[目的]盐胁迫是影响小麦萌发、生长和生产的最重要环境因素.探究链带藻生物刺激剂对盐胁迫条件下小麦种子和早期幼苗抗盐、生长和生理的缓解效应以及最佳施用浓度,可为其应用于缓解小麦盐胁迫提供理论依据.[方法]通过室内培养皿培养法,将小麦种子置于100 mmol/L NaCl胁迫下,外源添加25,50,100,200 mg/L的链带藻提取物(DAE),处理7 d后测量各项萌发和生长参数.[结果]外源添加DAE处理缓解了盐胁迫对小麦种子萌发和早期幼苗生长的抑制作用,提高了盐胁迫下小麦种子的萌发率和叶片含水量,促进了生物量的积累;提高了幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性以及脯氨酸、可溶性总糖、可溶性蛋白质和叶绿素的含量;降低了脂质过氧化作用,减少了丙二醛含量和膜透性.在100 mmol/L NaCl胁迫条件下,25 mg/L DAE对盐胁迫下小麦种子萌发及早期幼苗生长的促进作用效果最佳.[结论]链带藻细胞提取物通过促进小麦种子早期萌发的启动,提高小麦幼苗叶绿素含量、抗氧化酶活性和渗透调节能力,增强小麦种子及早期幼苗对盐胁迫的适应性,提升了小麦的耐盐能力.

微藻是地球上光合微生物的原始种类之一,由于其生长周期较短、生长速率较快和生产高附加值产物的潜力而被广泛开发利用.然而,在微藻放大生产的过程中极易受到高盐等非生物胁迫的不利影响,极大地限制了微藻的生产力.因此,了解微藻盐胁迫响应的分子机制将有助于耐盐藻株的快速建立.本文总结了真核微藻和原核蓝藻响应盐胁迫的各种参与蛋白及其具体作用机制,包括转运蛋白维持离子稳态、积累渗透调节物质、抗氧化防御机制、信号蛋白和脂质积累等;同时综述了已被开发利用的天然耐盐藻包括杜氏盐藻(Dunaliella salina)、盐生隐杆藻(Aphanothece halophytica)、皮克绿球藻(Picochlorum sp.)和海洋绿藻(Chlamydomonas W80)等微藻及其耐盐基因的研究进展;最后讨论了典型盐响应基因在优良藻种选育中的价值与应用前景.

海洋暖化导致海水上部混合层变浅,使营养盐限制情况加剧,也导致硅藻接收到的阳光辐射量增加.高光及营养盐限制的双重胁迫会影响硅藻的光合产量.该研究主要探索硅藻应对磷饥饿及高光胁迫的光合生理调控,以进一步了解海洋环境变化对硅藻光合作用的影响.将体积不同的假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)和威氏海链藻(T.weissflogii)在磷饥饿条件下培养,监测其光系统Ⅱ(PSII)功能变化,并将其置于高光强下,研究其光合生理响应.结果表明:磷饥饿条件下,体积较小的假微型海链藻PSII活性逐渐下降,从与D2蛋白结合的质体醌QA-到与D1蛋白结合的质体醌QB的电子传递效率降低,单位反应中心捕获的用于电子传递的能量下降,并诱导产生非光化学淬灭,而体积较大的威氏海链藻则能够维持较长时间的PSII活性;假微型海链藻在磷充足条件下相比威氏海链藻具有较高的PSII光失活功能截面(σi)值,易发生光抑制,但同时也具有高的PSII修复速率,磷饥饿对其光抑制敏感度无显著影响,而威氏海链藻在磷饥饿条件下的σi显著升高,其对高光强的耐受能力显著降低.在营养盐限制及辐射水平增强情况下,体积较大的威氏海链藻可能倾向于分布在真光层的下部海域.该研究表明海洋环境变化可能会改变不同粒径硅藻的生态位,并影响其初级生产力.

蓝细菌是唯一可进行放氧光合作用的原核微生物,基于光合蓝细菌构建"自养型细胞工厂"具有广阔前景.但以蓝细菌作为底盘进行生物燃料及化学品的合成仍存在细胞耐受能力差、产量低等问题,导致实现工业化生产的经济可行性还比较低,亟需通过合成生物学等技术手段构建新的藻株.近年来,实验室适应性进化(adaptive laboratory evolution,ALE)已被用于底盘工程中,实现了优化生长速度、增加耐受性、加强底物利用和提高产品产量等目标.ALE 在提高蓝细菌鲁棒性方面取得了一定进展,已获得了耐受高光、重金属离子、高盐和高浓度有机溶剂胁迫的进化藻株.但是,蓝细菌中的 ALE 策略效率相对较低,耐受各胁迫的分子机制并未阐释完全.本文综述了ALE 相关技术策略及其在蓝细菌底盘工程中的应用,讨论了如何借鉴其他微生物中 ALE 手段,构建更大 ALE 突变文库、增加菌株的突变频率、缩短进化时间、探索多重胁迫耐受工程菌构建原则及研究策略等,高效解析进化菌株的突变体库,构建高产量、鲁棒性强的工程菌株等,以期未来促进蓝细菌底盘的改造及其工程菌的规模化应用.

[背景]湿地是重要的甲烷排放源,因为其中栖息着各种产甲烷古菌.已知未培养甲烷古菌Rice Cluster Ⅱ(RCⅡ)类群广泛分布于低温酸性和北方泥炭藓湿地、淡水湿地及草本沼泽等环境,但它们在低温盐碱湿地中的分布及代谢途径尚未知.[目的]分析扎龙盐碱湿地未培养甲烷古菌RCⅡ类群的多样性、推测产甲烷代谢途径及其潜在的盐碱适应机制.[方法]16S rRNA基因扩增子测序分析扎龙湿地土壤中甲烷古菌群组成;构建16S rRNA基因克隆文库分析扎龙湿地土壤RCⅡ的多样性;宏基因组分析推测 RCⅡ 古菌编码的产甲烷途径及与耐盐碱相关物质的合成基因.[结果]16S rRNA 基因高通量测序发现未培养甲烷古菌的 RCⅡ 类群占扎龙盐碱湿地总甲烷古菌的13.280%±0.019%;系统发育学分析表明该湿地的RCⅡ由 3 个分支组成;宏基因组分析组装了 2 个优势的未培养RCⅡ的基因组,均含完整的氢还原二氧化碳产甲烷途径的基因,并编码海藻糖的转运与合成基因.[结论]扎龙盐碱湿地土壤富含未培养 RCⅡ 甲烷古菌,推测它们通过氢还原二氧化碳产甲烷,利用细胞内高的海藻糖适应盐碱环境.

拟浮丝藻是一类常见的水华蓝藻,为探究城市河道生境中该类蓝藻与环境因子的关系,本研究采用广义加性模型(GAM)回归分析法对2013-2016年夏季上海地区36条河道的野外调查数据进行了分析.结果表明:夏季拟浮丝藻生物量与水温(25～35℃)和pH(6.5～9.5)二者呈显著正相关,而与氮、磷浓度相关性不显著(P＞0.05);上海市河道水体中营养盐(总氮浓度平均为2.62 mg·L-1,总磷浓度平均为0.46 mg·L-1)不是拟浮丝藻生长的限制性因素;另外,拟浮丝藻生物量与轮虫、原生动物和小型枝角类生物量总体呈显著正相关,而与桡足类的生物量呈负相关;这可能与食物资源(小型可食性藻类的增加)以及不同类型的浮游动物对于丝状蓝藻的耐受性差异有关.

目的 了解淮安市某三甲医院甲状腺结节患者的膳食碘摄入量及贡献率,为甲状腺结节的防治提供依据.方法2015年1月1日至2016年12月31日,在解放军第八二医院内分泌科采用24 h膳食回顾法和1年食物回顾法分别调查205例甲状腺结节新发患者的膳食情况和食盐摄入量,并结合《中国食物成分表(2002版)》获得膳食碘摄入量.结果205例甲状腺结节患者的膳食碘摄入量中位数为313.53 μg/d,介于推荐摄入量(RNI)和可耐受最高摄入量(UL)之间,其中低于生理需要量(EAR)和高于UL的个体分别仅占2.9%和0.5%,不同城乡和各年龄组内男性和女性膳食碘摄入量比较差异均无统计学意义(P>0.05).在不考虑烹调损失前提下,食盐碘的贡献率为69.28%,其次为海藻类、谷薯类、蔬菜类和水产类,其贡献率分别为11.60%、4.10%、2.84%和2.83%,水果和豆类的贡献率分别仅为0.22%和0.17%,饮用水的贡献率为1.55%.结论 该院甲状腺结节患者膳食碘的摄入量总体上处于适宜和安全水平,碘盐是膳食碘的主要来源,甲状腺结节患者应在临床医生的指导下继续食用碘盐.

目的 探讨新型湿性敷料藻酸盐银离子敷料、优拓SSD(磺胺嘧啶银脂质水胶敷料)和优拓水胶体敷料应用于带状疱疹感染创面的临床效果.方法 选取本院神经内科住院的带状疱疹合并皮肤感染的患者78例,随机分为观察组和对照组,每组各39例.两组患者均给予同等剂量阿昔洛韦静滴,观察组采用新型湿性敷料(藻酸盐银离子敷料、优拓SSD敷料和优拓水胶体敷料)对皮损局部换药,对照组采用阿昔洛韦软膏和庆大霉素交替局部换药,观察两组患者在换药第3、6和9天感染控制情况、皮损干涸结痂及疼痛减轻情况、换药时患者疼痛程度、10天内平均每日换药护理耗时.结果 在治疗后的第3天,观察组较对照组更有效(P＜0.05);在治疗后的第6天,观察组较对照组的显效率更高(P＜0.01);治疗后第9天,两组疗效比较差异无统计学意义(P＞0.01);换药时患者创面疼痛观察组无或轻微疼痛所占比例较对照组更高(P＜0.01),且疼痛耐受性更强.观察组10天内平均每天换药护理时间更短(P=0.000).结论 新型湿性敷料(藻酸盐银离子敷料、优拓SSD敷料和优拓水胶体敷料)对疱疹皮肤破溃合并感染后的皮损疗效肯定,能明显控制皮肤破溃及感染情况,减轻疼痛、缩短病程,可在临床推广应用.

目的:研究雨生红球藻对长时间、大强度运动导致的大鼠运动性心肌损伤的保护作用.方法:以大强度耐力训练大鼠为模型,将65只42 d龄雄性SPF级Wistar大鼠随机分为5组:安静组(C组)、运动对照组(M组)、运动+雨生红球藻低剂量组(HM Ⅰ组)、运动+雨生红球藻中剂量组(HM Ⅱ组)、运动+雨生红球藻高剂量组(HM Ⅲ组),每组12只(剔除不符合实验要求的大鼠5只).雨生红球藻组剂量分别为0.067,0.133,0.4 g/kg,体积为5ml/kg,每天灌胃(ig)1次,其他组ig等量生理盐水.游泳训练42d后,测定血清谷丙转氨酶(ALT)等心肌损伤标志物含量、心肌超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量,血清、心肌内皮素(ET)及降钙素基因相关肽(CGRP)含量等相关生化指标.结果:血清ALT、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、a-羟丁酸脱氢酶(a-HBDH)、心肌MDA、血清与心肌ET含量,M组较C组显著升高(P＜0.05或P＜0.01).心肌SOD活性、血清与心肌CGRP含量,M组较C组显著降低(P＜0.05).血清ALT(P＜ 0.01)、LDH(P＜ 0.01)、CK(P＜ 0.05或P＜0.01)含量,HM各组较M组均有所降低,组间无差异,且随剂量增加而递减.血清a-HBDH、ET、心肌ET含量,HM各组较M组均有所降低(P＜0.05或P＜0.01),且组间随剂量增加而递减;HM Ⅲ组较HM Ⅰ组显著降低(P＜0.05).心肌MDA含量,HM各组较M组均显著降低(P＜0.05或P＜0.01),且组间随剂量增加而递减;HMⅡ、HM Ⅲ低于HM Ⅰ组(P＜0.01).心肌SOD活性,HM各组较M组均有所升高(P＜0.05或P＜0.01),且组间随剂量增加而递增;HM Ⅱ、HM Ⅲ高于HM Ⅰ组(P＜0.01).血清与心肌CGRP含量,HM各组较M组显著升高(P＜0.05或P＜0.01),且各组组间随剂量增加而递增;HM Ⅲ组较HM Ⅰ组显著升高(P＜0.05).结论:不同剂量雨生红球藻可有效地清除机体长时间、大强度运动产生的过量自由基;提高机体免疫力,增强血管cNOS活性,保证ET和CGRP浓度的相对平衡,从而阻止心肌脂质过氧化作用和心肌损伤.其中以高剂量组效果为最好.

以7种水生植物(长苞香蒲、水生美人蕉、黑藻、粉绿狐尾藻、花叶芦竹、香根鸢尾、水葫芦)为研究材料,构建生物塘系统,通过差速离心法和五步提取法,提取植物各亚细胞组分和不同化学形态的镉,并用原子吸收分光光度法测定镉含量,分析镉在水生植物体中富集特征,揭示植物对镉的耐性机制.结果表明:(1)水生植物根中镉富集量大于茎和叶;3种类型水生植物富集镉能力表现为沉水植物(粉绿狐尾藻、黑藻)＞浮水植物(水葫芦)＞挺水植物(长苞香蒲、水生美人蕉、花叶芦竹、香根鸢尾).(2)镉在黑藻、水葫芦和花叶芦竹中的亚细胞分布量均呈现为细胞壁＞可溶组分＞原生质体＞线粒体,所占比例分别为37.16％～50.86％、20.69％～31.21％、10.81％～23.83％、8.15％～19.83％.(3)赋存化学形态表现为以氯化钠提取态、醋酸提取态为主,所占比例分别为29.37％～56.27％和15.06％～36.19％.研究发现,粉绿狐尾藻、水葫芦、水生美人蕉和花叶芦竹4种植物为富集镉较好的植物,而黑藻、香根鸢尾和长苞香蒲3种植物的镉富集能力相对较弱;镉主要以果胶酸盐、蛋白质结合态或吸附态存在于植物根的细胞壁和液泡中,以减弱镉对根细胞器和植物地上部分的毒害.