基于超热因子的中国热浪事件气候特征分析

采用世界气象组织气候委员会推荐基于超热因子(excess heat factor,EHF)的热浪指标并加以拓展,对中国1958—2013年的热浪事件气候变化进行分析。结果表明:华中、华东和西北地区的平均热浪次数要略多于中国其他地区;华东和华中地区的热浪最长持续天数和热浪总天数最多;热浪EHF最大值、年均EHF值和EHF中位数值有北高南低的分布特征;华东、华中地区的轻度、中度热浪天数较多,重度热浪天数较少,中国北部和西部则相反;中国热浪EHF年总量有增加的趋势、准3年的年际变化周期和明显的年代际突变;中国大部分地区的高温热浪有增加趋势,但在华中、华北、东北的部分地区变化不显著。以云南德钦站为例说明中国西部高原地区不仅存在高温热浪事件,而且在进入21世纪后日益严重。

热毒宁对上呼吸道感染内源性致热因子的影响

目的了解热毒宁对上呼吸道感染发热患者内源性致热因子的影响,探讨热毒宁在上呼吸道感染患者的退热机制。方法比较上呼吸道感染患者用热毒宁治疗前及治疗中内源性致因子6、12、24、48h的变化。结果经热毒宁治疗的上呼吸道感染患者6h后内源性致热因子血浆水平开始降低,P<0.05,12、24、48h继续降低并出现显著性改变,P均<0.01。结论热毒宁对上呼吸道感染患者的退热作用是通过下调内源性致热因子及炎性介质实现的。

板翅式热交换器显热传热因子的计算机算法

在介绍试验求解板翅式热交换器显热传热因子的基础上，提出一种利用计算机求解空气-空气板翅式交换器显热传热因子的算法，并给出了用C语言编写求解算法的流程图；最后对该算法求解显热传热因子进行了验证。

低浓度罗哌卡因阴道分娩镇痛对产妇产期发热及致热因子的影响

目的探讨低浓度罗哌卡因阴道分娩镇痛对产妇产期发热及致热因子的影响。方法选取本院收治的120例初产妇作为观察对象,根据随机数字表法将其分为3组,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别采用0.075%、0.100%、0.125%罗哌卡因阵痛。对3组产妇鼓膜温度、产程时间及镇痛时间、血清致热因子、产妇发热率及新生儿体质量和Apgar评分进行比较。结果3组产妇镇痛3 h后、胎儿娩出即刻、分娩后2 h的鼓膜温度情况与镇痛前比较差异无统计学意义(P>0.05);镇痛4、5 h的鼓膜温度情况与镇痛前比较,差异有统计学意义(P<0.05);3组产妇第一产程及第三产程组时间比较差异无统计学意义(P>0.05);第二产程时间、镇痛时间比较,Ⅰ组短于Ⅱ组,Ⅱ组短于Ⅲ组(P<0.05);Ⅲ组发热率高于Ⅰ组及Ⅱ组,差异有统计学意义(P<0.05);镇痛前、胎儿娩出即刻及分娩2 h后,3组产妇的血清致热因子水平比较差异无统计学意义(P>0.05);与镇痛前比较,胎儿娩出即刻及分娩2 h后3组产妇的白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平均有所升高,且胎儿娩出即刻时血清致热因子水平升高更为显著(P<0.05);3组新生儿体质量及1 min、5 min Apgar评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论低浓度罗哌卡因分娩镇痛产妇发热率低,产妇分娩期间发热与致热因子水平升高相关,但不同浓度罗哌卡因对致热因子水平影响差异不大。

热激转录因子HSF调控植物非生物胁迫响应的作用机制

热激转录因子(Heat shock transcription factors,HSF)是植物抵抗热胁迫最重要的转录因子家族之一,广泛存在于真核生物。HSF拥有高度保守的DNA结合域,可参与复杂的胁迫信号转导和响应网络。HSF作为信号转导链的末端组分,介导非生物逆境胁迫下靶标基因的表达。在逆境胁迫响应中,HSF受上游蛋白激酶介导磷酸化和泛素化或通过ABA信号通路结合热激元件,调控热激蛋白等下游基因的表达,从而提高植物的抗逆性。本文综述HSF的发现、结构、分类、调控机制及其在植物响应非生物逆境胁迫(极端温度、干旱、高盐碱和重金属等)中的作用机制,并对未来研究方向加以展望,以期为农作物和牧草抗逆性遗传改良提供理论依据和基因资源。

水稻热激转录因子HsfA2b调控非生物胁迫抗性的功能分析

【目的】水稻在生长发育过程中,常会受到各种非生物胁迫而严重影响产量。热激转录因子作为植物抗逆过程中的一个重要元件,通过调控一系列胁迫响应基因的表达以提高植物抗逆性。探究水稻热激转录因子OsHsfA2b调控非生物胁迫的功能与初步机理,为培育水稻抗逆新品种提供了优异基因资源和理论支撑。【方法】通过构建OsHsfA2b过量表达和RNAi的转基因水稻,分别观察水稻幼苗在高温、低温、干旱和高盐处理后的抗逆表型,统计存活率。同时,在逆境胁迫处理后,通过DAB染色检测水稻叶片活性氧(ROS)含量及RT-qPCR检测抗氧化途径相关基因OsSOD和OsCAT的表达量,分析OsHsfA2b对抗氧化途径的调控作用。【结果】在高温、低温、干旱和高盐等非生物胁迫条件下,水稻热激转录因子OsHsfA2b被显著诱导表达。与野生型NPB相比,OsHsfA2b过量表达转基因水稻对非生物胁迫的抗性明显增强,植株损伤程度较轻,存活率提高。相反,OsHsfA2b-RNAi水稻对非生物胁迫更加敏感,植株损伤严重,存活率降低。此外,在非生物胁迫条件下,OsHsfA2b过量表达转基因水稻比NPB和OsHsfA2bRNAi水稻体内活性氧的含量减少,并且OsHsfA2b显著诱导了抗氧化途径相关基因OsSOD和OsCAT的表达,OsHsfA2b参与抑制水稻体内活性氧的积累以降低逆境胁迫诱导的活性氧大量积累对植株的伤害。【结论】非生物胁迫下,水稻热激转录因子OsHsfA2b被显著诱导表达,可通过抗氧化途径正调控水稻对逆境胁迫的抗性。

老年慢性心力衰竭患者嗜铬粒蛋白A和热休克转录因子1与心脏损伤的关系

目的探讨老年慢性心力衰竭(CHF)患者血清嗜铬粒蛋白A(CgA)和热休克转录因子1(HSF1)的水平变化与心肌重构及心肌损伤的关系。方法选择2019年1月至2022年5月太原市中心医院收治的老年CHF患者165例(疾病组),其中纽约心脏病协会心功能分级Ⅰ级28例,Ⅱ级29例,Ⅲ级65例和Ⅳ级43例。收集同期本院健康志愿者80例(对照组)。检测2组入院血清CgA和HSF1水平,心肌重构和心肌损伤指标,用Pearson分析血清CgA和HSF1与心肌重构及心肌损伤的相关性。随访1年,失访6例,根据是否发生主要不良心血管事件(MACE)分为MACE组51例和非MACE组108例。用单因素和多因素logistic回归分析,使用ROC曲线分析血清CgA和HSF1对MACE的预测价值。结果疾病组血清CgA、左心室质量指数(LVMI)、左心室收缩末期容积(LVESV)、左心室后壁厚度(LVPWT)、肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)和N末端B型钠尿肽前体(NT-proBNP)水平显著高于对照组,HSF1和左心室射血分数(LVEF)显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。Pearson相关性分析显示,血清CgA与LVEF呈负相关,与LVMI、LVESV、LVPWT、cTnI、CK-MB和NT-proBNP呈正相关(P<0.01);血清HSF1与LVEF呈正相关,与LVMI、LVESV、LVPWT、cTnI、CK-MB和NT-proBNP呈负相关(P<0.01)。多因素logistic回归分析显示,CgA、HSF1、LVEF、LVMI、LVESV、LVPWT和cTnI是老年CHF患者MACE发生的影响因素(P<0.05,P<0.01)。ROC曲线分析显示,血清CgA截断值为387.55μg/L,敏感性为74.51%,特异性为71.30%,曲线下面积为0.802(95%CI:0.751~0.855);血清HSF1截断值为2.34 ng/L,敏感性为74.51%,特异性为69.44%,曲线下面积为0.760(95%CI:0.707~0.812)。结论老年CHF患者血清CgA和HSF1水平与心肌重构及心肌损伤有密切关联,可作为预测MACE的有力工具。

热休克转录因子1对视网膜色素上皮细胞抗氧化和抗衰老的调控作用

目的探讨热休克转录因子1(HSF1)对人视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)抗氧化和抗衰老的作用。方法利用成簇规律间隔短回文重复序列及相关蛋白9(CRISPR/Cas9)基因编辑技术敲除人ARPE-19细胞系中HSF 1基因,构建并获得2种HSF1缺失ARPE细胞株(ARPE/Hsf1-/-),分别命名为H8、H9细胞株。取野生型、H8和H9细胞株,应用DHE探针染色结合流式分析技术测定细胞内活性氧簇(ROS)含量,应用流式细胞分析方法测定细胞周期;采用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法测定不同培养时间点细胞活力值;采用结晶紫染色实验测定细胞相对存活率;采用β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色实验检测衰老细胞比率;采用Western blot法检测各细胞株中热休克蛋白(HSP)70、HSP27、聚集素(CLU)、p53、p21和白细胞介素(IL)-1β蛋白表达水平;采用实时荧光定量PCR法测定各细胞株中p53、p21、IL-6、IL-8、IL-1β、单核细胞趋化蛋白1(MCP1)mRNA表达水平。比较各细胞株在不同热休克处理条件下和HSP90抑制剂IPI504处理下热休克反应相关蛋白相对表达量,比较各细胞株不同浓度H_(2)O_(2)处理后相对存活率,比较各细胞株经或未经ROS清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)处理后p21蛋白相对表达量。结果基因测序显示H8和H9细胞株成功携带突变基因,Western blot检测结果显示H8、H9细胞株不表达HSF1蛋白,HSF1在ARPE-19细胞中被成功敲除。与野生型细胞株相比,H8、H9细胞株中的HSP70、HSP27、CLU蛋白相对表达水平显著降低,差异均有统计学意义(均P<0.05);各细胞株HSP90蛋白相对表达水平总体比较,差异无统计学意义(F=0.29,P>0.05)。在不同热休克刺激和IPI504诱导下野生型细胞株中HSP70、HSP27、CLU蛋白相对表达水平显著升高,差异均有统计学意义(均P<0.05);与野生型细胞株相比,H8和H9细胞株的HSP70、HSP27、CLU蛋白相对表达水平显著低于相应处理的野生型细胞,差异均有统计学意义(均P<0.05)。与野生型细胞株相比,H8和H9细胞株培养24、48、72和96 h的细胞活力均显著降低,差异均有统计学意义(均P<0.05)。与野生型细胞株比较,H8和H9细胞株G1期细胞百分比显著升高,细胞周期抑制因子p53、p21的mRNA和蛋白相对表达水平显著升高,差异均有统计学意义(均P<0.05),SA-β-gal染色阳性细胞比率显著增加,差异均有统计学意义(均P<0.001);衰老相关炎症因子IL-6、IL-8、IL-1β、MCP1 mRNA相对表达量显著下降,差异均有统计学意义(均P<0.001)。H8和H9细胞株ROS含量明显高于野生型细胞株,差异均有统计学意义(均P<0.001);H8和H9细胞株经NAC处理后p21蛋白相对表达量较未经NAC处理明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。H8和H9细胞株200、400、600、800μmol/L H 2O 2处理条件下细胞相对存活率明显低于野生型细胞,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论敲除HSF1可下调HSP的表达,激活ROS/P53/P21通路,诱导RPE细胞衰老,并增加RPE对氧化应激刺激的敏感性。HSF1在RPE细胞中可能具有抗衰老和抗氧化调控作用。

妊娠期糖尿病171例血清热休克蛋白70、热休克转录因子1表达与妊娠结局的关系

目的探讨妊娠期糖尿病病人(GDM)血清热休克蛋白70(HSP70)、热休克转录因子1(HSF1)的表达水平及其与妊娠结局的关系。方法选取2019年1月至2021年1月在首都医科大学大兴教学医院收治的171例GDM病人作为GDM组,根据GDM病人妊娠结局分为妊娠结局不良组(91例)和妊娠结局良好组(80例),另选取同期在该院产检的健康孕妇172例作为对照组,采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测血清HSP70水平,采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法测定血清HSF1 mRNA的相对表达量,比较两组实验室指标。采用Pearson法分析GDM病人血清HSP70、HSF1 mRNA水平与临床指标的相关性;使用受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析HSP70、HSF1及超敏C-反应蛋白(hs-CRP)、胱抑素C对GDM病人发生不良妊娠结局的预测价值。结果与对照组比较,GDM组病人空腹血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)及肌酐、尿酸、hs-CRP、胱抑素C、HSP70[(0.30±0.10)μg/L比(0.21±0.09)μg/L]、HSF1 mRNA水平(1.99±0.35比1.03±0.32)明显升高(均P<0.05);对照组发生不良妊娠结局有13例,发生率为7.56%,GDM组病人发生不良妊娠结局有91例,发生率为53.22%,GDM组病人发生不良妊娠结局发生率远高于对照组(P<0.05);与妊娠结局良好组比较,妊娠结局不良组病人血清HSP70[(0.33±0.14)μg/L比(0.27±0.05)μg/L]、HSF1 mRNA(2.22±0.30比1.73±0.41)明显升高(均P<0.05);GDM病人血清HSP70与HSF1 mRNA水平呈正相关(P<0.05),血清HSP70、HSF1 mRNA水平与空腹血糖、HbA1c、肌酐、尿酸、hs-CRP及胱抑素C均呈正相关(均P<0.05);ROC曲线分析结果表明,HSP70、HSF1、hs-CRP、胱抑素C预测GDM病人发生不良妊娠结局的曲线下面积(AUC)分别为0.62、0.69、0.60、0.58;血清HSP70联合HSF1 mRNA预测GDM病人发生不良妊娠结局的AUC为0.83,明显高于血清HSP70、HSF1 mRNA及hs-CRP、胱抑素C水平单独预测(均P<0.05)。结论GDM病人血清HSP70、HSF1呈高表达,且二者联合检测对妊娠结局具有较高的预测价值。

中药对急性热应激小白鼠肺、肾脏的热休克蛋白70及热休克因子1表达量的影响

文章旨在研究中药对急性热应激小白鼠肺、肾脏的热休克蛋白70及热休克因子1表达量的影响。试验选用体质健康,体重基本一致的6~7周龄健康SPF级昆明小白鼠90只,将其随机分为7组,分别为复方一组、复方二组和复方三组、紫锥菊组、王老吉组、阳性空白对照组、阴性空白对照组,每组10只。在试验第1、3小时每组取5只小白鼠,采用ELISA法测定小白鼠肺、肾脏组织热休克蛋白70(HSP70)和热休克因子1(HSF1)表达量。结果显示,中药复方组能有效提高热应激小白鼠肺脏和肾脏HSP70表达量,复方一,复方二和紫锥菊能提高热应激小鼠肺脏HSP70的含量,复方三和王老吉组能缓解其下降幅度。高热应激过程中小白鼠肺脏HSF1表达量呈上升趋势,复方二能显著提高肺脏HSF1的表达量;但肾脏HSF1的表达量却呈下降趋势,这与肾脏HSP70高表达有关。结果表明,在此试验中,通过HSP70的表达量变化阐明了中药对急性热应激的预防保护能力。

不同放电倍率下软包锂离子电池非均匀生热表征方法

软包锂离子电池非均匀的温度分布严重影响其循环性能、使用寿命和安全性。针对软包锂离子电池生热的建模表征复杂且精度不高的问题,提出了一种基于生热分布因子的软包锂离子电池非均匀生热表征方法。将电池划分成不同区域,并将生热分布因子引入Bernardi生热公式中获取不同区域的生热率;通过传热和优化数值模拟求解电池的温度分布,同时辨识不同区域的生热分布因子,分析了软包电池生热非均匀分布特性;采用三次样条差值法推导了生热分布因子与放电倍率的对应关系,研究了不同放电倍率下生热分布因子的演化规律。实验结果表明,该方法所建立的热模型在2.75 C和3.75 C下的温度估计值的平均绝对百分比误差最大不超过1.55%,该方法能够准确估计电池非均匀的生热率,并实现电池温度分布特性的有效表征。

桃热激转录因子PpHSF18基因的克隆及功能分析

【目的】克隆桃热激转录因子PpHSF18基因,分析其在2种树型桃中的表达,探究其在分枝角度形成中的功能。【方法】测定一年生普通型桃大久保和柱型桃洒红龙柱枝条不同生长时期分枝角度,并分析11个桃PpHSFAs基因在2种树型中的表达;克隆PpHSF18基因,构建PpHSF18基因的过表达载体,并进行拟南芥遗传转化,探究其对拟南芥株型和分枝角度的影响。【结果】柱型桃品种洒红龙柱枝条分枝角度显著小于普通型桃大久保,大久保桃分枝角度随着枝条生长逐渐增大,而洒红龙柱桃分枝角度变化不明显;11个桃A类HSF转录因子家族基因在2种树型桃茎尖中的表达呈3种趋势,其中PpHSF18与PpLAZY1呈相同表达趋势,即在柱型桃中表达量显著高于普通型桃,且与水稻OsHSFA2D同源性最高;PpHSF18三个转基因株系分枝角度均小于野生型拟南芥分枝角度,表明PpHSF18参与植物分枝角度的形成。【结论】过表达PpHSF18导致转基因拟南芥分枝角度变小,为进一步解析PpHSF18在桃分枝角度形成中的作用提供理论依据。

热诱导转录因子ZmNF-YC13调控热胁迫应答基因提高玉米耐热性

热胁迫是影响玉米生长发育和产量形成的重要因素,相关抗性基因的挖掘和机制解析是进行玉米耐热品种培育的重要分子基础,而目前这方面的研究仍是缺乏。本研究鉴定到一个与热胁迫应答相关的核因子ZmNF-YC13,该基因受高温和渗透胁迫快速诱导表达。用拟南芥热胁迫诱导表达基因AtHSP70的启动子驱动ZmNF-YC13基因,转化玉米筛选出了热诱导表达的转基因材料HSP21Pro:ZmNF-YC13-myc。高温处理后的表型鉴定表明,叶长、叶宽、地上部粗、地上部分和地下部分的鲜重和干重均显著高于野生型。表达分析表明, ZmNF-YC13能增强下游热胁迫应答基因响应热胁迫的程度。荧光素酶报告基因实验和ChIP-qPCR实验表明,ZmNF-YC13可调控热应激转录因子ZmHsfA2c的表达。这些结果初步证实了ZmNF-YC13可通过调控下游热胁迫应答基因来提高玉米的耐热能力,可为利用该位点的多态性进行分子标记辅助选择和种质资源鉴定提供理论依据。

茭白热激转录因子基因的鉴定与分析

为探究热激转录因子(heat shock transcription factor,HSF)基因家族在茭白耐热性中的功能及潜在应用,本试验以‘龙茭2号’为材料,利用生物信息学手段,鉴定出28个茭白HSF蛋白并对其进行分析。理化性质分析表明,茭白HSF家族蛋白的理论等电点为4.77~11.63,分子量为16.77~101.29 kDa,氨基酸长度为239~661个氨基酸,不稳定系数均大于40。多序列比对发现其DNA结合域具有高度保守性,长约为100个氨基酸。通过MEGA 7.0软件构建茭白、拟南芥、毛竹和水稻的HSF蛋白系统发育树,发现HSF蛋白可以分为A、B、C 3个分支,茭白HSF家族中含有17个A类成员、7个B类成员、4个C类成员。进一步通过实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)分析高温胁迫下茭白HSF基因家族的表达模式和热胁迫生理指标,结果表明,有14个HSF基因在高温胁迫(42℃,12 h)后处于高表达水平(表达量提高10倍以上),其中Zl HSF-04、ZlHSF-12、ZlHSF-27表达量上调最明显,与常温对照组(CK)相比分别上调37倍、36倍、44倍;同时,高温胁迫下茭白幼苗叶片出现大面积失水失绿的现象,叶片干枯卷曲,且光系统Ⅱ最大光化学效率较CK降低了49.9%,而相对电导率,丙二醛、脯氨酸、过氧化氢含量与CK相比分别增加了409%、97%、396%和99%。本结果为进一步研究HSF基因家族在茭白热激响应中的功能提供了理论依据。

拟南芥热激转录因子HSFB2b负调控植物热形态建成

为探究参与极端高温环境应答的热激转录因子(heat shock transcription factor, HSF)是否也参与了温和高温下的植物热形态建成,本研究通过CRISPR/Cas9基因编辑技术,结合一系列生理生化和遗传学实验,以及效应因子-报告基因系统(effector-reporter)等实验方法,发现热激转录因子HSFB2b受温和高温诱导,在热形态建成过程中发挥着重要作用。在温和高温(29℃)下,拟南芥突变体hsfb2b表现出比野生型更长的下胚轴表型,揭示HSFB2b作为负调控因子在热形态建成中发挥作用。亚细胞定位实验表明,HSFB2b蛋白在细胞核中发挥功能。实时荧光定量聚合酶链反应分析表明,温和高温下野生型植株中热激蛋白(heat shock proteins, HSPs)基因、热激转录因子HSFA2和茉莉酸降解基因ST2A相对于常温(22℃)时表达上调,但这些基因在突变体hsfb2b中上调倍数更大。此外,效应因子-报告基因系统实验证实HSFB2b可以结合ST2A启动子热激元件(heat shock element, HSE),从而抑制ST2A表达。综上所述,受温和高温诱导的热激转录因子HSFB2b在下胚轴伸长调控中起负调控作用,并且在分子机制上HSFB2b通过识别HSE元件,负调控茉莉酸降解相关基因ST2A的表达,从而负调控植物热形态建成。

敲低热休克转录因子5(Hsf5)对小鼠睾丸间质细胞和支持细胞中热休克家族的影响

目的探讨敲低热休克转录因子5(Hsf5)对小鼠睾丸间质细胞(TM3)和支持细胞(TM4)中热休克家族表达的影响。方法培养小鼠TM3和TM4细胞,随机分为对照组(control group)和Hsf5敲低组(Hsf5 knockdown group)。用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测两种细胞中热休克转录因子(HSFs)和热休克蛋白(HSPs)mRNA的表达。根据RT-qPCR结果分别选取两种细胞中变化具有显著差异的HSPs(P<0.01),应用Western blot检测TM3细胞中HSPA2、HSPA5、HSP90ab1和TM4细胞中HSPA2、HSP90aa1蛋白表达。结果用siRNA干扰技术成功构建Hsf5敲低模型。敲低Hsf5后,TM3细胞中Hspa2、Hspa5、Hsp90ab1和TM4细胞中Hsf2、Hspa2、Hsp90aa1、Hsp90ab1、Hspd1的mRNA表达明显下调(P<0.05)。与对照组相比,在Hsf5敲低组中,TM3细胞中HSPA2、HSPA5和TM4细胞中HSPA2蛋白表达明显下调(P<0.05)。结论HSF5可能通过调控小鼠睾丸间质细胞和支持细胞中HSPA2和HSPA5的表达参与精子发生。

高温热冲击下花岗岩内一维热传导规律试验研究

热对岩石物理力学性质的劣化作用受岩石的结构、矿物组成及分布等多方面因素共同决定。为解决工程中存在的半无限大物体经历高温热冲击时其内部的一维热传导问题,通过设置高温热冲击试验,对热冲击过程中的温度场、升温速率、温度梯度场进行分析,并引入热冲击因子来定量表征高温热冲击过程中热对岩石的破坏程度,探讨热源温度及介质对花岗岩传热的影响,研究结果表明:不同冲击温度下花岗岩内温度变化均分为3个阶段:快速升温阶段、缓慢升温阶段、稳定阶段;由于花岗岩的非均质性,高温热冲击下花岗岩内温度场和温度梯度场分布均具有紊乱性,且温度梯度场紊乱程度高于温度场;高温热冲击过程中热冲击因子在花岗岩内的分布具有明显的非均质性,且其波峰具有动态移动的性质;100℃时,水相对硅油具有更大的对流换热系数,此状态下花岗岩内温度、升温速率、温度梯度均具有更大的峰值且更早进入稳定阶段。

木薯MeHsfB3b转录因子与MeFKBP20蛋白互作关系验证

热激转录因子MeHsfB3b是调控木薯抗细菌性枯萎病的重要节点,前期通过酵母双杂交技术获得MeHsfB3b的候选互作蛋白MeFKBP20,该蛋白属于FKBP型肽脯氨酰顺反异构酶基因家族。本研究克隆获得MeFKBP20基因全长为561 bp,编码186个氨基酸,蛋白质分子质量为19.99 kDa,具有FKPB_C结构域。表达模式分析发现:MeFKBP20基因在木薯成熟叶片及根部高表达,在幼叶和叶柄的表达量较低;并能够迅速响应病原菌XpmCHN11诱导,持续保持较高的表达丰度,推测其参与了木薯响应病原菌侵染的过程。利用酵母双杂交点对点、双分子荧光互补实验证明MeHsfB3b蛋白通过在201~241 aa区域与MeFKBP20蛋白作用。本研究结果有助于进一步解析MeHsfB3b基因调控木薯对细菌性枯萎病的抗病机理。

祁连山北坡草地植物群落特征与土壤水热因子的关系

环境因子对草地生态系统的结构和功能有重要影响。通过野外调查和室内实验,研究了祁连山北坡草地植物群落的物种多样性和地上生物量变化,并对地上生物量与土壤水热因子的关系进行了探讨。结果表明：5—9月,不同草地植物群落的丰富度、多样性、均匀度变化均表现为单峰曲线,不同草地植物群落之间丰富度和多样性差异显著,而均匀度在5、7、9月差异不显著;山地草甸草原与山地草原的物种中等不相似,其他草地植物群落的物种极不相似,不同草地植物群落沿海拔替代明显;5—9月,不同草地植物群落的地上生物量均为单峰曲线,山地草甸和山地荒漠草原的地上生物量在7月最大,而山地草甸草原和山地草原的地上生物量在8月最大;不同草地植物群落地上生物量的积累与当月0~10cm的地温明显正相关,而与当月土壤水分不相关。

桑树热激转录因子(Hsf)基因家族克隆及MnHsfA1基因表达模式分析

【目的】克隆桑树热激转录因子(Hsf)基因家族成员,并分析MnHsfA1基因表达模式,为深入研究该家族在桑树热应激响应中的调控机制及桑树育种提供理论参考。【方法】以川桑幼苗为试验材料,克隆其MnHsfs基因,通过多序列比对、构建系统发育进化树和MEME保守基序在线预测分析,对MnHsfs蛋白的理化性质、保守结构域、信号肽、跨膜结构域、亚细胞定位和启动子顺式作用元件进行预测,利用实时荧光定量PCR检测MnHsfA1基因在高温和干旱胁迫处理下的表达模式。【结果】从桑树中克隆到14个MnHsfs基因的全长编码区(CDS)序列,分别为MnHsfA4a、MnHsfA4b、MnHsfA2、MnHsfA5、MnHsfA6b-1、MnHsfA6b-2、MnHsfB4-2、MnHsfA8、MnHsfB3、MnHsfB2b、MnHsfC1、MnHsfB2a、MnHsfB4-1和MnHsfA1,长度分别为1239、1278、1404、1431、1101、1140、1185、1197、711、996、1029、936、900和1437 bp,分别编码412、425、467、476、366、379、394、398、236、331、342、312、299和478个氨基酸残基,大部分MnHsfs蛋白是一个亲水、不稳定的酸性蛋白。MnHsfs蛋白包括结合功能域(DBD)、寡聚化功能域(OD)、AHA和KLFGV等结构域,可分为A、B和C类。MnHsfA1与苹果、菠菜和拟南芥的HsfA1相似性最高;与对照相比,MnHsfA1基因相对表达量在高温和干旱胁迫处理下均显著上调(P<0.05)。【结论】MnHsfs基因具有较高的遗传保守性,高温和干旱胁迫诱导MnHsfA1基因高表达,且MnHsfA1基因的启动子顺式作用元件中含有脱落酸、茉莉酸甲酯、赤霉素等激素响应元件以及与各种非生物胁迫相关的转录因子,推测其同时调节多种非生物胁迫。