目的:采用网络药理学方法和分子对接技术并结合体内实验,分析并验证补肾启智方调控海马神经元铁死亡改善血管性痴呆(vascular dementia,VD)认知功能的作用机制.方法:在TCMSP数据库、BATMAN-TCM数据库、ETCM数据库筛选补肾启智方的活性成分及其作用靶点;在GeneCards数据库、OMIM数据库、DisGeNET数据库筛选血管性痴呆的潜在靶点;在FerrDB数据库筛选铁死亡的相关靶点,以上所有靶点均经Uniprot数据库规范,并在微生信-免费在线绘制韦恩图——Venn Diagrams网站获得三者的交集靶点.采用Cytoscape 3.9.1 软件绘制"补肾启智方药物-活性成分-潜在靶点"网络、"补肾启智方-血管性痴呆-铁死亡靶点"的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,并进行拓扑学分析以获得核心成分与核心靶点;在DAVID数据库进行交集靶点的基因本体(Gene Ontology,GO)功能富集分析、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析.采用AutoDock 4 软件进行分子对接,并利用PyMol 2.5 软件对分子对接结果进行可视化分析.通过动物实验验证关键靶点及信号通路.将32 只SD雄性大鼠随机分为假手术组、模型组、补肾启智方高剂量组(14.4 g·kg-1)、补肾启智方低剂量组(3.6g·kg-1),每组 8 只.除假手术组外,其余大鼠采用双侧颈总动脉永久结扎(2-vessel occlusion,2-VO)法建立血管性痴呆模型.采用Morris水迷宫实验评估大鼠的空间学习与记忆能力;Western blot法检测大鼠海马组织中缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、细胞溶质载体家族7 成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)的蛋白表达;生化法检测大鼠海马组织中丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平.结果:筛选得到补肾启智方调控海马神经元铁死亡治疗VD的活性成分40 种,有效靶点30 个,核心成分是槲皮素、茉莉酮、马兜铃酮,核心靶点是肿瘤蛋白P53(tumor protein P53,TP53)、核因子E2 相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,MTOR)、HIF-1α;GO功能富集分析结果显示,补肾启智方可能通过改善细胞对过氧化氢、缺氧、氧化应激的反应及促进血管生成等方面治疗VD,KEGG通路富集分析表明,其可能通过调控缺氧诱导因子 1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)信号通路、细胞衰老、活性氧、叉头盒蛋白O(forkhead box protein O,FoxO)信号通路、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)信号通路等治疗VD.经补肾启智方干预后,VD大鼠的空间学习与记忆能力得到改善,海马组织MDA表达降低(P<0.01)、GSH水平升高(P<0.01),HIF-1α与铁死亡核心调控蛋白SLC7A11 和GPX4 蛋白表达水平显著升高(P<0.01,P<0.05,P<0.01).结论:补肾启智方可通过多成分、多靶点改善VD认知功能,其关键机制可能与激活HIF-1α/SLC7A11/GPX4 信号通路、抑制海马神经元铁死亡相关.

[目的]石仙桃Pholidota chinensis Lindl为珍稀濒危的附生兰,附生较地生而言进化出了许多特殊的形态结构和生理生化特性,而转录因子对调控植物的生长发育具有作用,旨在探讨和发掘石仙桃中调控其生长发育的转录因子.[方法]利用PacBio和Illumina测序技术获得石仙桃的全长转录组数据以及在根、根状茎、假鳞茎和叶片中的基因表达量,通过进一步生信分析,探讨石仙桃 4 种转录因子家族成员、理化特性及其组织表达特异性,并用氯化钠(NaCl)和茉莉酸甲酯(MeJA)诱导逆境胁迫,用RT-qPCR分析了C2H2家族和bHLH家族的表达量.[结果]石仙桃中鉴定的4种转录因子及其家族成员转录本为:C2H2家族21个、bHLH家族 27 个、WRKY家族 30 个、bZIP家族 19 个,这 4 个家族及其成员主要为亲水的不稳定性蛋白,亚细胞定位主要位于细胞核内,bHLH家族的部分成员位于细胞质、叶绿体等细胞器中,各基因家族均具有典型的保守结构域特征,在石仙桃的根、根状茎、假鳞茎和叶片呈现出明显的组织特异性.21 个C2H2 家族和 27 个bHLH家族中所有基因表达均受NaCl和MeJA影响,但家族成员受到促进或抑制表达及其表达量存在差异.[结论]鉴定了石仙桃中 4 个转录因子家族成员的数量,各家族成员主要是位于细胞核内的亲水不稳定性蛋白,并具有保守结构域特征和组织表达特异性.

为了探究外源茉莉酸在UV-B辐射中可能的作用及缓解作用机制.茉莉酸预处理牛皮杜鹃4 d,PAR和UV-B下辐射48 h,对叶绿素荧光、过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、NADPH氧化酶和花青素进行测定.结果显示,UV-B辐射使Fm、Fv/Fm、Fv'/Fm'、Fv/Fo、qP、花青素含量以及CAT活性显著降低,qP和rETR快速光响应曲线下降幅度增大,同时显著提高SOD和NADPH氧化酶的活性.JA预处理显著提高Fm、Fv/Fm、Fv'/Fm'、Fv/Fo、qP、花青素含量以及SOD和NADPH氧化酶活性,并且维持MDA含量和CAT活性在对照水平,且使qP、NPQ和rETR快速光响应曲线呈现出最佳状态.这些结果证实了外施茉莉酸能够使牛皮杜鹃具有抗胁迫能力,部分抵消了UV-B辐射对牛皮杜鹃的负面影响的假说.

假茉莉(Clerodendrum inerme)是一种重要的半红树植物,是海岛及沿海防护林的重要组成部分,淡水、土壤是海岛植被恢复的重要生态因子.为了总结出最适合假茉莉生长发育的土壤及水肥条件,该文设置了不同基质、浇水频率及氮素处理,对不同处理下假茉莉的生物量及水分利用率进行了研究.结果表明:(1)在不同的基质中,含泥炭的混合基质对于假茉莉生物量的积累具有突出作用,S4基质(珊瑚砂:泥炭:红壤土:椰糠=12:2:3:3)地下生物量(平方根)为1.66 g,极显著高于不含泥炭的基质,S1基质(珊瑚砂:泥炭=3:2)总生物量(平方根)为4.54 g,极显著高于其他基质.(2)中、低浇水频率下的总生物量分别为4.02、4.23 g,极显著高于高浇水频率下的3.46 g,而不同氮素处理间生物量的差异并不显著,这表明假茉莉在中、低浇水频率,少施氮肥或不施氮肥的条件下仍然能够获得较高的生物量.(3)对于水分利用率而言,原珊瑚砂基质保水性较差,水分利用率较低,而混合基质在中、低浇水频率下水分利用率均有不同显著程度的提高.综上结果显示,假茉莉在含泥炭基质,中、低浇水频率,无氮或低氮条件下能够较好生长.

UPS参与植物中绝大多数的信号转导通路.其中,一些激素的受体本身就是E3泛素连接酶,如茉莉酸(JA)受体COI1和生长素(auxin)受体TIR1都是F-box蛋白,它们通过特异性介导相应转录抑制子的泛素化降解来传递激素信号,但对于整个UPS体系而言,由于技术的限制,迄今为止仅见少量泛素连接酶与特异性底物间生化机制的报道.用大肠杆菌(Escherichia coli)表达蛋白实施泛素连接酶泛素化修饰底物的体外实验是验证泛素连接酶/底物对的常用方法,但由于体外实验缺乏某些蛋白必需的转录后修饰,导致实验结果有时存在假阴性.利用农杆菌注射烟草(Nicotiana benthamiana)瞬时表达蛋白的方法,建立高效的植物体内检测蛋白泛素化系统,可以快速检测蛋白泛素化,包括检测泛素连接酶和底物的特异性相互作用、底物蛋白的自身泛素化、泛素连接酶对底物降解的促进作用、26S蛋白酶体抑制剂MG132对底物降解的抑制作用以及用植物内源表达蛋白进行体外泛素化反应.

为了探讨拟南芥O-岩藻糖基转移酶(SPINDLY)在病原体相关分子模式诱导抗性中的作用,该研究以SPINDLY缺失拟南芥突变体spy-3为实验材料,从叶片表型、病情指数、病菌定殖量以及丁香假单胞菌(PstDC3000)关键基因的表达水平等指标,系统考察了SPINDLY在壳寡糖诱导拟南芥抗Pst DC3000中的功能.结果 显示;(1)spy-3突变体比野生型更易被PstDC3000侵染.(2)与病菌侵染组相比,壳寡糖预处理明显缓解植株叶片黄化现象,显著降低PstDC3000的定殖量.(3)壳寡糖预处理的spy-3植株中水杨酸和茉莉酸途径相关基因的表达量及水杨酸和茉莉酸含量均较病菌侵染组明显升高.(4)壳寡糖在spy-3中的诱抗效果与野生型相比无明显差别.研究表明,SPINDLY在植物先天免疫过程发挥重要作用,但并不影响壳寡糖的诱导抗性.

为了解假茉莉(Clerodendrum inerme)对热带珊瑚岛礁的生理适应性,采用不同浇水频率和氮素处理,对假茉莉的光合特性及抗逆生理生化特性进行了研究.结果表明,不同浇水频率对于假茉莉生理特性影响较大,而不同氮素处理间的差异不大,说明假茉莉对水分胁迫更加敏感.在低浇水频率下,假茉莉叶绿素a含量和叶绿素a/b最高,且与其他浇水频率间的差异显著,净光合速率、气孔导度、水分利用率均显著高于高浇水频率,而蒸腾速率显著低于高浇水频率,表现出较好的光合同化效率和水分利用效率;中等浇水频率的脯氨酸含量最高,为(5.04±1.21)mg/g,可降低植物体的渗透压,保证干旱胁迫下对水分的吸收.低浇水频率的相对电导率最低,为0.17±0.03,可减少干旱胁迫对细胞膜系统的损伤.因此,假茉莉对干旱、贫瘠的热带珊瑚岛礁生境具有很好的适应能力.

该文通过qPCR获得了正常割胶条件下,9个茉莉酸信号途径关键环节基因HbCOI1、HbJAZ1、HbJAZ2、HbJAZ3、HbMYC1、HbMYC2、HbMYC3、HbMYC4、HbMYC5和6个橡胶生物合成相关基因HbHRT2、HbSRPP、HbREF、HbHMGR1、HbHRT1、HbGAPDH在5个橡胶树魏克汉种质和5个1981'IRRDB种质胶乳中的表达数据;通过皮尔逊相关系数分析了这15个基因彼此间的表达相关性,分别获得105对基因的双变量相关系数(r12)和偏相关系数(r12.3),所有105对基因的双变量相关系数(︱r12︱)和偏相关系数(︱r12.3︱)的平均值分别为0.486±0.220和0.304±0.211,达到0.05的差异显著水平.其中,r12与r12.3方向相同的63对(60％),方向相反的42对(40％);︱r12︱<︱r12.3︱的23对(21.905％),︱r12︱>︱r12.3︱的82对(78.095％);双变量相关显著性P<0.05的76对(72.38％),P<0.01的59对(56.19％);偏相关显著性P<0.05的21对(20％),P<0.01的16对(15.24％).结果显示,这两条途径中的基因表达彼此相关,这为基因表达谱分析中普遍采用的前提假设"功能相关基因的表达相关"提供了进一步的实验证据,可用于挖掘、筛选和预测与橡胶生物合成相关的未知基因,为研究橡胶树产量形成的分子调控机理提供理论基础.

目的:研究叶片喷施厚壁菌门芽孢杆菌属复合菌剂(T1),假单孢菌属和根瘤菌属复合菌剂(T2)两类复配促生菌剂对甘肃贝母生理特征与生长的影响,以期为甘肃贝母生态种植开发功能性微生物菌剂奠定基础.方法:采用常规方法分离鉴定出甘肃贝母内生细菌;对3年生甘肃贝母叶面喷施T1和T2,并测定产量;试剂盒法测定植物和微生物相关酶活性及生理生化指标;液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)检测植物和微生物相关激素含量.结果:从甘肃贝母中分离到的内生细菌分属于厚壁菌门、变形菌门、放线菌门;T2处理的超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)活性及生长素含量显著高于T1处理,T1处理的嗜铁素、水杨酸、赤霉素含量显著高于T2处理;TI和T2处理较空白组(CK)提高了贝母叶片内源赤霉素、细胞分裂素、生长素含量,茉莉酸、脱落酸差异无统计学意义,T1处理促进了贝母叶片内源水杨酸的积累,T2处理差异无统计学意义;TI和T2处理较CK提高了贝母叶片SOD,POD,过氧化氢酶(CAT)活性,降低了丙二醛含量,T2处理促进了贝母叶片过氧化氢的积累,T1处理差异无统计学意义;TI和T2处理较CK提高了贝母叶绿素、根际土铁平均含量及百株重.结论:T1,T2处理都有促进增产的作用,具体机制有所区别,T1优于T2处理.

目的:研究叶面喷施两类根际复配促生菌剂对当归生长与生理特征、药效成分的影响,以期为当归生态种植提供功能性微生物菌剂奠定基础.方法:在田间叶面喷施浓度为1×108CFU·mL-1的复配促生菌剂T1(假单胞菌属CBS5、CBS7和CBSB)和T2(芽孢杆菌属5C1、5C5和5C7),以喷施无菌马铃薯葡萄糖肉汤培养基为对照(CK).常规方法测定当归植株生长指标,利用便携式光合测量系统测定当归植株光合生理指标,试剂盒法测定植物和微生物相关酶活性,超高效液相色谱串联质谱法分析植物内源激素水平,高效液相色普法测定阿魏酸、洋川芎内酯Ⅰ、阿魏酸松柏酯、洋川芎内酯A、Z-藁本内酯含量.结果:与CK比较,2种复合菌剂能促进当归植株生长,增加生物量;提高叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率,增加过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、多胺氧化酶、二胺氧化酶和多酚氧化酶的活性,增加植株中内源茉莉酸、细胞分裂素及赤霉素水平,提高当归药材阿魏酸、洋川芎内酯A、Z-藁本内酯含量;降低膜脂过氧化产物丙二醛和衰老因子脱落酸的含量;减少根腐发病率.结论:叶面喷施两类根际复配促生菌剂对当归生长、光合作用和抗胁迫能力均有促进作用,对当归药材品质形成有不同程度的提升.综合分析,当归叶面喷施复合菌剂T1处理的促生增质作用优于T2处理.