05),加拿大杨林树干碳密度显著高于刺槐林和刺槐-榆树混交林,密植油松林显著高于疏植油松林。乔木层和凋落物层碳密度均与林分密度显著正相关,与草本高度和盖度显著负相关,且乔木层碳密度与乔木高度显著正相关(P<0.05)。从固碳功能来看,安太堡煤矿排土场复垦合理密植油松和加拿大杨,有利于矿区的生态恢复,从而实现生态环境安全的可持续发展。

检测重金属离子生物传感器的研究进展

重金属污染广泛存在于环境中,它能通过生物富集作用对动植物及人类产生危害。利用分析化学方法检测重金属离子对其生物危害缺乏直接检定,生物传感器检测重金属离子吸引了越来越多的研究兴趣。对检测重金属离子的各种生物传感器进行介绍,并分析各种生物传感器的特点,指出依靠先进的生物技术研究方法和成果、了解生物传感器生物敏感材料的结构和功能,进一步开发能够自动操作的便携生物传感器是能够满足重金属污染检测要求的方法。

引起山西省玉米纹枯病的主要丝核菌融合群对3种杀菌剂的敏感性

为明确引起山西省玉米纹枯病的主要丝核菌融合群对氟酰胺、噻呋酰胺和戊菌隆3种杀菌剂的敏感性,采用菌丝生长速率法测定了氟酰胺、噻呋酰胺和戊菌隆对268株丝核菌菌丝生长的EC_(50)值,建立敏感基线并分析了噻呋酰胺和其他杀菌剂对病菌活性的相关性。结果表明:立枯丝核菌Rizoctonia solani融合群AG-5和玉蜀黍丝核菌R.zeae融合群WAG-Z对噻呋酰胺最为敏感,对氟酰胺敏感性次之,对戊菌隆敏感性最差;立枯丝核菌融合亚群AG-1-IA则对戊菌隆最为敏感,对噻呋酰胺次之,对氟酰胺最差。通过箱形图分析剔除异常的EC50值后,融合群AG-5和WAG-Z对氟酰胺、噻呋酰胺和戊菌隆的敏感性频率均呈连续的单峰曲线分布,符合正态分布。因此,将EC50均值0.165、0.048和2.500μg/mL分别作为融合群AG-5对氟酰胺、噻呋酰胺和戊菌隆的敏感基线;将0.518、0.106和1.616μg/mL分别作为融合群WAG-Z对氟酰胺、噻呋酰胺和戊菌隆的敏感基线。噻呋酰胺与氟酰胺、戊菌隆、己唑醇或咯菌腈对融合群AG-5和WAG-Z的抑制活性不存在相关性。研究结果可为山西省玉米纹枯病杀菌剂施用策略的制定、病原菌抗性的监测及风险评估提供一定的参考依据。

基于网络药理学和动物实验探讨萱草花抗阿尔茨海默病的作用机制

目的基于网络药理学结合分子对接技术及体内动物实验验证探讨萱草花治疗阿尔茨海默病(AD)作用机制。方法构建“成分-靶点”网络图,筛选关键靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析;利用分子对接预测活性成分与蛋白结合模式;通过体内动物实验验证萱草花抗AD的作用。结果得到7种萱草花活性成分及125个AD疾病作用交集靶点。KEGG富集得到PI3K/Akt、NF-κB等信号通路。分子对接显示,萱草花活性成分与PI3KR1有较好的结合。动物实验显示,高剂量萱草花可改善小鼠的学习记忆力及病理变化,抑制AD小鼠脑中Aβ沉积、IL-1β表达及星形胶质细胞的激活,调节PI3K/Akt通路蛋白表达。结论萱草花通过多靶点、多通路对抗AD具有潜在的活性,其作用机制可能与改善神经相关。

亚高山草地土壤原生生物群落结构和多样性海拔分布格局

生物多样性分布格局与维持机制即群落构建机制,是群落生态学研究的热点领域。微生物生态学中的一个关键问题是量化确定性过程和随机过程对微生物群落构建的相对贡献。尽管原生生物是土壤微生物群落中重要的组成部分,在微生物食物链中扮演着关键角色,但与细菌和真菌相比,目前对原生生物群落构建机制知之甚少。运用Illumina Miseq高通量测序技术,分析了五台山亚高山草地生态系统(海拔2000—3061 m范围内)土壤原生生物群落组成和多样性维持机制。结果表明,四个海拔梯度的土壤共获得有效序列520673条,分属于8个超群、24个门、65个纲、125个目、222个科和350个属。门水平上,丝足虫门(Cercozoa)、褐藻门(Ochrophyta)、纤毛门(Ciliophora)和顶复门(Apicomplexa)为主要优势类群。LEfSe分析显示,17个生物标志物对海拔梯度非常敏感,不同海拔梯度富集了不同的原生生物种群。尽管海拔对土壤原生生物群落的α多样性没有显著影响,但非度量多维尺度分析(NMDS)和相似性分析(ANOSIM)结果表明,原生生物群落组成和结构在海拔梯度上存在显著的差异(P<0.05)。冗余分析(RDA)显示海拔、土壤含水量、总氮和植物丰富度指数与原生生物群落结构存在显著相关性(P<0.05)。方差分解分析(VPA)和偏Mantel分析表明环境因子和空间变量对原生生物群落海拔分布格局均有显著影响,但是环境因子的相对作用(7.9%)明显大于空间变量(1.8%)。土壤原生生物群落之间的Bray⁃Curtis距离与海拔距离呈显著正相关关系(P<0.05),说明选择过程可能是亚高山草地土壤原生生物群落分布格局的主要驱动因素。零模型分析进一步证实了确定性过程在原生生物群落构建中的相对作用大于随机过程。总之,五台山亚高山草地土壤原生生物群落组成和结构沿海拔梯度具有显著的变化格局,群落构建主要由确定性过程和随机过程驱动,但确定性过程占主导地位。

培养创新能力的生物设计性实验分解式教学

设计性实验是生物学专业本科高年级开设的一门实践性课程,与学生创新能力培养密切相关。在教学中,依据培养创新能力的态度、思维、技能等不同方面的需求,对设计性实验分别在实验准备、实验实施、实验报告撰写等方面进行分解式教学,充分发挥学生学习的主动性,通过体验式学习,培养和提高学生创新能力。

离缘蝽的触角转录组和嗅觉相关基因

【目的】获得离缘蝽(Chorosoma macilentum)成虫触角的转录组数据,通过功能注释鉴定嗅觉相关基因,以期为研究离缘蝽触角信息交流的分子基础提供理论依据。【方法】采用Illumina HiSeq高通量测序平台对离缘蝽雌、雄成虫触角转录组进行测序,并对相关数据进行注释和表达差异分析。【结果】经组装后获得93395条unigenes,其中22904条在NR数据库得到注释,与茶翅蝽(Halyomorpha halys)相似性最高,为42.84%。GO注释结果显示:26769条unigenes根据其功能注释到细胞组分、分子功能和生物学过程3类53个亚类。KEGG代谢通路分析结果显示:10831条unigenes参与了5类代谢通路,且以信号转导占比最高,为11.62%。基于注释信息,在离缘蝽触角转录组中挖掘出94个嗅觉相关基因,包括54个嗅觉受体基因、25个气味结合蛋白基因、7个化学感受蛋白基因、5个味觉受体基因和3个感觉神经元膜蛋白基因。表达差异分析显示:与雌虫触角转录组相比,离缘蝽雄虫触角转录组包括131个上调表达基因和171个下调表达基因,下调表达基因中包含1个化学感受蛋白基因,且有5个嗅觉受体基因仅在雄成虫触角中表达。【结论】本研究测得了离缘蝽成虫触角转录组,筛选出嗅觉相关基因,推测雌、雄离缘蝽成虫对外界气味化合物的识别存在差异,差异表达基因可能在离缘蝽信息识别过程中发挥着重要作用。

低温冷凝沉积法3D打印骨组织工程左旋聚乳酸/珍珠粉复合支架

背景:大面积骨缺损的修复目前仍面临严峻挑战,研发可个性化定制、低成本且具有成骨诱导活性的组织工程支架用于骨修复意义深远。目的:探索低温冷凝沉积法实现3D打印含珍珠复合材料骨组织工程支架的工艺流程,并进一步测试该复合支架的理化性能和体外生物学功能。方法:采用研磨过筛法制备珍珠粉,将不同质量的珍珠粉加入左旋聚乳酸墨水中,使珍珠粉与左旋聚乳酸的质量比分别为0,0.1,0.2,0.3,0.5,采用低温冷凝沉积法3D打印左旋聚乳酸/珍珠粉复合支架。检测支架的微观形貌、抗压性能、水接触角、细胞相容性以及体外促成骨分化能力。结果与结论:①扫描电镜显示5组支架均有直径2μm甚至更小的微孔,形状不规则且相互连通;②5组支架均具有良好的抗压性能,其中珍珠粉0.5组支架的压缩强度高于其他4组支架(P<0.05),珍珠粉0.2组、珍珠粉0.5组的水接触角小于珍珠粉0组(P<0.01,P<0.001);③将骨髓间充质干细胞分别与5组支架共培养1,3,5 d,珍珠粉0.1组、珍珠粉0.2组、珍珠粉0.3组、珍珠粉0.5组培养3,5 d的细胞增殖均快于珍珠粉0组(P<0.05);培养1 d的活死染色显示,各组支架上的细胞数量较少,但均为活细胞;④将骨髓间充质干细胞分别接种至珍珠粉0组、珍珠粉0.1组支架表面进行成骨诱导分化,珍珠粉0.1组诱导4,6 d的碱性磷酸酶活性高于珍珠粉0组(P<0.05);⑤结果表明,左旋聚乳酸/珍珠粉复合支架具有良好的抗压强度、亲水性、细胞相容性与促成骨性能。

酶解荷叶制备荷叶小分子多肽的研究

本试验以荷叶为原料,利用超声波辅助碱性蛋白酶酶解荷叶制备小分子多肽。选用底物浓度、酶解温度、酶解pH、酶解时间四个因素进行单因素试验。再通过响应面试验对提取荷叶多肽工艺进行优化。最后以多肽浓度为标准,得到最佳酶解得荷叶多肽的条件为:底物浓度4.07%、酶解温度54.96℃、酶解pH 8.88、酶解时间5.19 h。在上述条件下,得到多肽浓度为8.98×10^(-3) mg/mL。

高等师范院校植物学教学改革与实践

依据我国高等师范院校植物学的教学现状,结合生物科学的发展趋势及从事植物学教学工作的体会,提出了植物学教学改革的基本思路与方法。通过优化课程教学内容、改革教学方法与手段、完善课程评价体系等具体措施,使植物学教学质量得到明显提高。

农村实习支教推进高师生物专业人才职业实践技能

支教是高等师范院校教育实习的有效方式,尤其对于贫困地区的教育水平发展有意义。生物专业知识与支教场域的人员结构和生物种类关系密切,可对当地生产力水平产生一定影响。在支教过程中充分考虑大学生与支教氛围的特征,并做出合理的整体规划,有利于支教大学生、支教场域、大学专业建设各方相互促进发展。

动物生理学实验课程教学改革探索

对动物生理学实验课程教学现状进行分析,从学生参与实验准备、翻转课堂教学、增加随堂测试、规范实验报告、创建出色作品集和改革考核方式6个方面对该课程教学改革进行探讨。教师充分利用现代化科技手段,通过线上线下混合式教学提高教学效率;学生参与实验准备,有利于在实践过程中深入理解实验内容;增加随堂测试,充分激发学生的学习兴趣和积极主动性;规范实验报告,培养学生认真严谨、实事求是的科研态度;创建出色作品集,丰富课程教学资源;改革考核方式,有利于提高学生的科学素养和自主思考能力,发挥其学习主体作用。本研究实践成效明显,为课程教学改革提供了理论参考。

红豆藜麦饼干的研制

以红豆粉和藜麦粉为原料,添加黄油、绵白糖、鸡蛋、低筋小麦粉制作黄油曲奇饼干,并测定其理化指标。以感官品质评分为指标确定其最佳工艺配方为:以低筋小麦粉100%计,各组分添加量为红豆粉5%,藜麦粉10%,黄油75%,绵白糖29%;烘焙温度为上火175℃,下火150℃,烘烤时间为15 min。测得其理化指标为蛋白质含量1.36 g/100 g,还原糖含量3.50 g/100 g,脂肪含量18.88 g/100 g。在此配方基础上从口味和营养角度出发,又研制了4种不同口味的红豆藜麦曲奇饼干,分别为蔓越莓曲奇、奶味曲奇、甜味曲奇和木糖醇曲奇。

玉米多酚提取工艺及其生物活性研究进展

玉米多酚是从玉米生产或加工的副产品中提取的一种生物活性成分,具有抗氧化和抑菌活性,在功能食品、保健品以及医药等领域具有潜在的应用价值,以近年来国内发表的文献为依据,总结概述了玉米多酚的提取工艺及其生物活性研究进展,并指出存在问题,展望其研究方向,为玉米多酚的深入研究及开发利用提供了参考依据。