目的 探讨烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)及其前体物质烟酰胺腺嘌呤单核苷酸(NAM)对人类精子活力、DNA和顶体酶活性的保护作用。方法 选取在我院生殖医学中心就诊的男性精液标本50例,检测其活力(PR级)、DNA碎片指数(DFI)和顶体酶活性。按照NAD/NAM的添加时机不同selleck将每份精液均分为冻前干预组和复苏后干预组。将冻前干预组的标本均分为三份:分别加入PBS、NAD和NAM后37℃孵育30 min,检测其精子活力、DFI和顶体酶活性三项指标后加入精子冷冻保护剂冷冻大于24 h后复苏,再次检测该三项指标。复苏后干预组Salivary microbiome的标本直接加入精子冷冻保护剂冷冻大于24 h后复苏,复苏后的标本均分为三份:分别加入PBS、NAD和NAM后37℃孵育30 min,检测其精子活力、DFI和顶体酶活性三项指标。另选取男性精液标本38例,每例均分为两份,一份冷冻24 h后复苏、另一份冷冻大于两年后复苏;复苏后的标本均分为三份:分别加入PBS、NAD和NAM后37℃孵育30 min,检测其三项指标。结果 精液在冷冻前加入NAD/NAM孵育后精子活力增强、顶体酶活性升高(P<0.05),DFI无明显变化(P>0.05);复苏后活力(前向运动精子百分率)明显PLX5622体外降低(30.5%±4.5%)vs(63.3%±6.8%),精子顶体酶活性显著降低(78.2±8.5μIU)vs(135.0±8.2μIU)(P<0.05),DFI显著升高(25.5%±7.5%)vs(10.2%±8.3%)(P<0.05),但冻前NAD/NAM孵育组的精子活力显著高于对照组(38.4%±8.4%)/(36.5%±7.4%)vs(30.5%±4.5%)(P<0.05),顶体酶活性显著高于对照组(90.4±6.5μIU)/(92.5±5.8μIU)vs(78.2±8.5μIU)(P<0.05),DFI显著低于对照组(16.5%±6.8%)/(18.8%±8.7%)vs(25.5%±7.5%)(P<0.05)。复苏后干预组的精液经NAD/NAM孵育后精子活力升高(40.2%±6.3%)/(42.2%±8.8%)vs(31.2%±7.5%);顶体酶活性升高(98.5±7.6μIU)/(93.8±8.2μIU)VS(80.3±5.8μIU)(P<0.05),DFI未见明显变化(P>0.05)。冷冻大于两年后复苏组的精子活力低于冷冻24 h复苏组(24.5%±4.7%)vs(33.5%±7.4%);顶体酶活性也出现类似的变化(62.4±8.3μIU)vs(83.5±8.3μIU)(P<0.05),经NAD/NAM孵育后的精子活力和顶体酶活性提高(P<0.05),这一作用在冷冻大于两年组更加明显。结论 在精液冷冻前加入NAD可对精子的活力、DNA和顶体酶活性起到很好的保护作用,且这一作用可以延续至精子复苏后,对于长时间冷冻保存的精子,NAD的保护作用更加显著。
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海分枝杆菌调控巨噬细胞糖酵解重编程的研究
目的:通过检测海分枝杆菌感染巨噬细胞后糖酵解相关基因的表达和代谢产物乳酸的变化情况探究海分枝杆菌对巨噬细胞糖酵解的调控。方法:利用实时荧光定量PCR检测不同感染条件下海分枝杆菌感染巨噬细胞后糖酵解代谢相关基因(SLC2A1、HK2、LDHA)的表达,同时检测糖酵解代谢最终产物乳酸的浓度。使用流式细胞仪和(或)共聚焦显微镜检测不同感染条件下巨噬细胞内葡萄糖摄取情况以及细胞内海分枝杆菌的荧光强度。结果:海分枝杆菌感染增加了巨噬细胞对葡萄糖的摄取,并以感染时间和感染复数依赖的方式促进巨噬细胞糖酵解代谢相关基因(SLC2A1、HK2、LDHA)的表达和乳酸的产生。与热灭活的海分枝杆菌相比,活的海分枝杆菌抑制糖酵解相关基因(SLC2A1、HK2、LDHA)的表达和乳酸的产生。此外,使用2-脱氧葡萄Pexidartinib糖抑制糖酵解代谢酶HK2的活性促进了细胞内海分枝杆菌的存活。结论:糖酵解重编程是巨噬细胞对海分枝杆菌感染的免疫防御机制之一,而海分枝杆菌可通过调控巨噬细胞糖酵解促进自身在胞内的存活。因此,selleck INCB28060通过调控巨噬细胞的糖酵解可能是控制海分枝杆Religious bioethics菌感染的潜在干预措施。
柑橘黄化脉明病毒福建和浙江分离物的全基因组序列测定及分子特征
柑橘黄化脉明病毒(citRoxadustat说明书rus yellow vein clearing virus,CYVCV)是我国柑橘生产上新近发生的一种病毒,侵害柑橘后能够造成严重的经济损失。本研究测定了CYVCV福建和浙江分离物的全基因组序列,并对其分子特征进行研究。结果表明,CYVCV核苷酸全长为7 529~7 531 nts,包含6个开放阅读框(ORF),与CYVCV参考分离物CQ核苷酸序列一致性为98.30%~98.85%。重组分析结果显示,测定的7个CYVCV分离物基因组内未检测到显著的重组信号,但GX-STJ分离物在3 393~6 2Resultados oncológicos97 nt位置存在重组位点。进一步的系统发育分析表明,所有CYVCV中国分离物聚为一个单系进化枝,印度分离物位于树根附近且KPT-330生产商在多个分枝中有分布,表明CYVCV进化具有较强的地理特异性,其可能起源于印度。本研究明确了CYVCV群体的全基因组序列特征和进化关系,研究结果为该病毒后续的相关研究奠定理论基础。
玉米籽粒镉含量调控基因的克隆和应用
【研究背景】土壤镉污染是一个严重的全球性问题,欧美、日本等国家的耕地都存在不同程度的镉污染,中国约有17%的耕地存在镉污染。镉为重金属,其生物半衰期长,可通过食物链在人体富集,容易造成人体多器medical liability官损伤、诱发癌症。选育镉低积累玉米对玉米的安全利用具有重要意义。然而,控制玉米籽粒镉积累的关键基因尚未克隆。【材料与方法】利用全基因组关联分析、BSR-seq定位技术和EMS突变体鉴定到玉米籽粒镉积累关键调控基因Zm HMA3;基于镉高积累玉米和镉低积累玉米间ZmHMA3基因存在的序列差异开发基因功能分子标记。【结果与分析】用全基因组关联分析以及京724(低镉系)×Mo17(高镉系) F2分离群体的BSR-seq定位技术,共同鉴定到一个控制玉米MRTX1133纯度籽粒镉积累的主效QTL。其候选基因ZmHMA3编码一个位于液泡膜的P型ATPase重金属转运蛋白。EMS突变体等位测验证实Zm HMA3为玉米籽粒镉积累的关键调控基因。在高镉自交系Mo17中,ZmHMA3基因的第一个内含子存在一个反转录转座子插入,造成ZmHMA3基因氨基酸序列异常和Mo17玉米籽粒镉高积累。根据不同玉米自交系中ZmHMA3基因的序列变RSL3异位点,开发4个PCR分子标记,将自然群体中玉米材料划分为5种单倍型,其中3种单倍型玉米的籽粒镉含量高(>0.1 mg/kg)。【结论】本研究所开发的分子标记已成功用于预测生产中应用广泛的玉米骨干自交系和优良杂交种的玉米籽粒镉含量水平。如本单位选育的优良骨干自交系京2416和京92、以及优良杂交种京农科728和京科968等为籽粒镉低积累玉米。
小麦和黑麦高分辨率低拷贝、单拷贝FISH技术探索
随着细胞遗传学和现代分子生物学的发展,染色体鉴定技术已经从粗放的形态学特征鉴定发展到以DNA为基础的分子细胞学方法鉴定,如原位杂交技术和分子标记等方法,原位杂交技术已成为鉴定小麦及其近缘种染色体的一种最常用方法,但现阶段常用的荧光原位杂交技术常会遇到信号弱的问题。目前有文献报道了一种SABER-FISH(Signal amplification by exchange reaction,SABER)技术,该技术将普通的寡核苷酸探针加上长单链DNA串联体,在串联体上聚集多个互补荧光修饰链以扩增FISH信号,但该技术还没有在植物染色体上尝试。本研究主要是基于SABER-FISH技术,以小麦和黑麦低拷贝寡核苷酸序列、单拷贝寡核苷酸序列作为探针,进行该方法在小麦和黑麦染色体上的应用探索,旨在建立适用于植物染色体低拷贝、单拷贝序列的高分辨率FISH方法。具体结果如下:1RA-mediated pathway.依据文献进行寡核苷酸序列加尾反应的体系探索,明确加尾反应体系中各成分终浓度:1×PBS,10 m M/L Mg SO4,800U/m L Bst LF聚合酶,dATP、dTTP、dCTP各600μM/L,100 n M/L Clean.G haiAlpelisibrpin,50 n M/L Hairpin,10μM/L Primer(pool);2.用已报道的在黑麦和小麦染色体上产生弱信号的探针Oligo-5BL.46、Oligo-5A8080.1、Oligo-4BS、Oligo-5BS、Oligo-5AS、Oligo-5AL进行SABER-FISH方法摸索。在黑麦材料中,染色体经变性处理后,用含10%硫酸葡聚糖(Dextran Sulfate)、50%去离子甲酰胺、2×SSC、0.1%Tween-20的混匀液稀释加尾探针,杂交孵育过夜,结果显示同一探针SABER-FISH的检测信号较ND-FISH检测信号强。在小麦材料中,染色体经变性处理后,用含10%硫酸葡聚糖(Dextran Sulfate)、30%去离子甲酰胺、2×SSC、0.1%Tween-20的混匀液稀释加尾探针,杂交孵育过夜,结果显示同一探针SABER-FISH的检测信号较ND-FISH检测信号强;3.单拷贝序列SABER-FISH检测方法初步探索:(1)筛选长度为30-50 bp的单一特异性寡核苷酸序列加尾处理后作探针,SABER-FISH检测后观察不到明确信号;(2)特异性寡核苷酸序列库(11条序列)加尾处理后作探针进行SABER-FISH检测,在黑麦材料中,染色体经变性处理后,用含10%硫酸葡聚糖(Dextran Sulfate)、50%去离子甲酰胺、2×SSC、0.1%Tween-20的混匀液稀释11条探针,在53°C条件下杂交能观察到微弱的荧光信号,但仍表现出较强的杂信号;低拷贝重复序列利用SABER-FISH技术能够得到很好的检测效果,说明SABER-FISH技术能够应用于植物染色体检测。但对于单拷贝序列,若以单一寡核苷酸序列加尾处理后作探针,SABER-FISH检测不到明确信号;若以特异性寡核苷酸序列库(11条)加尾处理后作探针,SABER-FISH检测能观察到探针信号,但存在STM2457杂信号,针对此方法仍需要进一步优化,突破点在于寻找特异性强的单拷贝寡核苷酸探针。
小分子药物对细胞氧化还原系统的调控及机制研究
活性氧(ROS)作为细胞内氧化还原代谢的产物,其在生命进程中扮演着“双刃剑”的角色。一方面,适量的ROS作为信号分子通过调控蛋白质的功能和活性以及转录因子的活性进而调节基因表达、表观遗传修饰并最终控制细胞功能。另一方面,过量的ROS会导致生物大分子如DNA、脂质和蛋白质的永久损伤并最终对细胞的死亡以及潜在的疾病发展造成深远AMG510采购影响。针对肿瘤细胞相较于正常细胞对能够刺激细胞内ROS生成的药物更敏感这一特征,药物诱导氧化应激进而杀死肿瘤细胞是目前主要的肿瘤治疗策略之一。硫氧还蛋白(Trx)系统作为细胞内重要的氧化还原调控系统,该系统对于维持肿瘤表型和支持肿瘤生长和转移是必须的,并且与肿瘤耐药性相关。因此Trx系统是一个很有开发潜力的肿瘤治疗药物靶点。本论文主要通过以下两点开展工作:1)通过化学修饰发现有潜力的硫氧还蛋白还原酶(Trx R)选择性抑制剂;2)通过与其它调控ROS的治疗手段联用探究Trx系统在其中的作用机制及对治疗效果的影响。主要内容如下:第一章绪论部分概述了细胞内氧化还原代谢及其在肿瘤治疗和发展中的作用。简述Trx/Trx R系统并归纳总结了其对下游相关氧化还原蛋白的调控机制以及部分经典的Trx R抑制剂。简单介绍了光动力治疗(PDT)并对铱(Ш)光敏剂发展进行综述。第二章以具有丰富生物活性胡椒碱为母体化合物,设计合成了一系列胡椒碱衍生物并评估了其生物活性。经过筛选实验,选出了相较母体化合物细胞毒性提高约4倍的类似物P-B5。进一步研究其生物活性,发现P-B5可以选择性抑制Trx R活性,导致细胞内出现氧化应激并最终诱导肿瘤细胞凋亡。P-B5的合成及其生物活性的研究为胡椒碱类似物作为Trx R抑制剂的进一步改性和应用研究提供了指导。第三章设计和合成了一系列含磺酰胺骨架的潜在的Trx R抑制剂。评价了它们对不同类型肿瘤细胞的细胞毒性及体外对Trx R的抑制作用。所筛选的A3化合Mirdametinib临床试验物对He La细胞具有较大的细胞毒性,并对Trx R的抑制具有特异性。进一步机制研究显示,其通过靶向Sec选择性抑制Trx R,并诱导细胞内出现氧化应激最终导致肿瘤细胞凋亡。此外,化合物A3在对肿瘤细胞迁移和侵袭方面也表现出明显的抑制,同时,也能够抑制小鼠体内肿瘤生长。第四章评估了一批课题组前期合成的铱(Ш)配合物作为光敏剂在光动力治疗中的活性。通过最初的细胞毒性筛选,选择光毒性指数最高的复合物PC9,之后进一步研究了PC9在细胞中的生物活性。实验发现,当PC9暴露于光下时,He La细胞会产生大量的活性氧。PC9作为光敏剂能有效靶向线粒体,破坏细胞内氧化还原调节机制,最终导致细胞凋亡。铱(Ш)复合物作为光敏剂可以强烈靶向细胞器,并通过损害细胞tumour biology内氧化还原调节机制使PDT效应更敏感,这种光敏剂研究思路是本文第一次报道的,为未来设计和开发有效的新型光敏剂提供了新的视角。第五章研究发现了一个新的受到Trx调控的下游蛋白Bmi1。Bmi1的巯基易被氧化,氧化处理后蛋白分子量发生变化,而这一变化能够被Trx系统恢复。此外,联合使用Trx系统和Bmi1的抑制剂能够协同抑制细胞增殖,这提出了一种新的抗肿瘤治疗策略。第六章对全文工作进行总结并对课题后续发展提出展望,主要围绕后续光敏剂的开发及Bmi1氧化还原调控机制作出展望。
多模块内切纤维素酶GH9与底物相互作用研究
木质纤维素是自然界中最丰富的碳源,通过纤维素酶系的协同作用降解为可发酵糖而被循环利用。多数内切纤维素酶含有多个功能模块,即模块型纤维素酶。目前对不同模块的功能已经有初步了解,但是对各模块间的分子内协同作用机制还缺乏清晰的了解。因此,探究模块型纤维素酶与底物的相互作用,对阐明多模块内切纤维素酶的分子内协同机制具有重要意义。本论文以来自解纤维嗜热酸菌Acidothermus cellulolyticus 11B的两个GH9家族多模块内切纤维素酶Ac Cel9A和Ac Cel9B为研究对象,开展突变体的构建纯化及与底物的互作研究。Ac Cel9A从N端到C端包括CD,CBM3和CBM2三个结构域;而Ac Cel9B除N端的信号肽(38 a.a)外,从N到C端含有1个CD,2个CBM3,1个FN3和1个CBM2等五个结构域。为了探究多模块内切纤维素酶GH9家族与不同底物的相互作用机制,本文开展以下研究:(1)对Ac Cel9B野生型及结构域缺失突变体进行了表达纯化,酶学性质表征。结果表明,与对照组相比,Ac Cel9B-(CBM3)_2+FN3以RAC+Lignin为底物反应时,酶活力下降幅度最小,仅降低7.6%,说明FN3模块受到木质素影响最小;差示扫描量热分析表明,Ac Cel9B-(CBM3)_2+FN3的T_m值selleckchem最高,为66.33℃,说明FN3模块能够提高酶的热稳定性。上述结果表明FN3模块对酶活性、稳定性等具有重要作用,同时可能促使酶抵抗底物中木质素的非特异结合,从而降低木质素对酶活性的负面影响。(2)通过酶与不同底物的吸附、解吸附和吸附动力学等测定,探讨了酶与底物的相互作用。饱和吸附研究发现Ac Cel9B及其突变体以RAC为底物时最大吸附量为51.89μmol/g~54.37μmol/g;Ac Cel9B-(CBM3)_2+FN3的吸附量高于Ac Cel9B,说明CBM2模块不利于酶与底物RAC的吸附;Ac Cel9B及其突变体以Avicel为底物时最大吸附量为45.48μmol/g~51.25μmol/g,且吸附量与结构域的数量呈正相关。为了阐明产生上述结果的原因,对Ac Cel9B及其突变体进行吸附动力学测定,以RAC为底物时,可以拟合出良好的准一级、二级吸附动力学曲线,以Avicel为底物时,仅能拟合得到准一级吸附动力学曲线,folding intermediate说明酶与RAC以简单的化学作用力为主,与Avicel相互作用过程复杂。上述结果表明Ac Cel9B及其突变体更容易与RAC结合,并且结构域类型及数Liproxstatin-1体内实验剂量量分别影响了酶与底物的相互作用。(3)为了阐明各功能模块的分子内协同机制,以模块构成简单的Ac Cel9A为研究对象,对模块之间linker的PT-box序列进行重构,构建并表达纯化突变体Ac Cel9A-PT0和Ac Cel9A-PT1。酶学性质表征发现,与Ac Cel9A相比,PT-box缺失突变体(Ac Cel9A-PT0)的酶活力在以CMC和RAC为底物时分别降低46.4%和52.1%。70℃条件下Ac Cel9A-PT0的半衰期比Ac Cel9A降低0.38倍。上述结果表明,PT-box序列是提高酶活力和热稳定性的重要因素。综上,为了阐明多模块内切纤维素酶与不同底物相互作用的协同机制,本文以A.cellulolyticus 11B菌株中的两个多模块纤维素酶(Ac Cel9A和Ac Cel9B)为研究对象,探究各结构域和linker在酶分子热稳定性、与底物相互作用等方面发挥的功能。本研究为深入解析多模块纤维素酶GH9与不同底物的相互作用机制奠定了基础,也为开展PT-box序列介导的模块间协同作用研究提供了依据。
基于深度学习与信号处理方法的抑郁症分类研究
抑郁症是一种持续性情绪低落的精神障碍疾病,并且已经在全球范围内成为了最突出的精神疾病之一。因此,尽快找出能够快速且准确诊断抑郁症的方法迫在眉睫。近年来,随着科学技术的迅速发展,机器学习和深度学习等人工智能方法成为了数据分析领域热门的研究方向。越来越多的研究人员开始将人工智能方法与医疗数据相结合,探索挖掘医疗数据的新型模式,使医疗诊断技术飞速进步。本文使用了来自四川省某医院的148名抑郁症病人的脑电图信号样本数据,研究了基于信号处理方法的抑郁症病人脑电图信号的去噪处理,并建立了对单、双相抑郁症病人的二分类深度学习融合模型。本文的主要工作如下:首先通过模拟脑电图原始信号数据,并利用几种不同的信号处理方法对此进行去噪,对比了不同方法的效果,并选取效果最好的方法和参数对真实脑电图信号进行去噪处理。其次为了更好地训练模型,采用了时间窗口方法,对脑电图数据进行切片,增加样本个数进行数据增强。然后使用一维卷积神经网络、基于二维卷积的残差神经网络、长短期记忆网络、双向长短期记忆网络与门控单元网络,以及卷积神经网络与循环神经网络相结合的CNN-LSTM网络等六种时间序列深度学习网络建立了模型,分别对原始和消除噪声后的脑电图信号进行分类,在六种模型上均获得了 90%以上的高准确率。最后AY-22989抑制剂通Cardiovascular biology过D-S证据理论和多数投票的方法对六种模型进行决策融合,在两类患者的分类上获得的总体最高准确率为98.56%,单相患者的准确率为97.78%,双相患者的准确率为99.37%,表明了本文所建立的模型对单双相抑郁症患者脑电图数据上的出色分类效果,为医生在抑郁症临床诊断上提供了Lorlatinib NMR参考。
花后高温和干旱胁迫对冬小麦生长生理特性和产量的影响及氮肥调控机制研究
气候模型预测,未来陆地生态系统将会出现更频繁和更强烈的高温干旱胁迫。极端高温和干旱胁迫能够通过影响冬小麦的生理生化过程进而对小麦产量产生严重影响。迄今为止,冬小麦对单一高温和干旱胁迫的反应已经得到了广泛的关注,然而胁迫解除后冬小麦生理功能的恢复及其对产量形成影响的研究鲜见报道。花后单一和复合胁迫下氮肥对冬小麦的调节作用以及合理施氮能否减轻高温、干旱及复合胁迫对冬小麦的不利影响研究较少。针对以上问题,于2019-2021年在西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点试验室内人工气候室开展冬小麦盆栽试验,包括两个温度水平(高温胁迫:36℃;适宜温度:26℃),两个土壤水分水平(干旱胁迫:45%–55%FC;充分灌水:70%–80%FC)以及三个施氮水平(低氮:1.11g N/盆;中氮:1.48 g N/盆;高氮:2.16 g N/盆)。本文通过系统研究高温和干旱胁迫对冬小麦生长生理特性及产量形成的影响及氮肥调控机制,取得主要研究成果如下:(1)揭示了冬小麦对花后高温干旱及胁迫解除的生理响应规律,明确了高温干旱及胁迫解除对冬小麦生长与产量形成的影响。高温和干旱胁迫显著降低了光合速率、叶绿素含量、叶水势、氮代谢酶活性和膜稳定性,复合胁迫造成的不利影响显著高于单一胁迫。高温、干旱及复合胁迫导致植物体超氧阴离子(O_2~-)和丙二醛(MDA)大量积累,植物通过增加超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)和抗坏血酸还原酶(APX)活性以降低氧化伤害。高温和干旱胁迫下叶片通过增加可溶性糖(SS)和脯氨酸(Pro)含量来增强渗透调节能力。高温和干旱6天后,小麦植株的光合作用、抗氧化代谢、渗透调节及氮代谢过程是可逆的,恢复效果随着胁迫时间的延长而减弱。干旱(45%–55%FC)3天后复水小麦地上部和根系生长出现超补偿效应;复合胁迫(45%–55%FC+36℃)12天后小麦植株表现出不完全的恢复,恢复期间高水平的O_2~-和MDA表明温度+水分的组合恢复难以弥补小麦曾遭受的氧化伤害。相比单一胁迫,复合胁迫对籽粒灌浆过程的不利影响更严重,复合胁迫12天下平均籽粒灌浆速率、穗粒数和千粒重分别较对照降低20.18%、26.95%和26.64%,导致产量降低36.06%。(2)阐明了高温干旱胁迫下冬小麦生长生理特性对不同施氮量的响应规律,明晰了逆境灾害下合理施氮对冬小麦生长和生理生化特性的调控效应。单一高温和干旱胁迫下,中或高施氮量显著增加了叶片相对水分含量和叶水势,低施氮量更有利于复合胁迫植株维持更好的叶片水分含量。相比低施氮量,中或高施氮量显著增加单一高温和干旱胁迫下光合速率和最大光化学效率,促进了地上部生长。高温(36℃)或干旱(45%–55%FC)胁迫12天,中施氮量使小麦维持更高叶片SOD、POD、CAT、GR和APX活性,更高的SS、SS和Pro含量为小麦提供持续的渗透保护。当遭受高温或干旱胁迫时,中施氮量显著增强了籽粒硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性。高温和干旱胁迫提高了根系抗氧化酶活性及渗透调节物质含量。单一高温和干旱胁迫下,适当增加施氮量使小麦维持更高的根系活力和伤流量,中施氮量的调控效果较高施氮量更明显。中施氮量有效清除了根系过量积累的O_2~-并降低了电解质渗漏,这归因于氮肥调控下更高的抗氧化酶活性及渗透调节物质含量。在复合胁迫下,低施氮量处理根POD、CAT和APX活性分别较高施氮量增加20.17%、28.75%和51.09%,根SS和Pro含量分别较高施氮量提高22.67%和16.19%。(3)探明了合理施氮对冬小麦产量形成及水氮利用效率的影响,明确了逆境灾害条件下合理施氮对冬小麦生产的调控效应。复合胁迫后期低施氮量使籽粒维持更高的NR和GS活性。复合胁迫下最大和平均籽粒灌浆速率随着施氮量的增加而降低;与低施氮量相比,中或高施氮量有效缓解了单一高温和干旱胁迫下籽mixed infection粒灌浆速率、粒重及产量的损失,高温胁迫下中施氮量处理平均籽粒灌浆速率、千粒重和产量分别较低施氮量增加9.09%、9.19%和12.92%。复合胁迫下低施氮量更有利于小麦维持更高PLX4032研究购买的生产力,该处理低施氮量千粒重和产量分别较高施氮量提高11.62%和17.06%。复合胁迫下NUE_g、NUE_b及NHI的降低较高温或干旱胁迫更显著。逆境灾害下氮肥能够调节冬小麦植株对水分和氮肥的吸收利用。高温胁迫下中施氮量WUE_g和NUE_g分别较低施氮量增加5.80%和10.74%;干旱胁迫下中施氮量WUE_g和NUE_g分别较低施氮量增加6.03%和8.31%;复合胁迫下产量构成要素及水氮利用效率的胁迫敏感系数在低施氮量下最低。复合胁迫处理低施氮量WUE_g和NUE_g分别较高施氮量增加11.70%和18.66%。表明低施氮量是一种合适的策略以补偿复合胁迫下水氮利用效率的降低。(4)评估了不同生理生化性状对高温干旱胁迫的敏感性,定量优选了高温干旱胁迫下冬小麦的关键抗逆生理指标。受试者工作特征曲线(ROC)分析表明GR和SS能够准确诊断小麦正在或已遭的单一高温和干旱胁迫(AUC=0.812–0.965),POD和Pro在判别小麦正在或已经历的复合胁迫方面具有更好的潜力(AUC=0.871–0.958)。一定胁迫范围内高温和干旱胁迫植株的生理过程是可逆转的,胁迫和恢复期间POD、GR、SS和Pro与光合速率存在紧密联系,特别是GR和Pro,它们的恢复有助于提高光合性能从而促进小麦生长发育。基于最小二乘判别法的变量投影重要性(VIP),叶片和根系SOD、POD和Pro在高温和干旱胁迫防御机制中发挥重要作用,除在单一高温干旱胁迫下发挥关键作用SOD和Pro外、GR和SS还积极参与调节复合胁迫的抗氧化防御机制。(5)明晰了冬小麦生长和生理性状间的关系,阐明了生长和生理性状对产量的调节机制。在胁迫和恢复期间,光合速率随着抗氧化酶活性增加而增加,尤其是POD和GR,恢复期间光合作用的改善表明氧化胁迫得到有效缓解。恢复期间,POD和GR活性与SS含量表现协同的降低趋势,GR活性和Pro含量随着O_2~-和MDA水平的降低线性下降。各生理性状间的相关性在胁迫期间要高于恢复期间,胁迫解除后GS、Pro,P_n和LRWC的有效恢复(R~2>0.80)有助于小麦产量的提升。在高温、干旱和氮肥调控下,小麦地上寻找更多氮积累量(0.960)、光合速率(0.931)和叶片水分含量(0.923)与小麦产量的相关性和灰色关联程度排名前三。通径分析表明,光合速率主要通过地上部生物量、穗粒数和千粒重来间接影响产量;叶片水分含量通过地上部生物量、结实率和千粒重对产量产生较高的间接影响;地上部氮积累量主要通过穗粒数和千粒重来间接影响产量。在小麦生长、生理和产量性状间,千粒重对产量的决定系数最大(0.447),其次为穗粒数(0.398)和地上部氮积累量(0.368)。
一种新型交联硫酸软骨素水凝胶的制备及其性能研究
目的:硫酸软骨素(Chondroitin Sulfate,CS)是一种天然来源的大分子多糖,是调节人皮肤生理的关键物质之一。本研究对CS进行简单结构修饰,然后通过化学交联的方式,将其制备成一种新型的可注射性水凝胶,用于皮肤组织填充或细胞治疗等,并探索CS水凝胶的应用前景。方法:以CS为原料,经结构修饰分别得到醛基化硫酸软骨素CS-CHO和氨基化硫酸软骨素CS-ADH,并分别用剩余碘量法和直接滴定法测其修饰度。两个前体物CS-CHO和CS-ADH可通过席夫碱化学交联的方式制备水凝胶。我们以体积比为2:1、1:1和1:2制备出三种不同交联度的水凝胶,根据理化性能检测以及生物学评价,筛选出最佳性能配比的水凝胶。首先利用傅里叶红外光谱仪对CS、CS-ADH、CS-CHO和CS水凝胶进行结构表征,并用扫面电镜对三种比例水凝胶进行形貌表征,再用旋转流变仪检测水凝胶的机械强度,并以含水量评估水凝胶的水结合能力。然后通过水凝胶的自愈合实验来验证席夫碱键的可逆结合特性。此外,还对水凝胶进行了生物相容性的检测分析,在体外,通过细胞毒性实验和溶血性实验来评估水凝胶的生物相容性,并以细胞包封实验探索水凝胶在细胞治Naporafenib体内实验剂量疗方面的应用前景。在体内,将水凝胶注射到SD大鼠皮下,建立凸起模型,通过表观分析评估水凝NSC 127716半抑制浓度胶的降解性能。其次,切除填充水凝胶对应部位皮肤组织,做病理检测,评价水凝胶的生物相容性以及体内降解性能。结果:按照设计的合成方案,对硫酸软骨素进行结构修饰,得到了氨基化硫酸软骨素CS-ADH和醛基化硫酸软骨素CS-CHO,二者通过席夫碱反应,成功制备出一种新型的交联CS水凝胶。红外结果显示了水凝胶前体物的成功修饰以及水凝胶的结合方式。扫面电镜结果直观的看出水凝胶的三维立体网状结构特征。吸水率实验结果表明三种比例水凝胶具有良好的水结合能力。旋转流变反映了水凝胶还具有良好的黏附性能和弹性性能,尤其在中低频情况下,水凝胶的两种性能对应模量均稳定,在高频情况下,弹性模量和储存模量均急剧增高,水凝胶有转相趋势,可能发生破裂,但水凝胶的动态亚胺键结合特性,可以在短时间内修复受损的水凝胶。在体外,通过细胞毒性实验结果表明,水凝胶浸提液对HFF-1细胞的活力无显著抑制作用;溶血性实验结果表明水凝胶没有溶血作用。同时,水凝胶的包封实验结果表明,水凝胶在细胞治疗方面有很好的发开前景。在体内,通过SD大鼠背部皮下填充,水凝胶随着时间的推移,可以缓慢的降解,说明水凝胶具有很好的降解性能,根据病理检测结果,虽然在但时间内会引起一定的炎症反应,但这种炎症反应相对于创伤修复来说,十分微小,而且水凝胶本身就具有抗炎特性,随着水凝胶的降解,可以在炎症阶段起到缓解治疗的作用。结论:本研究成功制备了一种新型的交联硫酸软骨素水凝胶,具有良好的注射性能、稳定性、生物相容性和可降解性,在细胞治疗、Single Cell Sequencing组织工程和医美填充方面都具有广阔的开发应用前景。