钙离子(Ca2+)/钙调素(calmodulin,CaM)信号参与植物生长发育和对外界刺激响应的调节.拟南芥(Arabidopsis thaliana)CaM家族共有 7 个基因,编码的蛋白质氨基酸序列具有高度保守性.该研究通过酵母双杂交及生物信息学分析等方法,对CaM5的2个剪接体CaM5.1和CaM5.3进行蛋白结合活性分析.结果表明,拟南芥钙调素结合蛋白(calmodulin-binding protein,CaMBP)IQM3(IQ motif-containing protein 3)能在酵母中与除CaM5.3 外的CaM家族的成员结合.生物信息学分析表明,CaM5.3比CaM5.1和其他CaM亚型成员多出1个由35个氨基酸残基组成的C-末端序列(C-terminal domain,CTD),可能影响CaM5.3与IQM3结合.在CaM5.1的C-末端添加CML10 的CTD,将重组蛋白与IQM3进行结合,证实CaM5.3的CTD是影响其与IQM3结合的关键序列.因此,拟南芥CaM5的不同剪接方式影响其蛋白结合活性,为研究钙调素及钙调素结合蛋白的结合活性提供参考.

拟南芥(Arabidopsis thaliana)中IQM家族是含有IQ基序的钙调素结合蛋白家族,IQM3 突变能增加主根长度,CO(CONSTANS)是光周期成花调控途径的重要成员,CO 突变可缩短主根长度.该研究构建二者的双突变体研究 IQM3 与 CO基因的遗传学关系.结果表明,新CO突变体co-12序列的第1个外显子上缺失了9个碱基ACTTGCTAG,其中含有限制性核酸内切酶BfaI的酶切位点CTAG.建立了可鉴定该突变体的分子标记:利用BfaI酶切跨编码区PCR产物时,野生型Col因有 3 个位点而得到 4 个片段,co-12 因只有 2 个位点而得 3 个片段,CO/co-12 杂合子得 5 个片段.在长日照下,co-12 的主根长度比野生型Col短,iqm3-2的比野生型Col长,而双突变体co-12 iqm3-2的主根长度表型偏向于iqm3-2.因此,在长日照下,IQM3 在CO的下游参与调控拟南芥主根长度.

目的 通过比对智能化质量管理系统( iQM)和传统质量控制的两种质控模式,评估iQM的质控效能以及与传统质控的等效性,保证血气检测结果的准确性.方法 本研究选取了首都医科大学附属北京朝阳医院、首都医科大学附属北京天坛医院、上海中医药大学附属上海龙华医院及四川省人民医院4家医疗机构2016年6月至12月患者标本共计3 712份,在常规检测上述标本过程中,同时采用iQM和传统质控模式,分别计算所有血气项目质控的均值,SD, CV(%)及Sigma值,以评价两种质控模式质控效能的差异性.结果 4家医疗机构在检测3 712例患者血气标本的过程中, iQM过程控制液(PCS) A、B及C分别运行1 089、7 678及154例质控标本,传统质控模式共运行732例质控标本.对于血气分析中最为敏感的pO2项目,iQM PCS A、B、C液的的质控效能非常卓越(Sigma值均＞8),而传统质控的质控效能表现较差(Sigma值均＜6);pCO2、pO2及Na+项目对于两种质控方案均存在差异有统计学意义(P＝0.004 8,P＝0.000 1,P＝0.004 4,P＜0.01),pH、K+、Ca++、Glu、Lac和Hct项目对于两种质控方案的差异均无统计学意义( P＝0.250 6,P＝0.062 3,P＝0.034 0,P＝0.346 9,P＝0.186 3,P＝0.823 1,P＞0.01). iQM检测到错误的标本共22例,其中微小凝块14例,干扰物质8例,如上错误传统质控均未检出.结论 血气分析中误差主要源自分析前标本质量. iQM增加的标本检查功能,弥补了传统质控不能监测标本质量的不足,能够实现对每份血气分析标本全过程、全方位实时、动态的监控,具有强大的误差检出能力,自动纠错能力,及自动记录、存储功能.该系统能够有效保证血气检测结果的准确性,符合相关法律法规及相关行业标准对质量的要求,能够满足临床预期用途,为POCT质量管理与改进提供了新思路.

在拟南芥中,IQM家族属于含IQ基序的钙调素结合蛋白家族,共有6个成员.其中,IQM3的功能尚未有相关报道.本研究对该基因的2个突变体iqm3-1和iqm3-2幼苗的侧根数量、主根长度和赤霉素(GA3和GA4)含量进行了测定.结果 表明,iqm3-1和iqm3-2比野生型Col-0具有更少的侧根、更长的主根以及更高的GA3和GA4含量.用5～20 mmol·L-1赤霉素生物合成抑制剂多效唑处理种子后,iqm3-1、iqm3-2的例根和主根长度与野生型接近,说明IQM3可能通过抑制赤霉素的生物合成而参与对幼苗的侧根数量和主根长度的调节.

IQM6 (IQ motif containing 6)由At3g58480编码,是拟南芥IQM家族中第6位成员,其基因的功能未见报道.本研究通过筛选与鉴定获得了iqm6-1的纯合体,并利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建iqm6-2;对突变体的表型分析显示,iqm6-1和iqm6-2的远轴面表皮毛的发生晚于野生型Col-0;利用RT-qPCR对表皮毛发生的关键基因进行转录本水平分析发现,与野生型Col-0相比,iqm6-1和iqm6-2延迟miR156的下调和SPL3的上调.这些结果表明,拟南芥QM6突变可能介导miR156/SPL3组件的表达,推迟远轴面表皮毛的发生.

明确氧化石墨烯(graphene oxide,GO)对拟南芥生长的促进作用,为纳米材料应用于农业生产提供理论依据.采用不同浓度GO的1/2 MS培养基点拟南芥种子,测定其主根长、侧根数、根系活力、超氧阴离子自由基的产生、超氧化物歧化酶活性、根系生长相关基因的表达情况.经20-200μg/mL GO处理后,拟南芥主根长度比对照(不加GO)提高了4.6％-43.0％,在50-200μg/mL内,与对照相比,差异达显著水平.50μg/mL处理显著促进了侧根形成,侧根数比对照增加了约27.1％,高于或低于50μg/mL则不利于侧根的形成.表明50μg/mL GO对拟南芥的主根长和侧根数均存在促进作用,同时还发现该浓度可以增加拟南芥根尖的分生区和伸长区的长度,而对根尖直径和根冠长度无影响.氯化三苯基四氮唑(TTC)和四硝基氮蓝四唑(NBT)组织染色法结果表明50μg/mL GO浓度处理提高了根系活力和超氧化物歧化酶活性及降低了超氧阴离子的产生.基因表达分析显示ADC1和DAR2表达量下调和IQM3表达量上调,从而促进了主根的伸长;ARF7、ARF19、ERFII-1和IQM3表达量上调,从而促进了侧根数量的增加.50μg/mL GO处理可促进拟南芥根系的生长.根系活力的增加、超氧阴离子的减少及根相关基因的表达上调是GO促进根系生长的主要原因.