microRNA在模拟空间辐射环境诱导星形胶质细胞促增殖旁效应中的作用研究

星形胶质细胞是中枢神经系统中最常见的细胞类型,也是辐射敏感的细胞类型之一。辐射不仅会影响星形胶质细胞自身的生长,还会通过细胞旁效应影响周围的神经细胞,进而诱导中枢神经系统的损伤。本研究利用^(60)Co产生的γ射线和_(12)C^(6+)产生的重离子射线,分别以耐受剂量(2 Gy的γ射线和0.2 Gy的重离子射线)和半致死剂量(10 Gy的γ射线和2 Gy的重离子射线)辐照人脑星形胶质母细胞瘤细胞(U-87细胞),比较两种射线对细胞存活率和旁细胞的影响。结果表明,γ射线和重离子射线在两种剂量下对细胞存活率和旁细胞增殖的影响有显著差异,其中γ射线诱导星形胶质细胞促增殖的旁效应,而重离子射线诱导抑制增殖的旁效应。进一步使用RNA高通量测序技术和生物信息学分析辐照前后细胞外培养基中外泌体内microRNA的表达差异情况,发现3种与细胞增殖相关的microRNA,分别是miR-24-1-5p、miR-100-5p和miR-7704,它们能够通过不同的机制共同调节旁细胞的增殖。此外,还检测了γ射线和重离子射线对这3种microRNA在细胞内外分布的影响,发现γ射线和重离子射线在不同剂量下对3种microRNA的表达影响不同。本研究发现的这3种microRNA可能是辐射诱导的星形胶质细胞促增殖旁效应的一个重要靶点,能够为揭示辐射诱导的神经致炎性细胞损伤旁效应的分子作用机制提供新的线索和思路。

真菌病毒Beauveria bassiana chrysovirus 2(BbCV2)外壳蛋白多克隆抗体制备及应用

球孢白僵菌Beauveriabassiana是一种在害虫生物防治中应用广泛的虫生真菌,真菌病毒能够影响球孢白僵菌的致病力和生物学性状,但真菌病毒相关蛋白的抗体制备和利用其进行病毒检测和定位鲜有报道。本研究原核表达了一株普遍流行并且造成寄主球孢白僵菌毒力下降的双链RNA(double stranded RNA,dsRNA)病毒Beauveria bassiana chrysovirus 2(Bb CV2)的外壳蛋白(Coat protein,CP),并制备了多克隆抗体,进行了病毒在寄主球孢白僵菌胞内和胞外的检测,以及利用间接免疫荧光进行病毒在寄主内的定位。结果表明,表达的BbCV2-CP蛋白主要以包涵体的形式存在,相对分子质量约为85.7kD;经间接ELISA方法测定,制备的BbCV2-CP兔源多抗效价达到1:8192000;Westernblot结果显示,制备的BbCV2兔源多抗能与抗原蛋白进行特异性结合,且能检测出感染寄主球孢白僵菌的BbCV2;ELISA测定结果表明病毒BbCV2可在寄主真菌体内复制,并能够游离到寄主体外;经间接免疫荧光观察,发现BbCV2病毒定位于真菌细胞核中。本研究建立了球孢白僵菌真菌病毒的血清学检测体系,为球孢白僵菌-真菌病毒互作机制研究提供材料。

Space Life Science of China in 2015

With the human space exploration activities,space life science is an emerging interdisciplinary and it covers a wide range of research.Based on our country's manned space station and recoverable satellite science experimental platform,the development of space life science research is very important to acquire new knowledge or new innovation in technology,to give further services to the human space exploration activities,to improve the national economic and social development.Based on present situation,both theoretical and applied researches were continuously performed in2015.Here,we review and summarize the researches on space life sciences which were contributed by Chinese scientists.

斜纹夜蛾高致病力生防真菌的筛选与鉴定

本研究从斜纹夜蛾幼虫僵虫中分离并纯化虫生真菌,得到6株昆虫病原真菌,利用形态学和分子生物学方法对上述真菌进行鉴定,采用浸渍法测定6株真菌对斜纹夜蛾2龄幼虫的毒力。结果表明,6株虫生真菌分别为2株球孢白僵菌Beauveria bassiana,以及莱氏绿僵菌Metarhizium rileyi,木贼镰刀菌Fusarium equiseti,曲霉菌Aspergillus nomiae和糙孢蓝状菌Talaromyces trachyspermus各1株。在1×10^(8)个孢子/m L浓度下,LT50分别为4.737 d,4.543 d,1.343 d,2.086 d,2.212 d和2.351 d,6株虫生真菌对斜纹夜蛾2龄幼虫均表现出较强致病力,其中莱氏绿僵菌表现最好。本研究首次报道了镰刀菌和曲霉菌能够感染斜纹夜蛾,并首次发现糙孢蓝状菌能够感染昆虫。

球孢白僵菌病毒BbCV2的流行及其遗传多样性

球孢白僵菌Beauveria bassian是一种重要的虫生真菌,广泛用于害虫生物防治,毒力退化一直是制约其应用的重要因素。真菌病毒能够影响寄主真菌毒力。为明确一株能够降低寄主毒力的产黄青霉科病毒Beauveria bassiana chrysovirus2(BbCV2)真菌病毒在田间球孢白僵菌种群中流行性规律,本试验收集了来源于吉林省7个不同地点采集的寄主为亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis的球孢白僵菌菌株,通过dsRNA提取和PCR验证BbCV2的感染情况,并进行遗传多样性分析。结果表明,不同采集地的球孢白僵菌均检测到dsRNA病毒感染,尤其是BbCV2在吉林省内分布广泛,菌株带毒率为70%~100%。对BbCV2依赖RNA的RNA聚合酶基因(RdRp)进行遗传多样性分析发现,该病毒不同分离物间RdRp的核苷酸序列和氨基酸序列高度保守,相似度高达99.78%和99.98%,该病毒遗传相对稳定,并且其分布和遗传进化与地理位置无关。由此可见,BbCV2的流行是自然发生的,可能是造成球孢白僵菌田间毒力退化的重要因素,并且球孢白僵菌对该病毒适应性较强,对病毒的遗传选择压力不明显。

基于3D特征融合与轻量化CNN的情绪EEG识别

情绪变化可引起头皮脑电信号的改变,基于脑电信号的情绪识别是近年来情绪研究的一个重要方向。为此,提出一种基于3D特征融合与轻量化卷积神经网络的情绪EEG识别方法,使用2 s窗口的3D特征图作为输入,并根据效价和唤醒提供情绪状态作为输出。在DEAP公开数据集上对所提方法进行受试者依赖实验,结果表明情绪识别性能评估效价和唤醒识别准确率分别为(97.08±0.32)%和(96.78±0.34)%。所提方法具有较高的情绪识别准确度和较低的计算复杂度,适用于实际场景中的情绪识别。

具身认知的内在神经机制及工程应用研究进展

具身认知理论认为,人的认知过程是通过身体和环境的互动建构的,强调身体和环境对认知过程有重要影响。目前具身认知已广泛应用于虚拟现实、人机交互和智能机器人等领域。该文归纳了具身认知的内在神经机制,强调了具身认知与脑内镜像神经元系统的激活、刺激-反应兼容性效应及错觉的产生有关,总结了基于具身认知的具身技术在虚拟现实、增强现实和脑机接口等领域的相关研究与应用,阐述了几种应用于人机交互领域和具身认知相关的脑电信号,最后在未来发展方向和发展趋势方面对具身认知和实现具身的技术手段进行了展望。

双人困境博弈中决策策略的脑电信号检测研究进展

决策是运用感知觉、记忆、思维等认知能力,对情境做出选择、确定策略的过程。脑电技术和脑电信息分析是研究与分析脑决策功能及决策机制的重要方法之一。无论是在传统人文学科领域还是当代工程技术领域、医学领域,双人困境博弈都有着较广泛的应用或应用前景。囚徒困境博弈和胆小鬼博弈是双人困境研究中最经典的两个博弈模型,这两个双人困境博弈中的脑电信息分析不仅能较客观地描绘出脑在博弈选择策略中的动态信息处理过程,而且能揭示出博弈中合作决策的脑机制。该文归纳和总结了这两个博弈模型的实验范式、决策策略及近年来的脑电信号检测研究结果,并对双人困境博弈的发展趋势和发展方向进行了展望。

内生真菌对植物促生、抗逆作用研究进展

内生真菌普遍存在于植物组织内,对植物生长具有积极影响,在长期的协同进化过程中,与宿主植物形成了互惠共生关系。本文对近年来国内外关于内生真菌促进植物生长和抗逆境胁迫方面的研究进展进行了归纳,并对内生真菌作为生防制剂的应用前景进行了探讨与展望。

球孢白僵菌-玉米共生体对亚洲玉米螟取食行为的影响

为明确球孢白僵菌-玉米共生体对亚洲玉米螟幼虫取食行为及取食选择性的影响,本文通过室内控制试验,采用培养皿叶盘法,研究了共生体对亚洲玉米螟初孵幼虫和3龄幼虫的选择、非选择性取食的影响。结果表明,在48 h非选择性试验中,亚洲玉米螟初孵幼虫在球孢白僵菌-玉米共生体叶片组织(处理组)上的取食率显著低于未接种球孢白僵菌玉米叶片(对照组),第48 h时在共生体和对照玉米上的幼虫取食率分别为35.7%和62.5%,差异极显著;3龄幼虫在共生体茎秆组织上的取食率与对照组玉米差异不显著。在48 h选择性试验中,初孵幼虫在共生体玉米叶片组织上的取食率显著低于对照组,共生体玉米叶片组织上的幼虫取食率随时间的增加呈下降趋势,第48h时在共生体和对照玉米上的幼虫取食率分别为6.3%和20.6%,差异极显著;3龄幼虫在共生体和对照组玉米茎秆组织上的幼虫取食率随时间的增加呈上升趋势,其中对照组幼虫取食率显著高于处理组,第48 h时在处理组和对照组玉米上的幼虫取食率分别为33.1%和45.6%,差异极显著。本研究初步表明,球孢白僵菌-玉米共生体对亚洲玉米螟幼虫的取食行为有显著的抑制和忌避作用。

GFP标记的球孢白僵菌在玉米中的定殖

为明确球孢白僵菌在玉米中的定殖分布规律以及不同施用方式和处理浓度对玉米生长发育的影响,本文利用绿色荧光蛋白(GFP)标记的球孢白僵菌,在激光扫描共聚焦显微镜下观测了球孢白僵菌在玉米根部、茎部和叶部的定殖情况,同时检测了不同接种方式在球孢白僵菌不同处理浓度下对玉米生长指标的影响。结果表明,球孢白僵菌在玉米不同组织部位上的定殖有着明显的差异,各球孢白僵菌接种处理中,均以叶部定殖的白僵菌孢子数最多,而茎部均未观测到孢子定殖;玉米根部仅在浸种和灌根处理中可见少量孢子。球孢白僵菌不同接种方式对其在玉米中定殖率的影响差异较大,灌根处理定殖率最高,为76.7%;其次为浸种处理,为73.3%;茎部注射处理及叶面喷施处理定殖率较低,分别为43.3%和36.7%。研究表明,不同施用方式及接种浓度球孢白僵菌孢悬液对玉米生长指标有一定的影响,球孢白僵菌可通过不同接种方式在玉米植株中定殖并扩散,对玉米的生长发育有一定的促进作用,其中以1×106～1×107孢子/mL球孢白僵菌孢悬液浸种或灌根,对玉米苗的促进生长作用最明显。

高温强光胁迫下水杨酸对多花黄精生理及光合特性的影响

[目的]本文旨在分析水杨酸(SA)对高温强光胁迫下多花黄精生理及光合特性的影响,探讨SA缓解多花黄精高温强光胁迫伤害的可行性。[方法]以遮阴处理的盆栽多花黄精为材料,叶面喷施0.5、1.0、1.5和2.0 mmol·L-1SA后,撤掉遮阳网,然后进行高温强光胁迫处理,测定并分析胁迫处理期间及25℃遮阴恢复24 h后多花黄精叶片活性氧水平、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性、光合及叶绿素荧光指标的变化。[结果]叶面喷施SA可促进多花黄精叶片脯氨酸和可溶性蛋白的积累,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低O·-2产生速率和H2O2含量,使丙二醛(MDA)含量和相对电导率显著下降,增强多花黄精抵御高温强光胁迫伤害的能力。同时,SA还能提高Fv/Fm、ΦPSⅡ和q P,降低NPQ,并能促进气孔开放和CO2转运,使多花黄精能够在逆境胁迫下维持较高的光学活性和净光合速率,但过高SA浓度则会加重多花黄精胁迫伤害。[结论]0.5~1.5 mmol·L-1SA处理均能提高多花黄精抗逆性,尤其以1.0 mmol·L-1SA的处理效果最佳。

球孢白僵菌可湿性粉剂防治玉米螟的研究与应用

吉林省农业科学院针对玉米螟幼虫筛选了高致病球孢白僵菌菌株,与吉林省八达农药有限公司合作共同研发了400亿孢子/g球孢白僵菌可湿性粉剂,在玉米螟幼虫孵化高峰期时采用人工或机械喷雾方式防治一代和二代玉米螟幼虫,每亩用量是100~120 g,药后14~20 d防效达到61%以上,持效期长。

100MeV质子双环双散射体扩束方案设计

为满足质子单粒子效应实验对大面积、均匀化质子束流的需求,针对中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器提供的100 MeV质子进行了双环双散射体扩束方案设计.Geant4模拟表明该方案可在2.4 m位置产生一个均匀性为±1.89%、半径为8 cm的照射野,在5 m位置产生一个均匀性为±5.32%、半径为20 cm的照射野.此外,利用Geant4对双环双散射体扩束方法的基本原理进行了进一步探索,并对第二散射体后加速器管道、初始束斑尺寸、照射野形成距离、改变入射质子能量等实际中各种可能因素对该方案扩束效果的影响进行了讨论.

HI-13串列加速器核物理应用研究发展现状和展望

HI-13串列加速器建设开始,核物理应用研究即为其一主要研究和发展方向。过去30多年,从设备和装置建设开始,核物理应用研究得到很大发展,取得了一批优秀的研究成果。本文主要介绍HI-13串列加速器的航天电子元器件抗辐射加固、辐射生物效应、加速器质谱、核孔膜和防伪标识、在线和离线核效应等核物理应用研究发展现状,展望了依托在建的预期2021年底投入运行的HI-13串列加速器-超导直线加速器和多粒子可变能量回旋加速器的创新性、前沿性和实用性的核物理应用研究。

铁、锌配施对藿香生长、产量及有效成分的影响

为探究铁、锌不同浓度配施对藿香生长、产量及有效成分的影响,以藿香为试验材料,采用双因素随机区组设计,研究铁锌配施对藿香生长、产量、各部位铁锌分配及挥发油含量的影响。结果表明,叶面喷施铁锌肥能显著影响藿香的生长发育、产量和挥发油成分,显著影响藿香的抗氧化酶活性,显著提高淀粉、还原糖、可溶性糖和可溶性蛋白含量,通过影响氮代谢相关酶活性间接影响植株氮代谢过程。叶面施铁对藿香产量的影响大于叶面施锌,铁锌配施的增产效果优于单独施用铁、锌肥;综合考虑藿香的生长和产量指标,认为Fe_1Zn_1(0. 2%铁,0. 1%锌)为铁锌配施的最优处理组合。施用锌铁肥能够增加藿香各部位的铁锌含量,锌在不同部位的含量呈叶>根>茎的变化趋势,铁在不同部位的含量呈根>叶>茎的变化趋势,锌主要集中在藿香叶片,而铁则主要集中在藿香根部。高浓度的叶面施铁有助于叶片Ca含量的累积。铁锌配施能显著提高藿香挥发油含量,并影响挥发油成分,其中D-柠檬烯含量最高,在Fe_1Zn_2处理时达到最大值(22. 99%)。综上,合理配施铁锌肥能提高藿香主要化学成分的含量,但过高浓度的施用增产效果并不明显。本研究结果为铁锌肥在藿香生产中的应用提供了理论依据。

玉米大斑病胁迫下球孢白僵菌对玉米植株的影响及定殖规律

为明确球孢白僵菌在玉米植株中的定殖能力及其对玉米植株生长和抗病性的影响,本研究采用灌根方式构建球孢白僵菌-玉米共生体,对玉米植株叶绿素、氮含量以及株高进行测定,评价球孢白僵菌对玉米的促生作用;通过人工接种玉米大斑病,探究球孢白僵菌定殖对玉米大斑病菌的抗性作用;采用球孢白僵菌菌落计数和荧光定量PCR等方法研究玉米植株受到玉米大斑病菌胁迫时,球孢白僵菌在玉米植株内的定殖扩散规律。结果表明,球孢白僵菌在玉米植株内的定殖率为68.18%,定殖后能够对植株生长产生积极影响,同时能显著降低玉米大斑病的发病率,接种玉米大斑病第21d发病率降低46.67%。在玉米叶片受到大斑病菌侵染时,能够从根际土壤“招募”球孢白僵菌,使球孢白僵菌在叶片聚集,进而提高对病原微生物的抗性。本研究进一步明确了虫生真菌对植物病害的生防潜力,为虫生真菌在植物组织中定殖研究以及诱导抗性研究提供理论依据。

探索翻转课堂在生物医学工程专业中的应用

网络普及对教育模式的影响越来越广,网络教学和传统教学相结合的混合式教学模式已逐渐取代单一传统教学模式。翻转课堂是一种重要的混合式教学方法,被广泛应用于高等教育。翻转课堂在应用中仍存在一些问题,如何将其更好地应用到具体课程,是值得研究和商榷的课题。为了研究翻转课堂在生物医学工程专业医学基础课程上的应用问题,采用平行班对照方法,以2015级生物医学工程专业72名选修医学基础课程的大学生为对象,选取一门上海高校留学生英语示范课程,对翻转课堂和传统教学的教学效果进行分析比较,探讨适合生物医学工程专业的翻转课堂教学法,并研究其在促进主动性学习方面的作用。结果表明翻转课堂能够明显促进学生主动性学习,学生成绩普遍提高。

民间文学日常生活审美化实践的路径探索——基于大学生群体的民间文学转化实验

日常生活审美化是非物质文化遗产传承以及传统文化创造性转化的重要路径之一,大学生民间文学戏剧节是传统文化创造性转化中的一个实验性的探索。在大众文化的影响下,民间故事生存空间已经发生变化,它的社会功能逐渐减弱,审美愉悦功能增强。传统民间故事立体化的多种艺术表达,为故事注入了新的生命力。年轻人尤其是大学生的参与使其自身成为民间故事特殊的“传承人”群体,为民间故事孕育出一个新的文化生态场域。

亚洲玉米螟对球孢白僵菌分生孢子和芽生孢子-玉米共生体的取食选择和嗅觉反应

【目的】球孢白僵菌Beauveria bassiana在植物内定殖,能够间接对植食性昆虫产生不利影响。本研究旨在明确亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis初孵幼虫和3龄幼虫取食选择和嗅觉反应行为对分生孢子(aerial conidia,AC)和芽生孢子(blastospore,BS)类型球孢白僵菌-玉米共生体的响应。【方法】每株玉米接种球孢白僵菌孢子悬液(1.0×10^(8)个孢子/mL)20 mL,采用灌根法构建球孢白僵菌-玉米共生体,包括球孢白僵菌AC处理组和BS处理组。采用培养皿叶碟法测试亚洲玉米螟初孵幼虫和3龄幼虫在取食选择性和非选择性条件下对AC和BS处理组球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的取食选择率;利用Y型嗅觉仪测试亚洲玉米螟初孵幼虫和3龄幼虫对AC和BS处理组球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的嗅觉选择系数和嗅觉选择反应率。【结果】培养皿叶碟法测试结果表明,在选择性和非选择性条件下亚洲玉米螟初孵幼虫和3龄幼虫对AC和BS处理组球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的取食选择率均低于对照组;在选择性条件下,亚洲玉米螟初孵幼虫对BS处理组球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的取食选择率最低;在非选择性条件下,AC和BS处理组间亚洲玉米螟初孵幼虫对球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的取食选择率差异不显著。Y型嗅觉仪测试结果表明,亚洲玉米螟初孵幼虫和3龄幼虫对AC和BS处理组球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的嗅觉选择反应率(嗅觉反应系数<0)均显著低于对照组(嗅觉反应系数>0),显示两种孢子类型球孢白僵菌定殖玉米叶片对亚洲玉米螟幼虫均具有负趋性。【结论】本研究明确了分生孢子和芽生孢子型球孢白僵菌定殖玉米叶片对亚洲玉米螟幼虫取食行为和嗅觉行为均具有驱避性,为利用球孢白僵菌内生定殖生态调控害虫提供理论依据。