植物响应盐碱胁迫的分子机制研究进展

土壤盐碱化是制约全球农业发展的主要环境因素之一。培育耐盐碱作物是应对土壤盐碱化的根本措施,但目前仍面临基因、种质资源匮乏等挑战。挖掘耐盐碱新基因,阐明植物耐盐碱应答的分子机制对培育耐盐碱作物至关重要。盐碱胁迫包括中性盐胁迫和碱性盐胁迫,中性盐胁迫会产生渗透胁迫,Na~+、Cl~-积累过量还会导致离子毒害,引起氧化胁迫等一系列次生胁迫。与中性盐胁迫相比,碱性盐胁迫还会引起高pH胁迫。论文综述了盐碱胁迫对植物生长发育的影响,总结了近十年植物耐盐碱应答机制的重要研究进展。包括植物对盐胁迫的感知与信号转导,以及植物响应中性盐胁迫和碱性盐胁迫引起的渗透胁迫、离子毒害、氧化胁迫、碳酸氢盐和碳酸盐胁迫、高pH胁迫的分子机制。在此基础上,还讨论了耐盐碱基因在作物育种方面的应用,并提出了提高植物耐盐碱性需要进一步研究的关键科学问题。旨在加深对植物响应盐碱胁迫分子机制的认识,为培育高产、优质的耐盐碱品种及提升盐碱地可开发利用率提供理论基础。

高盐对缢蛏生长存活、Na^(+)/K^(+)-ATPase活性及能量代谢相关指标的影响

以缢蛏(Sinonovacula constricta)为研究对象,设置养殖周期为60 d的对照组(20)和高盐组(30)进行比较实验,分别在0、10、30和60 d取样,检测高盐对缢蛏生长存活、鳃组织Na^(+)/K^(+)-ATPase(NKA)活性及肝胰腺和血清能量代谢相关指标的影响。结果表明,高盐组缢蛏在30~60 d的养殖时间段内存活率为45.1%±2.9%,壳长、壳宽、壳高和体质量特定生长率分别为0.15%/d、0.17%/d、0.13%/d和0.61%/d,均显著低于对照组。各时间点高盐组NKA活性均显著低于对照组。10和60 d时对照组缢蛏肝胰腺己糖激酶(HK)活性显著高于高盐组,血清中葡萄糖(GLU)含量、乳酸(LA)含量和乳酸脱氢酶(LDH)活性也显著高于高盐组,高盐组缢蛏无氧代谢水平低于对照组。30 d时高盐组血清中GLU含量、LA含量和LDH活性显著高于对照组,高盐组缢蛏无氧代谢水平高于对照组。0、10和30 d时高盐组肝胰腺琥珀酸脱氢酶(SDH)活性显著高于对照组,高盐胁迫下缢蛏需氧代谢水平上升。研究表明:长期高盐养殖下,缢蛏仍能保持一定的存活率和生长速度;高盐影响了缢蛏的渗透调节和能量代谢,渗透调节增加了其能量消耗。本研究为进一步培育缢蛏耐高盐新品系提供了参考资料。

中药提取物DM-1对阿尔茨海默病小鼠能量代谢及中枢胆碱能神经功能的影响

目的观察中药提取物DM-1对D-半乳糖联合三氯化铝(AlCl3)致拟阿尔茨海默病(AD)小鼠能量代谢及中枢胆碱能神经功能的影响。方法将70只昆明小鼠随机分为空白组、模型组、阳性对照组和低、高剂量对照组及低、高剂量实验组,每组10只。通过D-半乳糖皮下注射联合AlCl3灌胃共12周,制备小鼠AD模型。从第13周开始,空白组和模型组均按10 mL·kg^-1剂量灌胃0.9%NaCl;阳性对照组按10 mL·kg^-1剂量灌胃给予0.1 mg·mL^-1多奈哌齐;低、高剂量对照组均按10 mL·kg^-1剂量分别灌胃给予101和406 mg·mL^-1 DM-1,同时皮下注射150 mg·kg^-1D-半乳糖溶液;低、高剂量实验组均按10 mL·kg^-1剂量分别灌胃给予101和406 mg·mL^-1 DM-1。7组小鼠每天给药1次,连续给药4周。用Morris水迷宫观察小鼠学习记忆功能,用酶联免疫吸附法检测小鼠海马组织丙酮酸脱氢酶(PDH),α-酮戊二酸脱氢酶(α-KGDHC)和细胞色素氧化酶(CCO)含量。结果给药4周后,空白组、模型组、阳性对照组和低、高剂量对照组及低、高剂量实验组的逃逸平台进入次数分别为(3.20±1.62),(2.00±0.87),(2.73±1.29),(1.90±0.57),(1.70±0.67),(2.10±0.88)和(2.50±1.58)次,有效区域运动时间分别为(3.90±1.70),(2.42±0.42),(2.73±0.62),(2.09±0.63),(1.99±0.33),(2.46±0.58)和(3.02±0.56)s,海马组织中PDH含量分别为(376.85±77.16),(258.99±84.51),(386.73±37.38),(298.99±31.49),(304.29±63.77),(339.26±108.25)和(371.44±52.73)ng·mL^-1,α-KGDHC含量分别为(99.45±19.04),(85.11±23.93),(115.05±18.57),(91.31±13.69),(93.07±15.21),(97.55±85.05)和(98.78±15.39)pg·mL^-1,CCO含量分别为(184.05±104.47),(121.53±38.49),(208.46±125.85),(135.68±66.97),(142.85±38.60),(173.86±84.99)和(175.06±57.54)ng·mL^-1。阳性对照组及低、高剂量实验组中的上述指标与模型组比较,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。结论DM-1对AD小鼠模型学习记忆功能具有一定的改善作用,其机制可能与增加脑内糖代谢的水平,提高脑能量的供应,从而增强模型小鼠中枢胆碱能神经功能,促进乙酰胆碱的合成有关。

水通道蛋白与腹泻型肠易激综合征的相关性及中医药调控机制

腹泻型肠易激综合征在临床上经久难愈,是一种生理-心理-病理相关的疾病。水通道蛋白是介导水液跨膜转运的重要因子,主要通过调控腹泻型肠易激综合征患者的肠道内环境水液代谢、黏液合成和分泌等来改善症状。同时,水通道蛋白在维持肠道细胞内外环境稳态及调控肠神经功能中具有重要作用。近年来关于中医药调控水通道蛋白治疗腹泻型肠易激综合征的机制研究越来越多,同时作为治疗腹泻型肠易激综合征的新靶点,中医药对其的干预研究将有重要价值。基于此,笔者将中医药、水通道蛋白、腹泻型肠易激综合征三者联系起来,初步阐述中医药调控水通道蛋白治疗腹泻型肠易激综合征的机制研究进展,以期为临床工作者对于腹泻型肠易激综合征患者的靶向治疗及预后提供新的探索方向。