目的:探讨基于软骨脱细胞外基质微载体体外构建具有功能化和自我更新能力的软骨类器官。方法:取新鲜的猪关节软骨，将部分仅粉碎处理的软骨微粒设置为天然软骨组；利用物理离心化学萃取相结合的脱细胞方法，制备粒径合适的细胞外基质（ECM）微载体，设置为微载体组。通过旋转式生物反应器将人脐带干间充质干细胞（hUCMSCs）和人软骨细胞（hCho）按照3∶1的比例与微载体负载，体外构建软骨类器官，将诱导不同时间的类器官分为诱导0、7、14及21 d组。4′，6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）荧光染色观察、DNA定量评估微载体组和天然软骨组细胞残留情况；番红O、甲苯胺蓝染色观察微载体ECM保留情况，二甲氨基苯甲醛比色法测定微载体组和天然软骨组胶原蛋白含量；二甲基亚甲蓝（DMMB）比色法测定微载体组和天然软骨组糖胺聚糖（GAGs）含量。扫描电镜及能谱分析对微载体进行进一步表征；将添加体积分数10%胎牛血清（FBS）的杜尔伯克改良伊戈尔低糖培养基（DMEM）培养的hUCMSCs作为对照组，将微载体浸提液培养的hUCMSCs作为实验组，两组分别设置培养1、3、5 d共3个时间点的亚组，细胞增殖及毒性检测试剂盒（CCK-8）检测两组生物相容性。活死染色检测诱导0、7、14及21 d组的软骨类器官细胞活性，Ki67荧光染色鉴定诱导14 d软骨类器官的自我更新能力。RT-PCR测定诱导7、14、21 d组的软骨类器官，包括软骨形成相关标记物聚蛋白聚糖（ACAN）、Ⅱ型胶原（COL2A1）、性别决定区Y框蛋白9（SOX9）及软骨肥大、矿化相关标记物Ⅰ型胶原（COL1A1）、Runt相关转录因子2（RUNX2）、骨钙素（OCN）的表达水平；比色法和DMMB法测定诱导0、7、14及21 d组的类器官分泌胶原蛋白和GAGs能力。结果:DAPI荧光染色结果显示，天然软骨组具有大量细胞核，而微载体组则基本无细胞核。微载体组DNA含量为（7.8±1.8）ng/mg，较天然软骨组的（526.7±14.7）ng/mg显著降低（ P<0.01）。番红O、甲苯胺蓝染色可见微载体着色较深且均一，保留大量软骨ECM成分。微载体组胶原蛋白含量为（252.9±1.4）μg/mg，GAGs含量为（173.4±0.8）μg/mg，均显著低于天然软骨组的（311.9±2.2）μg/mg、（241.3±0.7）μg/mg（ P<0.01）。扫描电镜显示，微载体表面有凹凸不平相互交错的胶原纤维网络。能谱分析结果显示，C、O、N元素均匀分布在微载体，表明该微载体成分组成均匀。微载体生物相容性良好，培养1、3 d时，对照组和实验组CCK-8实验结果比较，差异均无统计学意义（ P>0.05）；培养5 d，实验组 A值为0.53±0.02，优于对照组的0.44±0.03（ P<0.05）。诱导0、7、14及21 d组中，hUCMSCs和hCho贴附在微载体表面且细胞活性好，活死比例分别为（70.6±1.1）%、（80.5±0.6）%、（94.5±0.9）%、（90.8±0.5）%（ P<0.01）；诱导14 d时，软骨类器官有大量Ki67阳性细胞。RT-PCR显示，诱导7 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为1.00±0.09、1.00±0.24、1.00±0.18、1.00±0.03、1.00±0.06、1.00±0.13；诱导14 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为4.16±0.28、5.09±1.25、5.65±1.05、0.47±0.01、1.68±0.02、0.21±0.06；诱导21 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为13.42±0.92、3.07±0.21、1.84±1.08、2.72±0.17、2.91±0.18、3.32±1.20。与诱导7 d组比较，诱导14 d组ACAN、COL2A1、SOX9、RUNX2表达水平均升高（ P<0.05），COL1A1表达水平降低（ P<0.05），OCN表达水平差异无统计学意义（ P>0.05）；与诱导7 d组比较，诱导21 d组ACAN、COL1A1、RUNX2表达水平均显著升高（ P<0.01），COL2A1、SOX9、OCN表达水平差异均无统计学意义（ P>0.05）；与诱导14 d组比较，诱导21 d组ACAN、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平均升高（ P<0.05或0.01），COL2A1表达水平差异无统计学意义（ P>0.05），SOX9表达水平降低（ P<0.05）。诱导0、7、14及21 d组胶原蛋白含量分别为（219.15±0.48）μg/mg、（264.07±1.58）μg/mg、（270.83±0.84）μg/mg、（280.01±0.48）μg/mg，GAGs含量分别为（171.18±1.09）μg/mg、（184.06±1.37）μg/mg、（241.08±0.84）μg/mg、（201.14±0.17）μg/mg。与诱导0 d组比较，诱导7、14、21 d组胶原蛋白和GAGs含量均显著升高（ P<0.01）。在诱导7、14、21 d组中，诱导7 d组胶原蛋白含量最低（ P<0.01），诱导21 d组胶原蛋白含量最高（ P<0.01）；诱导7 d组GAGs含量最低（ P<0.01），诱导14 d组GAGs含量最高（ P<0.01）。 结论:物理化学方法结合制备的微载体脱细胞成功，其基质保留较多，成分均一且无细胞毒性。基于微载体负载hUCMSCs与hCho体外成功构建软骨类器官，具有细胞活性好、自我更新能力、软骨形成相关基因表达强及分泌胶原蛋白和GAGs等特点，诱导14 d时构建的软骨类器官成软骨活性最佳。

在没有寄主植物存在的情况下,蒜头果幼苗长势随独立生长时间延长而逐渐衰退是一种普遍现象.为解析蒜头果幼苗衰退过程中组织养分含量变化和分布特征,该研究比较了独立生长半年、两年和三年的蒜头果植株各部分组织中N、P、K元素浓度变化,并用组织切片染色法定性评估了这些不同衰退程度幼苗的根和茎杆中淀粉分布和含量变化.结果表明:(1)蒜头果幼苗在衰退过程中,除侧根中K浓度逐渐升高外,其余器官中组织N、P、K浓度逐渐降低,叶片N/P比逐渐失衡,衰退程度不同的幼苗所受的养分胁迫类型存在差异,其中独立生长半年的蒜头果幼苗主要受N供应不足的限制(平均N/P比11.33),两年后转为P限制(平均N/P比17.81),三年后蒜头果幼苗叶片N/P比严重失衡(均值52.46),活力极低,不适合用于造林.(2)植株淀粉含量水平逐渐降低,独立生长三年后蒜头果幼苗植株中淀粉消耗殆尽.幼苗茎根交界处、根顶膨大处、主根及侧根的淀粉含量水平在不同衰退程度的幼苗间差异均较显著,表明淀粉含量水平可以作为评估幼苗活力的重要参考,其中侧根可以作为微创法检测幼苗活力的理想取样部位.鉴于独立生长的蒜头果幼苗活力逐渐衰退与组织养分含量降低有关,在蒜头果育苗过程中应合理补给矿质元素、配植优良寄主植物并尽早移栽,以免因幼苗活力衰退而导致造林成活率降低.该研究结果为寻找评估蒜头果幼苗活力的方法提供了理论参考和技术借鉴,并为育苗过程中合理施肥提供了科学指导.

目的 调查鄂西北某稀土矿区居民血液、头发中稀土元素的含量,评价稀土富集对当地居民健康状况的影响.方法 选择稀土矿区核心地带居民191人,非稀土矿区居民186人,年龄20～69岁,采用电感耦合等离子体质谱法测定调查对象血液、头发中稀土元素的含量,与已有文献值进行比较.同时对居民健康状况进行血液检测与问卷调查,考察人体稀土富集是否会导致地方性疾病.结果 矿区居民血液中稀土元素总含量平均为60.22 ng/mL,是对照区的3.35倍;头发中稀土元素总含量平均为1197.91 ng/g,是对照区的6.32倍.随着年龄的增长,矿区男女血液与头发中稀土元素的富集量均有增长,钇和钪在血液与头发中的占比远大于其在土壤中的含量比例;相比于头发,钇和钪在血液中更易富集.稀土矿区与对照区居民患脂肪肝、乙肝、低血糖、低血压、高血压和心脏病的几率及平均寿命的差异均无统计学意义.结论 居民较高的日均稀土元素饮食摄入导致人体血液及头发中有较为大量的稀土元素累积,但目前并未发现产生明显的、实质性的人体健康损害.

背景:生物活性玻璃骨修复材料具有骨结合能力、骨诱导能力及骨传导特性,但目前生物活性玻璃的性能尚不符合临床应用要求,添加硼元素有望改善生物活性玻璃的性能.目的:研究不同含量B2O3替代SiO2对生物活性玻璃力学性能及生物活性的影响.方法:以含磷氮氧生物活性玻璃(成分为:SiO2-CaO-ZnO-Na2O-Si3N4-P2O5)为基础,以B2O3部分替代其中的SiO2,采用高温熔融法烧制含B2O3质量分数分别为0%(A组),5%(B组),10%(C组),15%(D组)的基础玻璃(基础玻璃中SiO2与B2O3的质量分数总和为41%),采用有机泡沫浸渍法制作多孔生物活性玻璃支架,利用万能力学试验机单轴压缩和三点弯曲法测试力学性能;将4组支架浸泡于模拟体液中,检测支架的降解性能,利用扫描电镜观察浸泡前后支架的形貌变化,以及X射线衍射分析浸泡前后的支架物相组成.结果与结论:①随着B2O3质量分数的增加,多孔生物活性玻璃支架的抗压强度与抗弯强度升高,4组支架的抗压强度与抗弯强度比较差异有显著性意义(P≤0.05);②浸泡于模拟体液中后,随着时间的延长,多孔生物活性玻璃支架逐渐降解;相同浸泡时间点下,随着B2O3质量分数的增加,支架的降解速率加快,4组支架的抗压强度与抗弯强度比较差异有显著性意义(P≤0.05);③浸泡于模拟体液后的扫描电镜显示,A、B组浸泡1 d后表面沉积大量的颗粒状物质,3 d后表面的颗粒状物质相互融合形成薄膜样沉积,7 d后表面的薄膜即相互融合成片,基本覆盖整个试件表面;C组浸泡1 d后表面形成薄膜样物质沉积,3 d后表面的薄膜即相互融合成片,基本覆盖整个试件表面;D组浸泡1 d后可见基本覆盖整个试件表面的片状物质;④浸泡于模拟体液中1 d后的X射线衍射分析显示,4组支架表面的沉积物为结晶态的羟基磷灰石;⑤B2O3替代部分SiO2会增强多孔生物活性玻璃支架的力学性能、降解性能及体外矿化活性.

以辣椒品种'奥黛丽'为试验材料,采用基质栽培,设置正常施氮(N1.0,3.91 t/hm2)、60％施氮(N0.6,2.35 t/hm2)、40％施氮(N0.4,1.56 t/hm2)、不施氮(N0,0 t/hm2)4个供氮(基施)水平和2个硅肥(根施)水平(0,1.5 mmol/L),研究减施氮肥和氮硅肥配合施用对辣椒产量与营养品质及氮肥利用效率的影响效应,并筛选出最佳施肥处理,为辣椒的高产提质增效提供理论基础和技术参考.结果表明,(1)与正常供氮水平(N1.0)相比,辣椒果实产量在N0.6条件下显著提高了 19.93％,在N0.4和N.条件下均显著降低;与单一供氮处理相比,各配施硅肥处理的辣椒果实产量均显著提高.(2)与N1.0 处理相比,N0.6处理更有利于促进辣椒果实中可溶性糖、还原糖、可溶性蛋白、维生素C含量的提高和可滴定酸、NO3-含量的降低,而N0.4和N.处理则有明显抑制效果;与单一供氮处理相比,各配施硅肥处理的辣椒果实品质均不同程度提高.(3)与N1.0处理相比,N0.6处理更有利于辣椒果实大量矿质元素的积累与氮肥农学利用效率的提高,其中N0.66处理较N1.0 供氮水平下的辣椒氮肥农学利用效率提高了68.97％;与单一供氮处理相比,各配施硅肥处理的辣椒果实大量矿质元素含量和氮肥农学利用效率均不同程度提高;(4)通过对辣椒产量及果实品质指标的主成分分析,结果发现N0.,+Si处理下的综合得分最高,即氮肥减施40％配施1.5 mmol/L的外源硅肥对辣椒产量、品质及氮肥的吸收利用促进效果最佳.

锌(zinc,Zn)和铁(iron,Fe)是水稻(Oryza sativa L.)生长必需的矿质元素,也是人体必需的微量元素.水稻体内Zn、Fe含量维持在适宜水平有利于提高其产量和品质,提高稻米中Zn、Fe含量能够在一定程度上解决人体Zn、Fe营养缺乏的问题.因此,研究水稻中Zn和Fe等微量元素转运蛋白的具体功能对于提高水稻产量和稻米品质具有重要意义.锌铁转运蛋白(zinc-regulated transporters and iron-regulated transporter-like protein,ZIP)负责Zn和Fe等离子的吸收、转运和分配,是维持水稻中Zn和Fe平衡的重要转运蛋白,其表达水平受Zn和Fe水平影响.ZIP基因家族在自然群体中具有丰富的等位变异,而且某些单倍型存在明显的籼粳分化,这可能造成了不同品种间籼、粳稻中Zn和Fe积累的差异.目前,已有大量关于ZIP基因家族的研究,但只有OsZIP3的作用机制研究的较为清楚.另外,对Zn、Fe在籽粒中的积累机制研究和自然群体中ZIP基因的等位变异研究还不够深入.因此,ZIP转运蛋白家族仍存在较大的研究空间.本文详细介绍了ZIP转运蛋白在水稻体内的亚细胞定位、表达模式、转运机制以及在自然群体中的等位变异等,以期为研究水稻稻米微量元素的积累提供理论基础,为提高稻米品质提供借鉴.

在增温和氮沉降等气候变化背景下,土壤溶液养分元素供应是否平衡对加速或减弱土壤养分循环起着至关重要的作用.为探究增温和施氮对亚热带杉木人工土壤溶液养分动态的影响,分别于各样地的0-15、15-30cm和30-60cm土层安装土壤溶液采集器.利用真空泵的负压原理采集土壤溶液,对其有机组分及无机组分进行了两年的动态监测.结果显示:增温及增温+施氮显著增加了各土层溶解性总氮(DTN)及硝态氮(NO3-)浓度,而施氮促进了植被对其的大量吸收而未呈现显著的促进作用.整体而言,短期增温和施氮处理显著降低了可溶性有机碳(DOC)浓度,对土壤溶液K+、Ca2+、Na+、Mg2+等离子含量影响较小.但相比于施氮,增温对土壤溶液中矿质元素的影响远大于施氮.增温导致的土壤孔径增大,通透性增强可极大地促进Fe3+、Al3+淋溶,同时导致表层Na+、Mg2+离子含量显著降低.增温+施氮交互作用对土壤溶液各养分的影响存在叠加效应,但并不是增温和施氮单因子的简单累加,要深入了解土壤养分对未来气候变迁的内部机制需进一步长期监测.

山核桃(Carya cathayensis Sarg.)又名小胡桃、核桃揪,属胡桃科(Juglandaceae)山核桃属(Carya Nutt.),是国家3级保护濒危植物,主要分布于浙皖两省交界的天目山,包括浙江临安、安吉和安徽宁国、数县等地,其中临安种植面积近50万亩,产量达1万吨以上.山核桃不仅含有丰富的蛋白质和油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸,还富含多种人体必需氨基酸和矿物质元素,具有较高的营养及药用价值,是目前市场上最具开发潜力的纯天然保健食品之一[1].山核桃是成熟油料的种子,刚采摘后就会有相当数量的脂肪水解,在后续加工过程中,由于引入大量的水分,并受光、热和氧气等因素的影响,会发生程度较为严重的脂肪水解[2].本研究比较了“光籽”、“手剥”和“仁”3种临安山核桃产品(产品产量占山核桃总产量的95％以上)的脂质品质和抗氧化活性,为山核桃的开发利用提供依据.

寄生植物和寄主植物间存在广泛的物质、能量和信息交流事件.寄生植物通过吸器从寄主吸收所需的多种矿物质元素,以及氨基酸、糖类、中间代谢产物等营养物质.此外,寄生植物与其寄主还进行着诸如蛋白质、RNA等大分子物质,及病毒、类病毒、植原体等微生物的交流.研究表明,mRNA在寄生植物和寄主间进行着大量的转移,其结构和功能的特异性可能对转移起着决定性的作用.对寄生植物来说,部分mRNA可能在寄生过程和调节自身生长发育过程中发挥着重要作用.本文对近年来寄生植物和寄主间的分子交流事件的相关报道进行综述,其中着重讨论mRNA转移的研究进展,以期对转移mRNA的结构和转移机理有进一步了解,同时对mRNA转移在寄生植物-寄主系统中的角色进行定位,为研究不同寄生系统中的mRNA转移奠定基础.

阐明贵州喀斯特山区花椒人工林的土壤养分含量及其质量综合指数至关重要.以不同海拔样地的土壤为研究对象,采用土壤农业化学、环境矿物学技术对矿质元素等进行分析.结果表明:不同样地土壤的pH值呈显著差异,随海拔增加表现为升高一降低的变化趋势;最低海拔(594m,HJ1)与最高海拔(884m,HJ5)样地的土壤有机碳、总氮、速效氮总体显著高于中间3个海拔样地(660m、705m、778m,HJ2-HJ4),总磷与速效磷的变化则相反;除大量元素外,矿质元素在不同海拔花椒林地之间变化规律不明显,其中总硫、铅、镉、硒等元素表现为最高海拔样地急剧升高的趋势;氮、磷与其他矿质元素之间表现出一定的显著性相关,表明其关系密切;土壤质量综合指数为HJ5(2.16) ＞HJ3 (0.43) ＞HJ4(0.19) ＞HJ1(-0.21)＞HJ2(-2.60),表明高海拔花椒林地表层土壤质量总体优于低海拔,揭示了土壤养分随海拔变化表现出分异规律.土壤管理上应同时施用有机肥和矿质元素肥料,提高土壤养分供给能力和利用效率.以上结论可为贵州喀斯特山区花椒林养分管理和可持续经营工作提供借鉴和参考.