[目的]异戊烯基转移酶(isopentenyl transferases,IPT)参与反式玉米素(trans-zeatin,tZ)的生物合成.tZ是调节植物生长发育和抵抗逆境胁迫的一种细胞分裂素类型,在促进芽生长和调控植物侧枝发育方面具有重要作用.探索IPT的功能,为后续新麦草产量性状改良提供了理论依据.[方法]通过对新麦草IPT进行系统发育和多序列比对,探究其编码氨基酸序列的特征和同源性.通过花粉管通道法获得过表达PjIPT拟南芥(Arabidopsis thaliana)植株,并运用逆转录PCR(RT-PCR)和蛋白质印迹(Western blot,WB)对转基因植株进行验证,利用实时荧光定量逆转录PCR(RT-qPCR)对其组织表达模式进行分析,使用液质联用系统测定反式玉米素.[结果]IPT在新麦草(Psathyrostachys juncea)和二粒小麦(Triticum dicoccoides)等麦类作物中具有高度同源性,且AtIPT9 是PjIPT的同源蛋白.通过花粉管通道法获得过表达PjIPT拟南芥(Arabidopsis thaliana)植株,证明PjIPT上调植株分枝数.RT-PCR和蛋白质印迹分析显示,PjIPT在转录水平和蛋白水平均能够正常表达.利用不同部位组织RT-qPCR分析PjIPT的空间特异性表达,结果显示,PjIPT在拟南芥的分蘖节和叶中特异性表达.此外,反式玉米素的定量分析表明PjIPT通过参与tZ的生物合成去调控拟南芥植株分枝数.[结论]PjIPT是上调植株分枝数的关键基因.

目的 观察用全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)抑制核因子E2相关因子2(Nrf2)和血红素加氧酶1(HO-1)是否会加重大鼠肾脏缺血再灌注损伤(IRI)表达.方法 2020年10月至2022年2月选取24只健康成年雄性SD大鼠切除右肾,并按随机数字表法分为3组(n=8),即假手术组(Sham)、肾脏缺血再灌注(I/R)组、全反式维甲酸(I/R+ATRA)组.其中Sham组和I/R组给予腹腔注射玉米油(1 mL·kg-1·d-1)1周,ATRA组则给予腹腔注射溶于玉米油的ATRA(10 mg·kg-1·d-1)1周后,3组大鼠用10％的水合氯醛(0.3 mL/100 g)进行麻醉后固定四肢,将其在37℃条件下沿腹中线打开腹腔并分离出左肾动脉.其中Sham组切除右肾,不予以夹闭左肾动脉;I/R组和ATRA组采用右肾切除联合左肾动脉夹闭45 min后再灌注24 h的方法建立大鼠肾脏I/R模型.实验结束后收集3组大鼠血清及肾组织标本,用比色法检测血清肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)浓度;HE染色法观察肾组织病理改变;TUNEL法进行肾组织细胞凋亡的检测;二氢乙啶(DHE)荧光染色评估肾组织活性氧的表达情况;通过比色法检测肾组织丙二醛(MDA)浓度、超氧化物歧化酶(SOD)活性;用蛋白质印迹法分别对Nrf2、HO-1的表达进行检测.结果 与Sham组相比,I/R组大鼠肾组织Nrf2、HO-1蛋白表达量均增加(P<0.01),活性氧表达量增加,SOD活性下降,MDA含量、血清Scr、BUN浓度升高(P<0.01),肾小管损伤评分及凋亡细胞表达较高(P<0.05),其中Nrf2蛋白和HO-1蛋白分别为0.52±0.09和0.37±0.79,高于Sham组的0.06±0.01和0.02±0.01.与I/R组相比,I/R+ATRA组大鼠肾组织Nrf2、HO-1蛋白显著减少(P<0.01),活性氧表达量明显增加,SOD活性严重下降,MDA含量、血清Scr、BUN浓度明显升高(P<0.01),肾小管损伤评分显著增加,肾脏凋亡细胞表达亦增高(P<0.05),其中I/R+ATRA组Nrf2蛋白和HO-1蛋白分别为0.29±0.04和0.15±0.03,显著低于I/R组.结论 Nrf2/HO-1通路参与肾脏缺血再灌注损伤过程,ATRA可能通过抑制Nrf2/HO-1通路,加重氧化应激,进一步加重肾脏缺血再灌注损伤.

目的 通过对2020年北京市3岁以上居民食用植物油消费情况的调查,了解北京市居民不同种类植物油的消费状况及其影响因素,为科学食用植物油和推广健康生活方式提供科学依据.方法 本研究采用国家食品安全风险评估中心2020年开展的北京市居民含反式脂肪酸食物消费状况调查项 目中的植物油消费数据,纳入2 289名北京3岁以上常住居民作为研究对象.采用连续3d24h膳食回顾法,结合家庭称重法、食物频率法进行膳食调查,并通过非参数检验、x2检验方法分析调查对象各种植物油消费情况.结果 北京居民植物油平均消费量为32.7 g/d,43.3％(991/2 289)的北京居民仅植物油消费量就超过《中国居民膳食指南(2022)》推荐的食用油摄入量(25～30 g/d),其中花生油、葵花籽油、玉米油的平均消费量分别为24.8、1.7、1.8g/d.非参数检验结果显示,不同性别、年龄、文化程度、家庭月收入的居民对各种植物油的消费量影响不显著.北京市居民中花生油消费率最高,为68.9％(1 576/2 289),其次为葵花籽油和玉米油,分别为6.1％(140/2 289)和5.7％(130/2 289).结论 北京市居民植物油平均消费量高于膳食推荐量,植物油消费品种集中,需要进一步引导居民科学食用植物油,推广健康的生活方式.

以云南省瑞丽市勐秀林场扦插种植的薇甘菊为试材,采用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术对花芽未分化期和花序原基分化期花芽中的生长素(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、反式玉米素(tZ)、异戊烯腺嘌呤(IP)、1-氨基环丙烷羧酸(ACC)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)含量进行定量分析,同时基于转录组基因功能注释数据对内源激素合成、代谢及信号转导途径相关基因进行表达分析,以探讨不同内源激素对薇甘菊花芽形成的调控作用,以及内源激素合成和信号转导途径相关基因调控薇甘菊花芽分化的机制,为后期通过外源激素调控薇甘菊内源激素水平的方式来控制薇甘菊的有性繁殖提供理论和技术支持.结果表明:(1)薇甘菊未分化期花芽中GA、GA19、GA20、GA24、IAA、ABA和ETH含量低于花序原基分化期,而未分化期花芽中两种细胞分裂素tZ和IP含量显著高于花序原基分化期.(2)基于RNA-seq测序结果,在薇甘菊两个花芽分化时期共获得7 116个差异表达基因(DEGs),其中上调3 907个,下调3 209个.(3)在内源激素合成方面,参与GA15、GA19、GA20、GA24、IAA、ABA和ACC合成的大量DEGs在花序原基分化期上调表达,这与它们在薇甘菊花序原基分化期的高含量趋势相一致;参与IAA合成的Y UCCA基因家族和ACC合成的ACS基因在花序原基分化期的高表达也可能参与促进薇甘菊花芽分化.(4)在植物激素转导途径中,在花序原基分化期,生长素信号转导途径通过AUX/IAA(gene-E3N88_07743)的下调表达和ARF(gene-E3N88_41119)的上调表达,乙烯信号转导途径通过ERF(gene-E3N88_41547)的上调表达,赤霉素信号转导途径通过GID1(gene-E3N88_19448)基因的上调表达,细胞分裂素信号转导途径通过B-ARR(gene-E3N88_28086)和A-RRR(gene-E3N88_40764)基因的下调表达,脱落酸途径通过AREB(gene-E3N88_18558)基因的上调表达,茉莉酸信号转导途径通过J AZ(gene-E3N88_05628)的上调表达和MYC2(gene-E3N88_32405)的下调表达来调控薇甘菊花芽分化.研究发现,高水平的GA15、GA19、GA20、GA42、IAA、ABA和ACC有利于薇甘菊的花芽分化;薇甘菊在花芽分化过程中通过改变不同种类内源激素合成、代谢基因的表达来调控激素浓度,而激素又通过信号转导途径引起下游基因的表达,进而调控薇甘菊的花芽分化.

[目的]鉴定亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis雌蛾在寻找产卵寄主时起重要作用的植物挥发性化学物质,以探索亚洲玉米螟和寄主之间的化学通讯机制.[方法]首先利用田间产卵和风洞行为试验,从酸模叶蓼Polygonum lapathifolium、苘麻Abutilon theophrasti、葎草Humulus scandens、玉米Zeamays和稗草Echinochloa crusgalli 5种寄主植物中筛选出亚洲玉米螟雌蛾的产卵偏好寄主;并结合顶空吸附采样法,收集该寄主植物挥发性化学物质;再应用全二维气相色谱与飞行时间质谱联用系统(GC×GC-TOFMS)鉴定植物挥发性物质的化学成分及含量;最后利用气相色谱-触角电位联用仪(GC-EAD)测定亚洲玉米螟雌蛾对提取物中化学成分的触角电位反应.[结果]田间产卵试验结果表明,亚洲玉米螟雌蛾在不同寄主植物上的落卵量依次为玉米＞酸模叶蓼＞葎草＞稗草＞茼麻.风洞行为试验结果表明,亚洲玉米螟雌蛾对葎草的产卵趋性显著高于其他寄主植物.GC×GC-TOFMS结果表明,葎草的植物挥发性化学物质主要成分有45种,其中,萜烯类相对含量高达86.29％,醛类、酮类和酯类相对含量合计仅占15.83％.GC-EAD结果显示,芳樟醇、α-律草烯、桧烯、月桂烯、2-正戊基呋喃、壬醛、α-法呢烯、反式-罗勒烯和苯甲醛等9种挥发性物质能引起亚洲玉米螟雌蛾明显的电生理反应.[结论]亚洲玉米螟雌蛾对不同产卵寄主的选择具有显著差异性,寄主植物的理化因素是造成选择差异性的主要因素,葎草的植物挥发性化学物质对亚洲玉米螟有较强的吸引作用;芳樟醇、α-律草烯、桧烯、月桂烯、2－正戊基呋喃、壬醛、α－法呢烯、反式-罗勒烯和苯甲醛9种挥发性化学物质对亚洲玉米螟产卵寄主的选择有重要作用.

目的:从形态和生理两个层面了解三七种子休眠和萌发的作用机理,以期为三七种子科学贮藏提供理论依据.方法:体视镜观测种胚发育情况,利用HPLC-MS测定不同后熟期内源激素的动态变化.结果:种子收获时,种胚已经初步分化但未发育完全,在三七种子后熟过程中,脱落酸(ABA)的含量整体呈现下降趋势,赤霉素(GA3)和反式玉米素(tZT)先升高后降低,生长素(IAA)持续升高,茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)无明显变化规律.后熟30天,GA3/ABA、tZT/ABA和IAA/ABA的比值逐渐升高,其变化趋势与种胚长度和胚率的增加呈正相关,表明GA3、tZT和IAA对三七种子萌发起到促进作用.结论:种胚发育不完全以及抑制物ABA的存在,可能是导致三七种子形态生理休眠的主要原因,内源激素之间平衡关系的改变是调控三七种子休眠解除与萌发的关键因素之一.

本实验室从西洋参根中分离筛选获得兼具生防和促生效果的内生型解淀粉芽孢杆菌YTB 1407.为调查其应用潜力,以甘薯为材料,以无菌水灌根处理(CK)为对照,采用不同浓度YTB 1407菌悬液灌根盆栽甘薯植株,通过对甘薯生长前期3个主要生育时间点YTB1407在植株内的内生定殖检测和根系表型效应比较,筛选菌悬液灌根的最适处理浓度.对根系内源生长素吲哚乙酸(IAA)、细胞分裂素玉米素核苷(ZR)、反式玉米素核糖核苷(t-ZR)的含量和吲哚乙酸氧化酶类中的吲哚乙酸氧化酶(IAAO)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活性进行分析.结果表明:YTB1407促进了甘薯生长前期根系统的定殖、不定根幼根的伸长生长及侧根的发生,提高了根系活力;在甘薯生长后期形成了更大的吸收根系生物量和更低的地上部和总根系生物量比.其中OD600值为0.50的菌悬液处理(T0.50)促生效应显著,在甘薯茎叶封垄期的单株块根鲜质量和有效薯块数量最高.YTB 1407通过提高ZR、t-ZR含量,降低IAAO活性、提高PPO活性和IAA含量以及(t-ZR+ZR)/IAA,促进块根分化建成初期甘薯不定根幼根向块根的分化;通过降低IAAO、PPO活性和提高IAA含量,降低(t-ZR+ZR)/IAA,促进块根分化建成后期甘薯分化根向块根的建成.

植物内源激素在调节种子休眠和萌发过程中具有极其重要的作用.本研究运用反式高效液相色谱(RP-HPLC)与紫外检测器联用的方法对小花草玉梅干种子、吸胀种子和露白种子中的赤霉素GAs、脱落酸ABA、玉米素ZT和生长素IAA含量进行了检测,旨在研究植物内源激素水平在种子萌发过程中的变化是否直接关系着小花草玉梅种子在光照或黑暗条件下的萌发能力.结果 显示,种子吸胀过程中,光照促进了ZT同时抑制了ABA的积累,并且ZT对ABA萌发抑制作用的解除也受光的促进,露白种子中的ABA/ZT,ABA/GAs和(ABA+IAA)/(GAs+ZT)水平在黑暗条件下高于光照条件,上述均是导致光照条件下种子萌发率较高的重要原因;相对于干种子,IAA含量在种子吸胀初期急速下降,(ABA+IAA)/(GAs +ZT)在种子萌发过程中有所降低,而ABA/GAs却表现出明显的上升趋势;各激素水平所受光照的影响均在种子开始露白时显著减弱,另外,吸胀第9天是小花草玉梅种子萌发过程中激素变化的一个关键的时间节点.总之,种子萌发并非直接关系着GA含量的升高和ABA含量的降低.因光照直接促进了小花草玉梅种子的萌发,本研究认为高寒草甸充足的光照和较强的太阳辐射通过调节种子内源激素水平在一定程度上对种子萌发过程中的休眠解除具有重要作用.

为研究外源激素赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)对顽拗性三七种子后熟休眠和萌发的作用机理,用不同浓度的GA3和ABA处理三七种子,观察处理后种子后熟过程的种胚发育,并测定6种与调控种子发育相关的内源激素含量.结果显示:三七种胚和胚乳长度的百分比(即胚率)随着后熟期延长逐渐增加,外源激素GA3 500 mg/L的处理显著提高种子的萌发率;ABA 10 mg/L的浓度处理则明显抑制种子的萌发.经外源激素ABA和GA3处理后,三七种子内源激素ABA、GA3含量在后熟初始期显著高于对照组,分别为2.83 ng/g和27.85 ng/g,随着后熟时间的延长逐渐降低;吲哚乙酸(IAA)含量也随后熟时间的推移逐渐降低,但与对照组无显著差异;水杨酸(SA)在三七后熟过程中含量基本保持不变;茉莉酸甲酯(JA)在对照组和ABA处理组中表现为逐渐升高的趋势,并在后熟50 d时达到最大值(1.25 ng/g),而在GA3处理组中表现为先升高后降低的趋势;反式玉米素(tZT)含量在对照组中基本保持不变,在GA3处理组中随后熟的延长逐渐升高,而在ABA处理组中则逐渐降低.上述结果表明,外源激素处理可有效调控三七种子内源激素,从而间接调控三七种子的后熟休眠与萌发;其中,高浓度的GA3处理可以促进种子萌发、缩短后熟期,低浓度的ABA处理则显著延长顽拗性三七种子休眠期.

为研究油茶(Camellia oleifera A)嫁接时穗条和砧木创伤后内源激素动态变化规律,解析影响砧穗嫁接面愈合的生理机制,为油茶砧穗愈合生长机理提供理论支持.以树龄6年的长林18号和53号的穗条和实生砧木为材料,按照芽苗砧嫁接方法切割穗条S0(0 min)、S10(10 min)、S40(40 min)和砧木茎段Z0(0 min)、Z10(10 min)后,利用液质联用法(HPLC-MS)测定吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、反式玉米素(TZR)、玉米素(Zeatin)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)含量,分析不同时间段内源激素变化及品种间差异的关系.结果显示:创伤后18号的TZR、Zeatin和SA含量总体高于53号;18号IAA、SA和JA逐渐下降;TZR和Zeatin分别在S10和S0达最高值后下降;ABA在S10达最高值.53号IAA和JA爱S10达最高值后下降;TZR、Zeatin和SA在S10达低值后逐渐上升;ABA在S0达高值后逐渐下降.砧木茎段创伤前后激素含量除JA外18号高于53号;两品种Z0时激素含量下降,Z10后上升,仅53号ABA和SA含量在Z0达高值后下降.砧木茎段和根部激素含量在品种间除JA外18号高于53号,茎段的IAA、ABA高于根部,其他激素为根部高于茎段.激素比值在品种间和部位间差异明显;IAA/ABA、IAA/TZR、IAA/Zeatin和IAA/JA、ABA/TZR、ABA/Zeatin和ABA/JA比值为53号高于18号;穗条内SA/IAA为18号高于53号,SA/JA和SA/ABA为53号高于18号;砧木茎段均为18号高于53号;TZR/SA、TZR/JA比值在穗条和砧木茎段为18号高于53号.两品种创伤后IAA与JA极显著正相关,而IAA与SA,SA与JA在18号极显著正相关,53号极显著或显著负相关;53号TZR、Zeatin、SA间极显著或显著正相关,JA与TZR、Zeatin和SA极显著负相关.砧木茎段创伤后18号激素间为极显著或显著正相关;53号TZR和Zeatin与IAA、JA极显著正相关,与SA存在显著负相关,SA与JA有显著负相关.砧木茎段和根部间品种间仅在SA与各激素间相关性存在差异,其他激素间存在极显著正相关或负相关.综上所述,砧穗创伤后激素水平上18号在创伤面易于愈伤组织发育,而53号抗逆激素水平较高且与细胞分裂增殖类激素负相关,可能影响53号嫁接后愈合生长;嫁接应在创伤后10 min内较为适宜;砧穗间激素含量及比值的差异可能会影响后期嫁接部位形态重建以及穗条生长.