玉米醇溶蛋白-槲皮素互作机制及其纳米颗粒的制备

以紫外光谱、荧光光谱和分子对接等方法探究玉米醇溶蛋白和槲皮素分子之间在醇溶体系内的相互作用机制,并通过粒径、包埋率及微观形貌等指标对其形成的纳米颗粒进行表征,初步探讨不同质量比的槲皮素与玉米醇溶蛋白对纳米颗粒的影响。结果表明,槲皮素与玉米醇溶蛋白发生了荧光静态猝灭,作用位点更接近玉米醇溶蛋白的色氨酸残基,其分子间相互作用力为氢键和范德华力。分子对接结果显示,槲皮素与玉米醇溶蛋白的氨基酸残基ALA-127、LEU-81、PRO-161、LEU-156形成疏水作用力,与SER-159和GLN-134残基形成氢键。玉米醇溶蛋白与槲皮素质量比为20∶1时,形成了具有球状形貌核壳结构的纳米颗粒,且其粒径为88.31 nm,电位为35.96 mV,包埋率为81.09%。

蜜蜂气味结合蛋白与外源性化合物互作机制研究进展

嗅觉是蜜蜂赖以生存和繁殖的主要感官方式,可为蜜蜂外出觅食、躲避天敌、交配等行为提供重要信息,而气味结合蛋白(odorant-binding proteins,OBPs)在其嗅觉感知中发挥着关键作用。探究外界环境中各种化学物质与蜜蜂OBPs之间的相互作用,对于揭示蜜蜂OBPs对不同外源性化合物的结合特性和结合机制具有重要意义。外源性化合物主要包括化学信息物质(信息素和蜜源开花植物挥发物)以及杀虫剂等农用化学品。一方面,化学信息物质与蜜蜂OBPs结合,在维持蜂群稳定、繁殖、觅食、授粉等生理功能中发挥着重要作用;另一方面,杀虫剂与蜜蜂OBPs结合则可能危害蜜蜂嗅觉系统,影响或干扰蜜蜂对环境气味分子的识别。本文综述了蜜蜂OBPs的种类、功能及其与外源性化合物互作机制的研究进展,以期为深入探究蜜蜂OBPs的生理功能、保护蜜蜂免受杀虫剂等化学物质的危害提供参考。

细菌胞外囊泡与宿主的互作机制研究进展

细菌胞外囊泡(BEVs)是一类由细菌分泌的可携带和转运各种物质的纳米级颗粒,在母源细菌与宿主互作中发挥重要作用。研究发现,BEVs可携带母源细菌源抗原成分参与免疫反应信号通路,实现对宿主的免疫调节作用,为疫苗开发提供了新思路;肠道中的BEVs可刺激黏蛋白产生,增强肠道屏障效应、降低肠道炎症,既能作为修复肠炎患者肠道屏障功能的潜在药物,也可作为评估肠道损伤情况的标志物;BEVs还可通过调节糖和脂质代谢的信号通路调节宿主代谢。反过来,宿主也能影响细菌及其BEVs的分泌。本文综述了BEVs的组成及其在宿主免疫调节、肠道屏障功能和代谢过程中作用机制,以期为BEVs在临床和生产应用中提供参考。

铁皮石斛多糖与Toll样受体4互作机制的计算模拟

为研究铁皮石斛多糖(Dendrobium officinale polysaccharide,DOP)具有免疫活性片段的结构特征及与Toll样受体4(Toll⁃like receptor 4,TLR4)的相互作用机制,基于对TLR4结合腔的亲疏水性分析,将DOP寡糖的分为疏水片段筛选和亲水片段筛选,通过分子对接和分子动力学模拟,分析作用最强的DOP片段的结构特征及与TLR4的相互作用机制。结果表明,找到作用最强的DOP七糖片段,具有与经典底物脂多糖相似的结合模式,其中疏水性四糖片段结合在疏水结合腔,亲水性三糖片段结合在电正性区域。具有潜在免疫活性的铁皮石斛多糖可以由乙酰基修饰的疏水四糖片段和没有乙酰基修饰的亲水三糖片段组成,主要通过氢键和疏水作用与TLR4进行相互作用,发挥免疫活性。

不同马铃薯品种Cd、Pb富集特性及多元素互作机制

通过田间试验,研究重金属Cd、Pb和Zn复合污染农田土壤条件下,6个马铃薯品种根、地上茎、叶、薯皮和去皮块茎对Cd和Pb的富集和转运特性,并对马铃薯植株各部位大量营养元素(N、P和K)、中量营养元素(Ca、Mg和S)、微量营养元素(Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni、Na和Se)以及有害元素(Cd、Hg、As、Pb和Cr)共20种元素进行主成分分析、因子分析和相关性分析,探讨马铃薯植株各部位吸收多元素之间的互作机制。结果表明:(1)马铃薯植株不同部位Cd含量分布规律为叶>根>地上茎>去皮块茎>薯皮,Pb分布规律为叶>根>地上茎>薯皮>去皮块茎,Cd和Pb在马铃薯植株各部位的积累特性具有显著差异。(2)6个马铃薯品种中津引8号去皮块茎Cd含量超过了国家限值标准(0.1 mg/kg),其余品种薯皮和去皮块茎Cd含量未超标。6个马铃薯品种薯皮Pb含量均超过了国家限值标准(0.2 mg/kg),但去皮块茎Pb含量均未超标且维持在较低水平。综合对比6个马铃薯品种植株各部位Cd和Pb含量及富集系数(BCF)、转运系数(TF),郑薯10号可作为Cd和Pb低积累马铃薯品种。(3)马铃薯植株吸收Fe、Mn、Ni、Cr、B、S、Ca、Mg、Cd、Hg、As、Pb和Mo等中微量矿质元素含量和毒理性重金属元素含量之间具有较强的正相关性,代表了同一主成分方向,而马铃薯植株中Na、Zn和Cu、P、K、N、Se等元素分别代表其余6个主成分方向,表明其吸收机制与其他中微量矿质元素存在不同之处,这与马铃薯植株营养、输导和繁殖等器官不同的生理过程密切相关。(4)马铃薯植株各营养元素含量与重金属元素含量在叶部的正相关性最强,其次是根部,主要以协同作用为主,而在茎部、薯皮和去皮块茎中正相关性有所减弱,同时具有协同与拮抗作用,可利用马铃薯叶部和根部对K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Se等矿质元素与重金属元素的协同吸收作用,通过配方施肥或叶面施肥达到减轻块茎中重金属积累的目的。(5)马铃薯地上茎和叶Cd含量越高的品种,其块茎Cd含量越高,反之越低,可能是由于地上茎和叶与地下块茎的Cd含量差值形成了Cd^(2+)向地下块茎运输的有利浓度梯度,地上茎和叶中高Cd含量会增加韧皮部负载,从而增加Cd向地下块茎易位,地上茎和叶Cd含量可能是选择低Cd块茎的有用生理指标。

青藏高原高寒草地生态系统服务功能的互作机制

青藏高原高寒草地是我国重要的畜牧业生产基地和生态安全屏障。高寒草地退化不仅影响了当地畜牧业生产和牧民生活,而且严重地威胁着我国和东亚地区的生态安全。从高寒草地生态系统的生态、生产和生活功能角度出发,分析了青藏高原高寒草地生态系统在人口、放牧压力与资源环境承载力的相互作用关系,及其生态、生产和生活功能比例结构变化对高寒草地生态系统服务功能的影响,阐明了高寒草地生态系统服务功能的多元耦合、多维连锁和多重反馈的相互作用机制。并以藏北那曲地区为例,把2008年农牧民脱贫线和小康线作为生活功能标准,通过生态服务功能当量,确定了维持高寒草地生态系统可持续发展的生态、生产和生活功能比例结构。据此,估测了牧民的生活功能达到脱贫线和小康线标准时允许的人口承载量。结果表明,高寒草地退化使草地生态系统的人口承载量下降了60%。以那曲地区2008年的实际的牧业人口量与允许的人口承载量相比,高寒草地退化后,实际牧业人口占脱贫标准的36%,但小康标准超载了118.9%。因此,调控人口承载量是实现青藏高原高寒草地生态系统的生态、生产和生活功能协调发展的关键。

植物与尖孢镰刀菌的互作机制研究现状

为了能够更全面地揭示植物与尖孢镰刀菌的互作机制,文章全面系统地总结了尖孢镰刀菌对植物的致病机制,植物对尖孢镰刀菌的抗病机制以及植物与尖孢镰刀菌之间的互作机制,认为尖孢镰刀菌与植物之间主要通过小RNA水平、基因水平、蛋白质与化合物水平三方面进行互作。而在基因组学、蛋白质组学等方法的基础上,进一步结合小RNA分析也将是今后研究尖孢镰刀菌与植物互作机制的主要研究手段。

番茄与叶霉菌互作机制研究进展

番茄-叶霉菌互作已成为研究植物与病原真菌互作的模式系统,文章从番茄叶霉病症状、叶霉菌侵入机制、番茄抗叶霉菌免疫系统及抗病基因和无毒基因互作等方面论述番茄与叶霉菌互作机制研究进展,并讨论和展望有待进一步研究的问题。

植物嫁接砧木与接穗互作机制研究进展

优良砧木或接穗可以显著促进嫁接植物生长,提高其抗逆性及果实产量和品质,是一种绿色安全可持续的方法。文章综述了植物嫁接后砧木与接穗在养分和水分吸收、激素调节、应激响应、嫁接亲和性以及RNA长距离运输、DNA甲基化等方面的相互作用及基因表达的响应机制,可为后续深入研究砧穗互作机制提供借鉴。

植物与病原真菌互作机制研究进展

植物与病原真菌之间的互作是当今植物病理学研究的热点问题之一,相关的研究有望为植物抗病机制的解析和抗病品种的选育奠定理论基础。我们从形态、细胞、生理生化和分子等水平综述了植物与病原真菌互作机制的研究进展。

菌藻共生系统在生猪养殖污水处理中的应用及其互作机制的研究进展

生猪养殖污水中污染物负荷高,处理难度大,对环境造成潜在风险。菌藻共生系统是微藻与细菌的共生系统,目前已在国内外开展了广泛研究,可高效去除污水中的氮、磷等污染物,具有较好的开发应用前景。本文就近年来菌藻共生系统对生猪养殖污水中氮、磷和重金属等的处理效果展开综述,深入介绍藻菌间在氮磷营养元素利用等方面的互作机制,并对可能影响处理生猪养殖污水效果的因素和相关光反应器装置进行分析汇总,为菌藻共生系统在生猪养殖污水处置中的应用提供科学参考。

森林生态系统中植食性昆虫与寄主的互作机制、假说与证据

围绕"多样性稳定性"假说、"联合抗性假说"、"生长势假说"、"胁迫假说"、以及下调、上调和推拉等机制与假说提出的背景与实验验证的证据,力图辨析其概念以及它们之间的相互关系。作者认为,多样性-稳定性机制关注森林生态系统的功能,是基于群落甚至景观层次。多样性条件下的联合抗性机制和联合易感性应属于稳定性中的抵抗力范畴。联合抗性机制的主要基础是基于资源集中假说和天敌假说,这些观点在种群层次上更易理解;上调力和下调力机制是以食物网底部的资源与顶端的天敌来探讨这种互作关系。因此,资源集中与上调力有着对应关系,而天敌假说只是下调力机制中的一个层面而已。植物生长势假说和植物胁迫假说力图从植物个体或种的群体的生长状态出发解析植食性动物的对寄主的选择趋势。上述有关植食性昆虫与寄主互作的机制、假说与证据是基于不同的层面提出的,因而在解析研究目标时,由于基本面的差异有可能会得出不同的结论。以近年来的研究进展和研究成果为依据有针对性地阐述这些理论对森林有害生物生态调控技术的指导作用,其中,联合抗性和联合易感性理论对指导森林有害生物生态控制具有更直接的指导作用。进一步提出了相应的亟待解决的科学问题。

水稻与白叶枯病菌互作机制研究进展

水稻白叶枯病由Xanthomonas oryzaepv.Oryzae(Xoo)致病菌引起,为水稻三大病害之一,对世界水稻生产造成了严重危害。水稻与Xoo互作符合"基因对基因"假说,是研究植物与细菌互作的典型模式系统。水稻基因组以及Xoo基因组测序的完成,极大地推动了水稻-Xoo互作分子机理的研究。就有关水稻与Xoo互作机制的最新研究进展作一概述。

美国“小企业投资公司计划”运作机制研究

小企业投资公司(SBIC)是私人拥有和操作的对美国小企业进行长期投资的公司,在美国中小企业的发展历程中起到了重要的推动作用。回顾其发展历程、组织形式、参与主体、资金来源及流向、投资对象界定以及法律的相关规定,试图对今天我国制定本国中小企业扶持政策提供一些思路。

深海化能生态系统双壳纲共生体系互作机制研究进展

双壳纲贝类在深海特殊生境——热液、冷泉及有机沉落生态系统中分布广泛,并且在其体内常含有化能共生细菌为贝类提供营养物质。双壳纲贝类与化能共生菌形成的共生体系对于其适应深海还原性生境至关重要。近40 a来随着海洋科考力度加大,深海化能生境的神秘面纱被逐渐揭开,越来越多的深海物种被发现,双壳纲贝类无疑是这些化能生态系统中的优势物种。在此,我们对常见的深海化能共生双壳纲贝类与其内共生菌的互作研究进行总结,主要双壳纲门类包含贻贝科(Mytilidae)、囊螂科(Vesicomyidae)、蛏螂科(Solemyidae)、索足蛤科(Thyasiridae)和满月蛤科(Lucinidae),梳理归纳的内容包括深海化能生态系统的发现、"双壳纲贝类—内共生菌"共生体系的组成、共生体系的营养互作、共生体系的建立与维持以及对未来研究的展望。对这些研究内容的总结有利于进一步加深我们对深海特殊生命系统中共生互作机制的认识。

棉花与黄萎病菌互作机制研究现状及展望

本文概括了近年来国内外对棉花黄萎病菌致病因子及寄主抗性机理方面的研究进展，分析了当前研究中存在的问题。

水稻与水稻内寄生线虫互作机制研究进展

水稻内寄生线虫病是水稻重要病害之一。我国作为水稻重要种植区,长期受该类线虫病危害,产量损失无法统计,且国内相关研究存在较大真空。水稻潜根线虫、水稻根结线虫和水稻干尖线虫为我国水稻种植区重要的线虫病害,近年来对它们与水稻互作机制的研究已取得较大进展。水稻内寄生线虫通过机械损伤和分泌多种效应蛋白改变寄主细胞结构与功能侵染水稻。水稻则主动调节其代谢水平、营养配置、细胞壁修饰酶编码基因以及防卫相关基因表达水平来抵抗水稻内寄生线虫的侵染。水杨酸(SA)途径、茉莉酸甲酯(JA)途径为水稻抵抗该类线虫侵染的主要激素途径。乙烯(ET)在水稻抵抗RKNs中依赖完整的JA途径,而在抵抗RRNs时,则不依赖JA途径。外源性脱落酸(ABA)通过与SA/JA/ET途径拮抗使水稻对RRNs的亲和性增强。本文介绍了我国水稻种植区内3种主要的内寄生线虫病,并对其致病机制、水稻抗该类线虫病机理及植物激素在其互作中的作用进行了概述,对研究水稻内寄生线虫病的防治具有重要理论意义,为深入研究开发水稻抗线虫资源奠定基础。

水生植物-生物膜体系的生态功能与互作机制研究进展

水生植物是水生态系统的重要组成部分,是生物膜的天然载体,水生植被的恢复有利于提高水体生物膜面积。与非生物介质相比,水生植物与微生物间存在附着互作机制,一方面水生植物能为微生物提供附着场所和营养物质,其产生的化感物质对附着微生物的种类和数量有影响;另一方面,附着微生物也会对水生植物生长产生促进或遏制作用。另外,指出水流和水质对水生植物及生物膜的形成、结构以及群落组成产生重要影响;水生植物和生物膜作为一个复杂互作体系,是水体生态系统的基本单位,相关植物表面-表面生物膜体系特征及其对水体中碳、氮等要素的转化及污染物的去除机制相关研究,将是今后水生态研究过程中的重点方向之一。

丁酸介导下肠道菌群与宿主免疫互作机制的研究进展

肠道菌群或其代谢产物在动物机体生长发育与功能完善方面起重要作用,当宿主与肠道菌群间的动态平衡被打破,可诱发局部或全身性炎症反应。丁酸不仅作为能源物质为机体提供能量,还能调控宿主先天性免疫和适应性免疫状态,促进机体免疫应答;并影响宿主分泌抗菌肽(AMPs)等预防肠道病原菌易位,维持肠道菌群的稳态。本文将系统介绍丁酸介导下肠道菌群与宿主免疫系统间互作机制的研究进展,并阐明其在肠道健康稳态中的重要作用。

传统发酵食品中乳酸菌与酵母菌互作机制研究进展

传统发酵食品历史悠久、风味独特并具有一定地域特色,深受当地居民喜爱,但在进一步推广中却面临产品质量不稳定、缺乏安全保障等问题。乳酸菌和酵母菌广泛存在于各类传统发酵食品中,并在发酵过程中起重要作用,因此,解析二者间的互作机制能为传统发酵食品发展提供理论支撑。目前已发现乳酸菌和酵母菌的互作机制可分为代谢产物互补、影响细胞生长、群体感应现象3大类。该文综述了乳酸菌与酵母菌混菌发酵两者间相互作用的研究方法及作用机制,以期为传统发酵食品工业化发展提供一定思路。