CO_(2)激光直写PI薄膜温度、应力场仿真与分析

CO_(2)激光直写诱导碳基前驱体生成石墨烯过程中,温度与应力是影响石墨烯生成质量的主要因素。利用COMSOL Multiphysics仿真软件,建立连续CO_(2)激光作用于聚酰亚胺(PI)薄膜温度场与应力场模型,研究激光功率、光斑直径、扫描速度对平均升温速率(δ)及热应力的影响,并根据石墨烯生成温度阈值与薄膜受损温度阈值筛选出合理参数范围。仿真结果表明:在重复扫描策略下,薄膜正面平均升温速率δ1与激光功率呈线性正相关关系,与光斑直径呈指数下降关系,与扫描速度呈幂函数单调递减关系,δ1的较优范围为93.6℃/s≤δ_(1)≤147.8℃/s;背面平均升温速率δ2与激光功率呈线性正相关规律,与光斑直径呈二次函数单调递减规律,与扫描速度呈线性负相关规律,δ2的较优范围为69.5℃/s≤δ_(2)≤86.9℃/s。激光功率是影响热应力的主要因素,仿真结果与结论可为PI薄膜激光诱导石墨烯研究提供参考。

植物响应缺磷胁迫的分子机制研究进展

磷是植物生长发育必需的大量营养元素之一。土壤中的磷主要以无机磷酸盐(inorganic phosphate, Pi)的形式被植物吸收。然而,土壤中的Pi易被固定,有效性较低。因此,研究植物响应缺Pi胁迫的分子机制对于提高作物磷素的有效利用具有重要意义。近20年来,植物缺Pi响应调控机制的研究取得了突破性进展。本文对近年来国内外研究进展进行了系统性的综述,包括植物局部缺Pi胁迫响应信号介导的根构型改变,以缺Pi响应因子PHR(PHOSPHATE STARVATION RESPONSE)-SPX(SYG1/Pho81/XPR1)为中心的植物系统性缺Pi响应信号网络的调控机制,缺Pi条件下水稻丛枝菌根真菌共生的分子机制,植物对磷素从根际到地上部的运输和分配机制,以及植物叶片向籽粒转运磷素的再分配与再利用机制等。最后,我们对今后缺Pi胁迫响应分子机制的研究方向进行了探讨。该综述通过对已有研究成果的总结和对未来研究方向的展望,以期为植物缺Pi胁迫响应分子机制研究和作物磷高效改良提供科学参考。

人谷胱甘肽 S-转移酶pi(GSTp)中半胱氨酸对其在细胞氧化应激下功能的影响

利用PCR定点突变技术构建人GSTp三种半胱氨酸突变体C^(47/101)、C^(14/47/101)和C^(14/47/101/169)。将CSTp 野生型和突变体表达质粒转染293细胞,以CDNB 为底物测定胞内GST 的转移酶活性,结果显示各类突变体均明显抑制了细胞内源性CST 的催化活性,具有显著的负显性(dominant nega-tive)突变体的功能;将CSTp 野生型和突变体与c-Jun、NF-kB 和p53的报告基因载体共转染,通过萤光素酶活性测定发现突变体C^(14/47/101)和C^(14/47/101/169)能明显激活c-Jun 和p21的转录活性;Western印迹分析显示突变体均能上调细胞内p21蛋白的水平,细胞存活率的测定表明GSTp 突变体能增强293细胞对H_2O_2刺激的敏感性;实验结果表明半胱氨酸残基对于维持GSTp 在对抗细胞氧化应激过程中的保护作用至关重要。

利用cDNA-AFLP技术分析小麦应答低磷胁迫的特异表达基因

以磷高效小麦品种石新828为材料,采用cDNA-AFLP技术,鉴定了短期(1～6h)、中期(12～48h)和长期(72～144h)低磷胁迫根系特异上、下调表达基因的表达序列标签(EST)。共有非重复的上调ESTs142个,下调ESTs94个。胁迫下的前者分别含短、中和长期23、53和66个;后者分别含短、中和长期17、39和38个。对其功能比对发现,上调ESTs在功能上归属于信号转导、转录调控、代谢、逆境响应、发育、物质运输、脂类代谢和功能未知等类别,下调EST除上述类别外,还含有蛋白质合成和降解等类别。部分转录因子基因(如水稻OsPTF1和拟南芥ZAT10高度同源的转录因子基因)、促分裂原激酶基因MAPK1a、钙依赖蛋白激酶基因CPK1A和蛋白激酶基因(如serine/threonine kinase)、高亲和磷转运蛋白基因(PHT3和PT2)、过氧化物酶基因(如peroxidase73)和谷胱甘肽-S-转移酶基因(glutathione S-transferase),受到低磷胁迫的特异增强诱导,在改善小麦植株对低磷胁迫的适应能力中可能具有重要作用。研究表明,小麦对低磷胁迫的响应,在分子水平上存在着植株感受低磷胁迫信号和信号转导、进一步在生理生化方面对胁迫信号产生应答等复杂的过程。

富集小麦磷胁迫响应基因的cDNA差减文库构建和部分ESTs的功能鉴定

植物在形态学和生化代谢水平上对低磷胁迫逆境的响应，是特异表达基因在时空上精细协同作用的结果。以前期工作中鉴定的磷高效小麦品种石新828为材料，构建了富集不同低磷处理时间点特异表达基因的根系cDNA差减抑制杂交文库。获得的克隆总数为2682个。对随机选取的文库克隆研究发现，克隆中插入的片段长度为250．750bp。测序结果和功能比对发现，具有功能比对结果的克隆比例为70％，其中部分分别与小麦、大麦、水稻、玉米和拟南芥等植物种属高度同源，参与转录调控、蛋白质合成和代谢等多个生物学过程。该富集低磷胁迫响应基因文库为进一步鉴定小麦响应磷胁迫逆境的基因调控网络和克隆重要的磷高效相关基因奠定了坚实的基础。

小麦应答低磷的钙依赖蛋白激酶基因TaCPK1A和TaCPK10的克隆和表达

采用构建富集磷胁迫特异表达基因cDNA差减文库、序列分析和cDNA-AFLP技术,鉴定了2个应答低磷胁迫的钙依赖蛋白激酶(CDPK)基因的表达序列标签。克隆、测序和比对结果表明,上述基因分别为TaCPK1A和TaCPK10。其cDNA长度分别为2129bp和1696bp,开放阅读框分别为1599bp和1281bp,分别编码532和426个氨基酸;具有CDPK的典型结构特征。系统进化分析表明,上述基因的核苷酸序列同源性低,分别来自不同的祖先。在对低磷胁迫的响应上,TaCPK1A在磷胁迫1～24h范围内根系内的表达水平不断增强,叶内表达水平在1h内明显被诱导,以后保持稳定;TaCPK10在相应磷胁迫时间范围根叶内的表达水平均呈低—高—低变化,在磷胁迫1h的表达被诱导,以后又逐渐降至胁迫前水平。TaCPK1A和TaCPK10对氮、钾胁迫没有应答响应。结果表明,CDPK在介导小麦低磷胁迫的信号转导中具有重要作用,小麦中存在两种或多种CDPK介导的磷酸化过程参与低磷信号的转导。

磷胁迫下羊草的响应及磷响应相关基因表达分析

【目的】磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,研究无机磷酸盐(inorganic phosphate,Pi)胁迫下羊草的响应,筛选不同浓度Pi胁迫下的内参基因,并分析Pi响应相关基因的表达,为羊草Pi胁迫响应的分子机制研究提供基础数据。【方法】以羊草幼苗为材料,进行不同浓度Pi处理培养,对羊草的株高和根长进行检测,利用钒钼黄比色法检测羊草植株中Pi的含量。根据羊草转录组数据选取7个候选内参基因,从NCBI核酸序列数据库选取1个候选内参基因,对羊草不同处理材料进行总RNA提取和cDNA合成,利用qRT-PCR对候选内参基因的表达进行检测,并通过geNorm、NormFinder和Bestkeeper软件对其稳定性进行评估。根据筛选获得的较稳定内参基因,对Pi响应基因的qRT-PCR检测数据进行相对定量分析。【结果】表型观测结果显示,无论是低Pi还是高Pi胁迫都使得羊草的生长减缓;株高对低Pi或缺Pi胁迫较为敏感,根长对高Pi胁迫较为敏感;并随着处理浓度的增加羊草中Pi的含量也增加。qRT-PCR溶解曲线分析显示8个候选内参基因均具有单一的溶解峰,基因表达谱分析表明8个候选内参基因的CT值范围是17.16-26.61,其中,LcGAPDH的表达丰度最高为17.16-20.22,Lc18SrRNA的表达丰度最低为23.28-26.61,CT值变异系数最小的为LcARPT(2.09%),最大的为LcTUA(6.8%)。综合geNorm、NormFinder和Bestkeeper稳定性排名,通过计算几何平均数,获得8个候选内参基因综合稳定性排名,其中排名靠前的3个基因分别为Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α,排名最后的2个基因为LcTUA和LcTUB。分别以Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α作为内参基因,qRT-PCR相对定量表达分析结果显示,与对照相比,LcPHO1-2的表达受低Pi或者缺Pi诱导;LcPAP2的表达受高Pi诱导;而LcPAP27的表达同时受低Pi和高Pi下调。【结论】低Pi和高Pi胁迫均使羊草生长受阻,羊草地上组织与地下组织对Pi胁迫响应的模式不同。筛选出3个表达较为稳定的内参基因Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α。LcPHO1-2和LcPAP2分别参与了羊草对低Pi和高Pi的应答响应,LcPAP27同时参与了羊草对低Pi和高Pi的响应进程。

响应低磷胁迫的小麦MDP激酶基因TaMPK1a-1的克隆和表达分析

【目的】蛋白磷酸化在介导非生物逆境信号的转导中具有重要作用。以笔者在低磷胁迫下鉴定的小麦促分裂原活化蛋白激酶(MAP激酶)基因TaMPK1a-1为基础,开展该基因应答低磷逆境分子特征的研究。【方法】利用cDNA-AFLP技术,鉴定特异上调表达的MAP激酶基因TaMPK1a-1。采用生物信息学技术研究基因结构和编码蛋白特征,采用半定量RT-PCR技术研究TaMPK1a-1应答低磷胁迫逆境的分子特征。【结果】TaMPK1a-1 cDNA长度为2170bp,开放阅读框为1737bp,编码578个氨基酸残基。TaMPK1a-1含有2个参与双重磷酸化作用的TEY和TDY基序。在正常供磷条件下,磷高效品种石新828和磷低效品种冀7369根叶中均检测不到TaMPK1a-1的转录本;低磷处理下,TaMPK1a-1的表达在上述品种的根叶中均受到明显诱导。与冀7369相比,低磷条件下石新828根叶中TaMPK1a-1的转录本明显增多。【结论】TaMPK1a-1级联转导途径不仅影响着小麦对低磷信号的响应,而且对于增强小麦适应低磷胁迫的能力中也可能具有重要作用。

热应激对大鼠纹状体多巴胺介导的磷脂酰肌醇信号系统的影响

目的探讨热应激对纹状体多巴胺 (DA)介导的磷脂酰肌醇 (PI)信号转导系统的影响。方法将雄性Wistar大鼠随机分为对照组和热应激组 ,大鼠在加热小仓中受热 ,达到设定肛温 (Tr)时即刻取出 ,取纹状体 ,分别用荧光分光光度法、酸碱滴定法、高压液相法和Fura 2 /AM荧光标记法测DA含量、PLA2活性、PI含量和 [Ca2 +]i。结果 41 .0℃Tr以上时 ,随Tr升高DA含量有持续增高趋势 ,并在 43.0℃Tr时 ,比对照显著增加 ;在 41 .0℃Tr时 ,PLA2 活性较对照显著增强 ,热应激组PI含量显著低于对照 ;在42 .0℃Tr时 ,[Ca2 +]i 比对照显著增高 ,热应激前 1h给予D2R拮抗剂氯氮平 ,则可减弱热应激引起的[Ca2 +]i 的升高 ,并延长肛温到达 42 .0℃的时间。结论热应激可能激动了DA介导的PI信号转导系统 ,[Ca2 +]i 升高可能经D2R介导 ,用D2R拮抗剂 ,可以提高机体耐热性。

磷脂酶在植物逆境胁迫信号传导中的作用

磷脂酰肌醇是构成细胞膜的重要组分,它在磷脂酶的作用下水解产生三磷酸肌醇、二酰基甘油、磷脂酸、溶血磷脂、不饱和脂肪酸等,不仅可以作为磷脂的合成原料,而且在细胞感受外界刺激及其信号传导过程中也起着重要作用.磷脂酰肌醇信号传导途径与光合作用、激素调控等影响植物生长发育过程及抗逆信号传导关系密切,由于磷脂酶的活性直接影响这些信号分子的产生,磷脂酶在磷脂酰肌醇信号传导途径中处于一个中心地位,根据磷酯不同水解位点所分类的磷脂酶PLA2,PLC和PLD具有多种同功酶形式,分别在植物生长发育的不同阶段及对外界环境因子应答的信号传导过程中起着重要的调节作用.

挠性多层板材料变形的原因及解决方法

本文介绍了挠性多层板在制造过程中产生变形的原因,以及由变形所引起的问题,并使用补偿的方法使问题得到初步的解决。

染色体代换对低磷胁迫下小麦苗期磷素吸收能力的影响

以一整套"中国春"背景的单染色体代换系和受体"中国春"、供体"Synthetic 6x"为材料,研究了水培条件下磷胁迫对小麦苗期磷素吸收和利用能力的变化。结果表明,低磷条件下,"Synthetic 6x"比中国春在磷胁迫下有较高的磷吸收能力,较之供体"Synthetic 6x"和受体"中国春",各代换系的单株磷累积能力存在较大差异,可划分为高效、中效和低效3个效率组,其中来自供体的A组染色体和3D染色体可能携带有耐低磷能力的主效基因:染色体6A、3D和2A的耐低磷能力较强。同时,与受体中国春相比,6A、3D和2A代换系在低磷条件下,还具有较高的单株氮累积量和含氮量,而且代换系6A和3D还具有较高的单株钾累积量和含钾量,推测6A、3D和2A代换系对多种养分的吸收具有重要的遗传调控作用,认为以这些代换系可作为小麦养分效率改良的重要种质资源。

创伤后应激障碍精神生物学机制研究进展

综述了创伤后应激障碍在5-羟色胺、去甲肾上腺素、下丘脑-脑垂体-肾上腺轴等精神生物学机制方面的研究进展。

调肝、健脾、补肾治法及人参总皂甙对反复心理应激大鼠下丘脑及海马氨基酸含量的影响

目的 :观察调肝 (调肝方 )、健脾 (四君子汤 )、补肾 (肾气丸 )治法方药及人参总皂甙对反复心理应激大鼠下丘脑及海马氨基酸含量的影响。方法 :用OPA高效液相色谱分析法检测下丘脑、海马氨基酸含量。结果 :人参总皂甙组下丘脑Glu明显下降(P <0 .0 5 ) ,健脾组与人参总皂甙组下丘脑Asp水平均明显低于模型组和正常对照组 (P <0 .0 1)。模型组海马Glu明显下降 (P <0 .0 5 )。补肾组、健脾组和人参总皂甙组海马Glu和Asp均明显升高 (P <0 .0 1)。调肝组、健脾组和人参总皂甙组下丘脑GABA和Tau均明显下降 (P <0 .0 5或 0 .0 1)。补肾组下丘脑GABA明显下降 (P <0 .0 1)。模型组海马Tau明显下降 (P <0 .0 5 )。健脾组、补肾组与人参总皂甙组海马GABA和Tau均有不同程度地升高 (P <0 .0 1)。结论 :调肝治法方药的中枢作用部位可能主要在下丘脑 ,其作用机制可能与下调基酸水平有关 ;而健脾、补肾治法方药及人参总皂甙的中枢作用部位可能与海马和下丘脑都有密切关系 ,作用机制则与上调氨基酸水平有关。

应激致高血压大鼠神经核团c-fos蛋白表达及细胞凋亡的研究

为探讨应激性高血压大鼠发病中血管紧张素II(AII)的作用,通过足底电击结合噪声刺激制备了应激性高血压大鼠,对急性应激大鼠不同时间血浆中的AII含量进行了测定.结果表明:应激刺激导致的高血压与血浆AII浓度增加有关,并与c-fos蛋白表达和细胞凋亡有关.中枢缰核、下丘脑外侧核、杏仁中央核、岛叶神经元等参与了此过程.

小麦SAPs家族分析及TaSAP1;1耐盐和低磷胁迫功能研究

胁迫相关蛋白(SAPs,stress-associated proteins)在植株应答非生物逆境中扮演重要角色,但对小麦中该家族基因信息及成员的功能了解尚少。本研究对小麦SAP家族基因鉴定得到62个成员,并结合系统进化、基因结构和蛋白基序组成进行了分析。应用qRT-PCR研究前期发现的该家族低磷胁迫应答成员TaSAP1;1的表达特征,结果表明其表达量在两种胁迫后均显著增加。该基因存在生物多样性,亚细胞定位分析发现TaSAP1;1定位于细胞核。构建表达载体并转化烟草,获得过表达转基因系(OE,overexpression lines),结合表型特征和植株鲜重、叶面积以及叶绿素含量等参数分析发现,过表达该基因不仅提高了植株耐盐性,还增强了对低磷胁迫的抵御。其中过表达株系较野生型耐盐性和耐低磷能力增加可能分别与部分ABA信号途径基因NtSAPKs表达量增加引起的气孔关闭速度加快和部分磷转运蛋白(PTs,Phosphate transporters)基因的上调表达有关。此外,酵母双杂交技术分析发现TaSAP1;1与小麦转氨酶TaAMTR存在的相互作用可能也参与了该基因抵御胁迫的功能。研究结果丰富了对小麦SAP基因家族的认识,也对其成员参与非生物胁迫的功能有了新理解,为作物综合抗逆遗传改良提供了理论依据。

低氧胁迫对鲢肝和脑细胞凋亡的影响

【目的】通过磷脂结合蛋白V/碘化丙啶(Annexin V/PI)流式细胞分析法和原位末端脱氧核苷酸转移酶标记(TUNEL)法检测低氧胁迫下鲢肝、脑细胞的凋亡情况。【方法】将鲢分成对照组和低氧处理组,对照组正常饲养,低氧处理组用保鲜膜将水箱上口封住进行低氧处理,分别在鲢浮头期以及死亡期取其肝、脑组织,同时取对照组鲢肝、脑组织,采用Annexin V/PI流式细胞分析法和TUNEL法检测其细胞凋亡情况。【结果】Annexin V/PI流式细胞仪分析结果表明,在鲢肝脏中细胞凋亡率依次是对照组8.85%、低氧处理组浮头期22.06%、低氧处理组死亡期22.91%;脑中细胞凋亡率依次是对照组8.18%、低氧处理组浮头期24.80%、低氧处理组死亡期24.86%。TUNEL法检测结果显示,肝脏中细胞凋亡率是对照组3.80%、低氧处理组浮头期36.78%、低氧处理组死亡期37.27%;脑中细胞凋亡率依次是对照组6.74%、低氧处理组浮头期35.04%、低氧处理组死亡期35.71%。与正常对照组比较,低氧胁迫后鲢肝、脑细胞凋亡率极显著增大,但随着低氧胁迫时间延长细胞凋亡率无明显差异。【结论】低氧胁迫会极显著促进鲢肝和脑细胞发生凋亡,但鲢肝、脑组织中细胞凋亡率不会随着低氧胁迫时间延长而产生显著差异。

小麦紫色酸性磷酸酶基因TaPAPhyb1的分子特征及在低磷下表达特性

在富集低磷上调表达的小麦根系cDNA差减文库中,鉴定了1个与大麦紫色酸性磷酸酶基因Hv-PAPhyb1高度同源的表达序列标签TaPAPhyb1-EST。经同源查找获得了该EST对应的基因(TaPAPhyb1)。TaPAPhyb1 cDNA全长2 045bp,编码537个aa。TaPAPhyb1定位为细胞质膜,含有1个由20个aa组成位于N-端的信号肽和紫色酸性磷酸酶共有的3个保守域。TaPAPhyb1与源于大麦、短柄草、黑麦和一粒小麦等的同源蛋白可能具有相同的祖先。TaPAPhyb1对低磷逆境产生特异性应答,随外源磷水平降低及低磷处理时间延长在根、叶中的表达水平不断上升。低磷下高表达的TaPAPhyb1,在植株恢复正常供磷后其表达水平不断回落。与叶相比,TaPAPhyb1在根中应答低磷能力更强。本研究表明,TaPAPhyb1在调控小麦植株应答和抵御低磷逆境中可能发挥着重要功能。

启动压力梯度和应力敏感效应对油藏产能的影响

由于启动压力梯度和应力敏感效应的存在,油藏流体的渗流过程不再符合经典的达西渗流理论,流体的流动阻力加大,使油井的产能降低。通过建立启动压力、应力敏感效应存在下的产能方程,分析启动压力、应力敏感效应以及启动压力梯度和应力敏感效应同时作用时的油井采油指数变化,研究启动压力梯度和应力敏感效应对油井产能的影响。结果表明:启动压力梯度存在时,油井采油指数随生产压差的增大而增大;应力敏感效应存在时,油井采油指数随生产压差的增大而减小;启动压力梯度和应力敏感效应同时存在,可以通过调节生产压差来提高油井的产量。

血栓通联合脑得生浓缩丸治疗急性缺血性脑卒中的临床研究

目的观察血栓通联合脑得生浓缩丸治疗急性缺血性脑卒中的临床效果。方法选择2015年1月—2016年7月于海南省海口市第四人民医院就诊的86例急性缺血性脑卒中病人,分为对照组与治疗组,每组43例。对照组采用血栓通治疗,观察组在对照组基础上加用脑得生浓缩丸治疗。比较两组氧化应激、炎性因子、血液流变学、S-100β、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经功能缺损评分(NIHSS)、临床疗效和不良反应。结果治疗后,观察组氧化应激、炎性因子、血液流变学均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组治疗后S-100β、NSE、NIHSS评分低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组总有效率高于对照组(95.35%和81.40%,P<0.05)。结论血栓通联合脑得生浓缩丸治疗急性缺血性脑卒中,可改善病人氧化应激、炎症因子、血液流变学、神经功能。