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激光生物学报
 
2019年 28卷 5期
刊出日期：2019-10-30
研究进展
研究论文
   
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1
目录
2019 Vol. 28 (5): 1-2 [摘要] ( 587 ) [HTML 1KB] [PDF 780KB] ( 2221 )
 研究进展
385 邱嘉辉，何亚文
微生物胞外多糖黄原胶的应用与研究进展
黄原胶是由植物病原菌野油菜黄单胞菌产生的一种天然胞外多糖，其结构为重复单元聚合而成的多聚体，单元结构中包含了D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡糖醛酸基团以及O-乙酰和丙酮酸基团。黄原胶具有优良的流变特性，作为增稠剂和稳定剂等被广泛用于食品、药品和化妆品等多个行业。本文主要综述了黄原胶的结构、性质、应用、生物合成、生物合成调控和工业生产条件，为黄原胶的后续研究提供理论基础。
2019 Vol. 28 (5): 385-393 [摘要] ( 813 ) [HTML 1KB] [PDF 2518KB] ( 2644 )
394 曹亚萍，武银玉，范绍强，张凤琴，连 晋，高 炜
EMS诱变技术在小麦上的应用
小麦遗传基础日趋狭窄成为小麦遗传改良的瓶颈。甲基磺酸乙酯（EMS）是一种高效稳定的烷化类诱变剂，能诱发产生高密度系列等位基因点突变，可在创造作物新品种、新种质、遗传材料以及解决育种工作中某些特殊问题等方面取得突破。本文从EMS诱变的原理和特点着手，简述了小麦EMS诱变及突变体鉴选方法，绘制了EMS诱变研究备选方案图，为小麦科研工作者提供研究思路和参考依据。同时对EMS诱变技术在抗病基因克隆、品质性状改良、叶片持绿机制研究、农艺性状解析、突变体库构建等方面的研究进展进行了前沿报道，分析了EMS诱变在小麦研究中存在的问题及应对方法，并在此基础上对EMS诱变技术在小麦上的发展前景进行展望。这对于丰富小麦遗传资源、加快育种进程和开展基因功能研究具有重要意义。
2019 Vol. 28 (5): 394-404 [摘要] ( 995 ) [HTML 1KB] [PDF 3710KB] ( 3394 )
405 魏 霜，李玉军，张凤民
LED红光在临床疾病中的研究及应用
发光二极管（LED）是一种将电能转化为光能的半导体电子元件。随着LED技术的不断升级，其应用范围也从传统的照明领域延伸扩大。近年来，LED在临床应用及基础试验研究中越来越受到人们的重视，尤其是LED在皮肤病、关节炎、骨质疏松、伤口愈合与修复、抗感染和免疫调节等方面的研究。本文将主要对LED红光在多种临床疾病中的研究和应用进行综述。
2019 Vol. 28 (5): 405-409 [摘要] ( 896 ) [HTML 1KB] [PDF 842KB] ( 3031 )
410 周 帆，袁剑峰
HCV NS5A蛋白结构及生物学功能的研究进展
丙型肝炎是丙型肝炎病毒(HCV)感染引起的，是导致肝硬化和肝癌的主要病因。HCV感染已成为严重危害人类健康的社会公共卫生问题。HCV非结构蛋白5A是近年来HCV抑制剂研究的重要靶点及热点，本文对NS5A的三个结构域以及各个结构域在丙肝病毒复制、病毒颗粒组装及释放方面的生物学功能的研究进展进行了综述，为NS5A抑制剂作用机制的研究提供了广泛的思路，有利于对NS5A抑制剂的研制。
2019 Vol. 28 (5): 410-414 [摘要] ( 1096 ) [HTML 1KB] [PDF 1368KB] ( 2442 )
415 田容才，文双雅，阳会兵
基于涡度相关法的农田生态系统碳通量研究进展
涡度相关法作为国际上公认的碳通量测定的标准方法，在农田生态系统碳通量研究领域具有广阔的空间。本研究旨在总结涡度相关法的农田生态系统碳通量最新研究成果，为涡度相关法与农田生态系统碳通量研究提供参考。文章综述了国内外基于涡度相关技术的农田生态系统碳通量研究现状，重点总结了其在时间变化、驱动因子、生产力模型、数据处理等方面的最新研究成果。经了解发现涡度相关技术对农田生态系统碳通量的时间变化特征研究较多，且众多研究结果表明在单一种植模式下农田碳通量的日变化和季节变化呈显著单峰“U”型趋势，在多熟种植模式下季变化呈“W”型，但对种植模式的碳通量研究缺乏区域代表性；同时驱动因子研究集中在温度、光照、水分等环境因素对农田碳通量的影响方面，对环境因子与农艺措施之间的关系研究较少；且对于通量夜间数据的处理和无效、缺失数据的剔除与插补缺乏统一的标准。因此本文认为区域典型种植模式的长期定位监测、多因子协同分析、数据质量监控等方面具有较大研究空间。
2019 Vol. 28 (5): 415-420 [摘要] ( 841 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 1122 )
 研究论文
421 李 璟，彭 倩，王丽姣，王晨旭，杨 凡
pH和近红外光双响应的包裹二硫化钼纳米片和阿霉素的金属-有机框架ZIF-8用于肿瘤化学/光热协同治疗
利用金属有机框架材料ZIF-8包裹二硫化钼（MoS2）纳米片和阿霉素（DOX）构建一种可通过酸性pH和近红外（NIR）光双触发的肿瘤化学/光热协同治疗体系。首先，通过水热反应和超声处理制备粒径为~100 nm、厚度为0.31.4 nm的MoS2纳米片。然后，通过一步法将可酸降解的金属有机框架ZIF8包裹在所制备的MoS2纳米片上，并同时装载抗肿瘤药物DOX，形成装载DOX的ZIF-8包裹MoS2纳米复合物（DOX/MoS2@ZIF-8）。将该纳米复合物应用到肿瘤细胞的化学/光热协同治疗：当处于酸性条件（例如：溶酶体中pH大约为5）和NIR激光（780 nm，2.1 W/cm2）照射的情况下，DOX/MoS2@ZIF8纳米复合物上包裹的ZIF-8金属有机框架会发生酸降解，释放出所包裹的DOX，细胞质中的DOX可以进入细胞核中诱导细胞凋亡；同时，MoS2纳米片能够将光能转换为热能，光致高温同样能诱导细胞凋亡，因此，化学/光热协同肿瘤治疗得以实现。细胞存活率试验证明：该DOX/MoS2@ZIF-8纳米复合物在SMMC-7721细胞上表现出良好的化学/光热协同治疗作用，能够对肿瘤细胞进行高效地杀伤。
2019 Vol. 28 (5): 421-430 [摘要] ( 920 ) [HTML 1KB] [PDF 3543KB] ( 2982 )
431 姜晓东,杨建春, 韩 梅, 谢冬微, 李新凤,张春来
胡麻脂氧合酶基因LuLOX1的克隆与表达分析
胡麻的籽粒富含多不饱和脂肪酸-亚麻酸，易被脂氧合酶（LOX）氧化，导致油脂的酸败。因此，油脂的稳定性和风味是影响胡麻油质量的重要因素。脂氧合酶是一类非血红素双加氧酶，其催化不饱和脂肪酸如亚油酸和亚麻酸的氢过氧化反应。本研究旨在阐明在胡麻种子发育时期脂氧合酶基因（LuLOX1）的表达、酶活性与品质的关系。本试验利用基于亚麻全基因组DNA测序数据，对LuLOX1基因进行克隆，利用RTPCR方法进行LuLOX1基因表达分析，采用分光光度计法进行LOX酶活性测定。结果显示，LuLOX1基因的cDNA全长为2 607 bp，编码868个氨基酸，LuLOX1蛋白分子质量和等电点分别为98.87 kD、6.36。LuLOX1在种子发育早期高表达，之后呈下降的趋势，成熟期几乎检测不到该基因的表达。LuLOX1的酶活性变化与LuLOX1基因表达模式一致。该研究结果表明，LuLOX1可能参与了种子发育过程中脂肪酸氧化的调控。本研究为进一步研究其功能，通过脂氧合酶调控改进胡麻油脂品质奠定了基础。
2019 Vol. 28 (5): 431-438 [摘要] ( 699 ) [HTML 1KB] [PDF 5769KB] ( 2493 )
439 林珏龙，沈志忠，刘 柳，庄冰蓉，朴中贤，李伟秋
用荧光图像示踪不同分化的食管癌细胞Cx43的空间分布
研究不同分化的食管癌细胞Cx43蛋白的表达和空间定位及其对食管癌细胞的生物学行为的影响。应用合适的荧光探针和激光扫描共聚焦显微镜，通过单粒子跟踪图像分析，检测Cx43蛋白荧光团在食管癌细胞中的表达和分布。Cx43在高分化食管鳞癌EC9706中的分布与EC109细胞相似，特别是细胞膜呈现明显的荧光团；近细胞膜Cx43蛋白含量相对细胞质增高，具有在细胞膜构建细胞通信的结构基础，预示着细胞向良性发展的趋势。低分化食管鳞癌KY150细胞和食管癌SHEEC细胞中Cx43蛋白的荧光团主要分布在近核膜的细胞质中，较少分布在细胞膜附近;近核膜的Cx43蛋白含量比近细胞膜的含量高，说明Cx43蛋白在细胞质中的滞留状态。研究显示SPT图像可以直观地示踪Cx43蛋白荧光团在食管癌细胞中的分布，从而确定Cx43蛋白在不同分化的食管癌细胞中表达及定位的痕迹。
2019 Vol. 28 (5): 439-444 [摘要] ( 699 ) [HTML 1KB] [PDF 3340KB] ( 2357 )
445 吴健虹，卢留珠，雷顺俊，罗 媚，徐阳凤，吕纯
大黄素对膳食诱导的高脂血症大鼠的血脂调节作用及其分子机制
本研究主要对大黄素膳食诱导的高脂血症大鼠的血脂调节作用和其分子机制进行探索。SD雄性大鼠随机分为4组（每组8只）：正常组、高脂血症组、辛伐他汀组和大黄素组。正常组给予正常饲料，其它组给予高脂饲料，辛伐他汀组（10 mg/kg）和大黄素组（10 mg/kg）连续灌胃给药38 d，试验结束采血测血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDLC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDLC），比较各组的动脉粥样硬化指数(AI)；肝脏做组织病理学分析；胸主动脉做体外孵育测总一氧化氮（NO），实时荧光定量PCR和免疫印迹分别测血管的内皮型一氧化氮合成酶（eNOS）的mRNA转录和蛋白表达水平。结果表明：大黄素组能够显著降低TC、TG、LDLC（P＜0.05，P＜0.05，P＜0.001）和AI（P＜0.001）。病理学结果显示大黄素能够降低肝细胞的脂肪变性程度。胸主动脉体外培养结果显示大黄素能够显著提高总NO（P＜0.05）；PCR和免疫印迹结果显示大黄素能够上调eNOS的基因和蛋白水平（P＜0.05，P＜0.001）。因此，大黄素能够降低血清TC、TG和LDLC，保护肝细胞，减低动脉粥样硬化发生危险；其作用的分子机制可能与上调内皮细胞eNOS/NO系统、保护血管内皮有关。
2019 Vol. 28 (5): 445-451 [摘要] ( 671 ) [HTML 1KB] [PDF 1865KB] ( 2182 )
452 周 菲，周铁安，潘炜松
QCM实时监测五价砷胁迫对水稻悬浮细胞粘弹性的影响
本文通过QCM技术实时监测水稻悬浮细胞在不同浓度五价砷连续及单独胁迫下的粘弹性变化，从细胞整体水平评估了重金属对水稻悬浮细胞力学性质的影响。结果表明：1）在2~10 mmol/L范围内，五价砷对水稻悬浮细胞的连续和单独胁迫的影响均随着浓度增加而增强；2）在连续胁迫和单独胁迫下，随着五价砷浓度的增加，水稻悬浮细胞粘弹性指数均下降，细胞软硬度减小即细胞变软；3）在五价砷连续梯度浓度胁迫下，水稻悬浮细胞粘弹性指数呈梯度下降；4）在五价砷不同浓度单独胁迫下，随着五价砷浓度的增加，水稻悬浮细胞粘弹性指数变化逐渐平缓，即水稻悬浮细胞随着五价砷浓度升高，敏感程度降低。以期建立一种用来衡量重金属胁迫对植物影响的一种新方法。
2019 Vol. 28 (5): 452-457 [摘要] ( 652 ) [HTML 1KB] [PDF 2208KB] ( 2201 )
458 王 璐，查浩浩，江志钢
利用DNA免疫技术制备果蝇GBB多克隆抗体及其表达模式的分析
TGF-β信号家族在生物体生命活动中具有多种发育和生理功能。研究该信号家族在生物体内的表达模式具有重要的意义。gbb是TGF-β信号成员bmp7的果蝇同源基因,为了进一步研究gbb对胚胎发育的影响，本文采用DNA免疫技术制备得到果蝇GBB多克隆抗体。首先提取果蝇总RNA，反转录得到cDNA文库,以该文库为模板克隆出gbb基因编码区序列，构建成真核表达质粒pCAGGSP7/gbb。采用DNA免疫技术免疫BALB/c小鼠，取心血分离血清制备了GBB多克隆抗体。免疫印迹试验表明制备的GBB多克隆抗体有效,果蝇胚胎免疫荧光分析表明GBB在果蝇胚胎发育0~9 h无明显表达，9 h之后开始高效表达。
2019 Vol. 28 (5): 458-462 [摘要] ( 731 ) [HTML 1KB] [PDF 1513KB] ( 2687 )
463 崔丹丹，石玉娇
半导体型单壁碳纳米管用于近红外二区(NIR-Ⅱ)深层组织光声成像
传统光声成像外源对比剂的光吸收主要集中在可见光区和传统近红外区（NIR，750~900 nm），开发具有更高光学组织穿透能力的近红外二区（NIR-II，1 000~1 700 nm）光吸收外源对比剂对活体深层组织光声成像具有重要意义。本文中，作者选取了光吸收峰在1 000 nm左右的半导体型单壁碳纳米管为近红外二区光学吸收外源对比剂，测试了其在近红外二区激光激发下能够产生较强的光声效应。进一步地，作者通过将该纳米材料包埋在仿体组织的不同深度的位置，获得了仿体组织的深层光声成像，成像深度可达1.5 cm。试验结果表明，具有近红外二区光吸收能力的半导体型单壁碳纳米管在活体深层组织光声成像中有很大的应用潜力。
2019 Vol. 28 (5): 463-467 [摘要] ( 766 ) [HTML 1KB] [PDF 1641KB] ( 2507 )
468 管利凤，唐才宝，曾红丽，于玉凤，张露倩，王 悦
外源氯化镧对干旱胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响
为了探究LaCl-3对干旱胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响，采用15% PEG6000模拟干旱胁迫，研究不同浓度LaCl-3对干旱胁迫下水稻幼苗生物量、壮苗指数、根系形态、抗氧化系统、丙二醛含量等的影响。研究结果表明，喷施外源LaCl-3后，干旱胁迫下水稻幼苗的各项指标呈现低促高抑的浓度效应，其中，1 μmol/L的LaCl-3可以显著促进植株鲜重及地上部分干重；100 μmol/L的LaCl-3可以显著提高地下干重和壮苗指数、叶片和根系SOD活性、叶片CAT活性，降低根系MDA含量。本研究为LaCl-3调控水稻幼苗耐旱机制研究奠定了基础。
2019 Vol. 28 (5): 468-474 [摘要] ( 676 ) [HTML 1KB] [PDF 1628KB] ( 2276 )
475 张从芬， 房平昌， 高迎宾， 郑 爽， 罗学刚
CdS/ZnS量子点对秀丽隐杆线虫的生物安全性研究
随着工农业的发展，各类材料如纳米材料、重金属材料应用，及其他一些生物质类材料的积累，对生物体的生长发育和繁殖等都有着较明显的生理毒理效应。只有对这些材料的生物效应有了清楚的了解才能正确地使用而避免它对人体产生毒副作用。本试验以秀丽隐杆线虫为研究对象，从生长发育到基因水平，考察了CdS/ZnS量子点对的生物安全性。研究发现CdS/ZnS量子点暴露不仅对秀丽隐杆线虫的体长、头部摆动以及身体弯曲等生物行为有不同程度的抑制作用，而且对线虫细胞毒性相关基因、胁迫相关基因以及细胞生长发育相关基因的表达也有一定的影响。当CdS/ZnS量子点的暴露浓度为3.33 nmol/L，线虫体长、头部摆动以及身体弯曲分别从空白组的（0.64±0.072）mm，(55.94±7.17)次/min和（9.95±2.42）次/20 s降到（0.48±0.099）mm, （15.83±6.76）次/min和（7.72±1.12）次/20 s；而GST-1, daf-21, HSP-16.4等基因表达分别增加了15.33, 19.51 和 35.01倍。本研究为量子点在应用过程中的生物安全性研究提供理论依据。
2019 Vol. 28 (5): 475-480 [摘要] ( 692 ) [HTML 1KB] [PDF 1276KB] ( 2377 )
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