高静水压处理水稻诱导稳定遗传变异系的DNA分析

 用高压手段诱变水稻品种“毕粳38”,产生了两个稳定的可遗传的变异：变异1,植株分蘖减少,成熟期较原种提早20 d;变异2,植株变高,分蘖增加,籽粒变长,类似于籼稻。对原种及两个变异进行了ISSR及RAPD分析,结果显示原种及两个变异在ISSR和RAPD的检测中多态性明显,分别为28.57%和45.98%。变异2的变异大于变异1;ISSR检测中原种与变异1的平均绝对距离系数为0.030 3,与变异2的平均绝对距离系数为0.261 3。RAPD检测中原种与变异1的平均绝对距离系数0.084 5,与变异2的平均绝对距离系数为0.416 7。研究结果表明：高静水压可以对高等植物的种子进行诱变,产生在表型上及DNA分子水平上均可稳定遗传的变异。研究结果首次从DNA分子水平上证明高静水压处理可以产生变异。继各种化学制剂、各种射线诱变等方法之后,高压不失为一种行之有效的新诱变方法。     

不同条件下离体大鼠肝脏线粒体能量代谢微量热分析

为了探究线粒体的能量代谢过程,本文以离体大鼠肝脏线粒体为模型,利用多通道、高灵敏度的热活性检测仪TAM Ⅲ,实时监测了不同线粒体浓度、不同底物、不同缓冲液、几种呼吸抑制剂以及Ca²⁺和线粒体渗透转换孔抑制剂CsA存在时线粒体的能量代谢,获得了完整的热功率―时间曲线,并通过计算得到了线粒体能量代谢的热动力学参数。通过分析发现：（1）线粒体浓度越大,代谢越快;（2）直接底物琥珀酸钠使线粒体代谢更快;（3）高浓度Ca²⁺能够刺激线粒体快速产热,且在长期代谢进程中,线粒体渗透转换孔抑制剂CsA并不能改变Ca²⁺造成的影响;（4）不同缓冲液对线粒体代谢的影响基于其组分的不同,缓冲液中含有呼吸底物;（5）呼吸抑制剂都能抑制线粒体的能量代谢,尤其是复合物IV的抑制剂NaN₃,高浓度下使代谢停止。     

水杨酸预处理对水稻种子萌发及其代谢酶的影响

以不同浓度(0.005～0.2 mmol·L-1)的外源水杨酸(SA)预处理水稻种子协优46(抗水稻白叶枯病)和浙辐802(高感水稻白叶枯病).结果表明:低浓度SA预处理促进水稻种子萌发,两品种在发芽率、发芽指数、可溶性糖含量、POD和SOD酶活性存在明显差异.在SA浓度为0.01 mmol·L-1时,发芽指数及活性指数达最高;协优46在处理46 h时发芽率提高最多,为8.0%,浙辐802在处理12 h时提高最多,为6.7%;浙辐802比协优46可溶性糖含量增加多;在SA浓度为0.005 mmol·L-1时,浙辐802的POD酶活性降低了27.8%,协优46的POD活性则提高了52.3%;浙辐802的SOD酶活性较对照降低了8.7%,而协优46只降低了2.4%.     

呼吸缺陷型面包酵母催化β-羰基酯的不对称还原

以4-氯-3-羰基丁酸乙酯为模型底物,葡萄糖为碳源,对呼吸缺陷型酵母催化不对称还原合成(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的反应进行了研究.通过在254nm下紫外诱变,经2,3,5-氯化三苯四氮唑平板和非发酵型碳源培养基鉴定,得到6株面包酵母的呼吸缺陷型变异株.并对呼吸缺陷型酵母催化特性和线粒体复合体Ⅰ,Ⅰ Ⅲ,Ⅱ Ⅲ和Ⅳ的活性分别进行了测定.结果表明,呼吸缺陷型酵母催化底物转化率在49%～75%,产物收率在31%～69%,对映体过量值最高可达72%,比正常酵母提高了18%.突变株线粒体内复合体Ⅰ～Ⅳ的活性与正常酵母相比都有不同程度的下降.     

基因编辑在线粒体疾病中的应用

线粒体作为细胞的能量工厂,在维持细胞能量代谢与人类生命活动中发挥着至关重要的作用.线粒体基因组的突变会导致一系列线粒体遗传代谢疾病的发生,严重威胁人类生命健康,发展靶向线粒体的基因编辑手段对于线粒体疾病的治疗具有重要意义.近年来,以限制性核酸酶、锌指核酸酶、转录激活因子样效应核酸酶、规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR)以及碱基编辑器为代表的一系列基因编辑方法迅速发展.本文综合评述了基因编辑工具应用于哺乳动物细胞的线粒体DNA的研究进展、不足和发展方向,以期为线粒体疾病治疗技术的开发提供参考.     

金纳米笼探针用于线粒体成像和光热损伤细胞

线粒体是许多细胞行为的关键调节细胞器,线粒体膜电位降低被认为是细胞凋亡所发生的最早事件之一,因此线粒体成像及其膜电位的检测分析,对疾病的检测与治疗有重要的科学意义.采用金纳米笼(Aunanocages,Au NCs)介导的光热损伤与温度敏感的药物释放相结合,开发了一种线粒体靶向的荧光纳米探针AuNCs/PLEL/JC/KLA.引入一种线粒体靶向肽(KLAKLAKKLAKLAK,KLA),作为纳米探针的“指向标”,指引着探针特异地靶向到细胞线粒体部位,随后在近红外光的照射下, AuNCs吸收光能转化为热量,实现光热介导的细胞损伤.同时,高温促使外层温敏水凝胶发生凝胶-溶胶转变,实现荧光染料(JC-10)的释放.所释放的JC-10荧光染料可根据线粒体的活力表现出两种荧光信号,用于监测线粒体膜电位的变化.总之,该荧光纳米探针不仅实现了线粒体靶向的荧光成像与损伤细胞,同时还可以监测线粒体膜电位的变化.     

便携式近红外和可见光光谱仪检测水稻水分含量方法比较研究

使用便携式近红外(901～1 650 nm)和可见光(400～900 nm)光谱仪结合多变量分析方法无损检测水稻水分含量，选用100种不同品种的水稻并采集其光谱信息，其中粳稻52种，籼稻34种，糯稻14种。采用GB 5009.3—2016中的直接干燥法测定每种水稻样本的水分含量。利用蒙特卡洛偏最小二乘法(MCPLS)剔除水稻样本中的异常值，基于近红外和可见光光谱的数据集分别剔除8个和4个异常值。采用基于联合X-Y距离的样本划分法(SPXY)按照3:1的比例划分样品，近红外和可见光数据集分别得到69、 72个校正集和23、 24个预测集。采用正交信号校正(OSC)、多元散射校正法(MSC)、去趋势变换(De-trend)、标准正态变换(SNV)、基线校正(Baseline)、 Savitzky-Golay卷积导数(S-G导数)、标准化(Normalize)、移动平均平滑(moving average)、 Savitzky-Golay卷积平滑处理法(S-G平滑)共9种算法对原始光谱数据进行预处理，基于近红外和可见光光谱的OSC、 SNV和OSC、 Moving average预处理效果较好...