H2S作为植物个体间交流的气体信号分子 被引量：3

1

作者 刘志强 曹纯玉 +3 位作者 李亚文 渠娟娟 贾云乾 裴雁曦 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期779-787,共9页

植物遭受到昆虫取食、创伤及非生物胁迫时,会向环境中释放多种挥发性物质,直接或间接地帮助受胁迫植株抵抗伤害。同时,这些挥发性物质向附近的健康植株传递信息,以应对可能到来的侵害。硫化氢(H2S)作为细胞内气体信号分子提高植物对多... 植物遭受到昆虫取食、创伤及非生物胁迫时,会向环境中释放多种挥发性物质,直接或间接地帮助受胁迫植株抵抗伤害。同时,这些挥发性物质向附近的健康植株传递信息,以应对可能到来的侵害。硫化氢(H2S)作为细胞内气体信号分子提高植物对多种胁迫的抗性已有报道,本论文对H2S是否作为植物个体间传递信息的信号分子进行了研究。结果表明:40%PEG8000处理可以使谷子、白菜、番茄和拟南芥Col-0植株所在环境空气中H2S含量升高;谷子和拟南芥Col-0植株经PEG8000处理后,可以使邻近的非胁迫植株叶片的H2S含量升高和H2S响应基因表达变化,并诱导非胁迫植株气孔关闭;而拟南芥内源H2S产生酶基因LCD和DES1双基因突变体lcd/des1经PEG8000处理,不能引起空气中和邻近植物的H2S含量升高,不能诱导邻近植株气孔关闭。本论文表明,H2S可以作为植物个体间的信息传递分子;即受胁迫植物通过向周围环境中释放H2S,向邻近植株提供胁迫预警信息,可能对种群的生存有重要意义。 展开更多

关键词 硫化氢 挥发物 植物交流 胁迫

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立德树人,润物无声——课程思政在《细胞工程》教学中的探索与实践 被引量：6

2

作者 金竹萍 张丽萍 +2 位作者 刘志强 刘旦梅 裴雁曦 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期142-149,共8页

专业课程思政建设是当前高等教育改革的重要方向之一,构建课程思政教学体系是实现高校立德树人的重大创新举措。作为生物类主干课程,细胞工程是我校最早进行课程思政教学改革的专业课程之一。细胞工程是一门理工交叉学科,具有科学探索... 专业课程思政建设是当前高等教育改革的重要方向之一,构建课程思政教学体系是实现高校立德树人的重大创新举措。作为生物类主干课程,细胞工程是我校最早进行课程思政教学改革的专业课程之一。细胞工程是一门理工交叉学科,具有科学探索和社会责任的双重特点。因此,我们应该以培养学生的科学精神和社会责任感为目标,通过教学内容和方式的改革,促进学生的全面发展。该团队利用课堂主渠道,充分挖掘其教学内容中蕴含的思政元素,与专业知识技能传授进行有机融合,在教学实践过程中取得了良好的效果。本文重点从五个方面详述了细胞工程课程思政的触点结合策略:教书育人与言传身教相结合、专业内容与思政元素相结合、前辈故事与爱国主义相结合、历史回顾与前沿展望相结合、思政方式与专业特点相结合,努力实现立德树人,润物无声。通过将思政元素有机融入细胞工程专业课程,在传授专业知识的同时,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,可以促进学生的思想品质和社会责任感的培养,使他们成为具有科学精神、伦理意识和社会担当的细胞工程人才。以上策略也为其他同行或其他课程的思政建设提供一定的参考和借鉴。 展开更多

关键词 课程思政 细胞工程 教学改革 探索实践

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一株拟南芥宽叶形突变体atscamp的分离鉴定

3

作者 郝雪峰 贾晓宇 +2 位作者 曹海艳 亢春霞 裴雁曦 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期232-238,共7页

叶片是主要的光合作用器官,选育利于光合作用的叶片形态已成为重要的育种目标。atscamp是从拟南芥(Arabidopsis thaliana)突变体库(约6000株系)中筛选获得的1株叶片宽大突变体。Tail-PCR分析该突变体为AT1G11180位点的插入,该基因位点编... 叶片是主要的光合作用器官,选育利于光合作用的叶片形态已成为重要的育种目标。atscamp是从拟南芥(Arabidopsis thaliana)突变体库(约6000株系)中筛选获得的1株叶片宽大突变体。Tail-PCR分析该突变体为AT1G11180位点的插入,该基因位点编码1个分泌载体膜蛋白(SCAMP)。RT-PCR检测显示,该基因转录表达水平基本为零。进一步研究发现,该突变体叶片的宽度和叶面积极显著大于野生型植株(P<0.01),但是冠幅基本保持不变;同时atscamp突变体叶绿素含量增加,叶绿素最大荧光、PSⅡ潜在光化学效率显著增加(P<0.05);相应地,突变体植株蒸腾系数(Tr)、净光合速率(Pn)和叶片水分利用效率(WUE)显著增加(P<0.05)。拟南芥AT1G11180基因的时空特异性表达分析显示,该基因仅在叶片中高表达,在其他器官中表达量很低;且随着植物发育成熟,该基因表达量逐渐增加。研究结果表明AtSCAMP基因在叶形发育中发挥着重要作用。 展开更多

关键词 拟南芥 AtSCAMP基因 叶形 突变体

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紫苏迷迭香酸的提取工艺及质谱鉴定 被引量：10

4

作者 张锦华 张敏 范三红 《中国调味品》 CAS 北大核心 2020年第10期6-13,共8页

用乙醇提取单面红、双面红和紫苏3号的叶、茎、籽中迷迭香酸(rosemary acid,RosA),通过单因素和响应面优化提取工艺,并用液相色谱-质谱对其进行鉴定。结果表明,单面红叶中RosA含量最高,为1.6 mg/g;RosA最佳提取条件为料液比1∶60、乙醇... 用乙醇提取单面红、双面红和紫苏3号的叶、茎、籽中迷迭香酸(rosemary acid,RosA),通过单因素和响应面优化提取工艺,并用液相色谱-质谱对其进行鉴定。结果表明,单面红叶中RosA含量最高,为1.6 mg/g;RosA最佳提取条件为料液比1∶60、乙醇浓度40%、提取温度55℃,在此条件下,RosA得率为0.161%±0.002%,与预测值0.164%无显著差异。根据RosA标品的一级、二级质谱图,确定提取液中的目标物为RosA。进一步探究发酵和发芽过程中RosA含量变化,发现经酵母菌和干酪乳酸菌发酵后紫苏叶、籽、杆中RosA含量均显著降低;而萌发后的单面红籽中RosA含量增加了50%,为1.5 mg/g,紫苏3号籽中RosA含量下降了37.5%。 展开更多

关键词 迷迭香酸 有机溶剂提取法 发酵 发芽 液相色谱-质谱法

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辣椒红色素和辣椒碱体内抗氧化活性及降血脂功能 被引量：25

5

作者 范三红 王娇娇 +1 位作者 李佳妮 白宝清 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期201-207,共7页

目的:初步探究辣椒红色素和辣椒碱富集组分对高血脂症小鼠的抗氧化和降血脂作用。方法:在饲喂高脂饲料的同时,采用不同剂量的辣椒红色素和辣椒碱灌胃小鼠28 d后,研究不同剂量的辣椒红色素和辣椒碱组分对高血脂症小鼠肝脏组织的抗氧化作... 目的:初步探究辣椒红色素和辣椒碱富集组分对高血脂症小鼠的抗氧化和降血脂作用。方法:在饲喂高脂饲料的同时,采用不同剂量的辣椒红色素和辣椒碱灌胃小鼠28 d后,研究不同剂量的辣椒红色素和辣椒碱组分对高血脂症小鼠肝脏组织的抗氧化作用,测定肝组织匀浆中谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活力及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量;研究辣椒红色素和辣椒碱组分对高血脂症小鼠的降血脂作用,测定小鼠血清中总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)含量。结果:与高脂模型组相比,辣椒红色素和辣椒碱各剂量组小鼠体质量显著降低(P<0.01或P<0.05)。辣椒红色素和辣椒碱各剂量组小鼠的GSH-Px、SOD和CAT活力显著高于高脂模型组(P<0.01或P<0.05),MDA含量显著高于高脂模型组(P<0.01或P<0.05)。辣椒红色素和辣椒碱各剂量组小鼠血清TG、TC、LDL-C含量与高脂模型组相比显著降低(P<0.05或P<0.01),辣椒红色素和辣椒碱各剂量组小鼠HDL-C含量显著高于高脂模型组(P<0.01或P<0.05)。结论:辣椒红色素和辣椒碱具有一定的体内抗氧化和降血脂作用。 展开更多

关键词 辣椒红色素 辣椒碱 抗氧化 降血脂

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藜麦糠黄酮的分离纯化及成分测定 被引量：3

6

作者 范三红 郭定一 +2 位作者 张锦华 李多 白宝清 《中国调味品》 CAS 北大核心 2020年第7期180-185,共6页

以超声辅助法提取藜麦糠黄酮粗提物为原料,采用大孔树脂进行吸附与解吸附。考察了7种树脂对藜麦糠黄酮的吸附与解吸附性能,借助静态吸附动力学实验筛选最优纯化藜麦糠黄酮的树脂。结合静态与动态吸附解吸实验得出最优纯化条件:样液浓度0... 以超声辅助法提取藜麦糠黄酮粗提物为原料,采用大孔树脂进行吸附与解吸附。考察了7种树脂对藜麦糠黄酮的吸附与解吸附性能,借助静态吸附动力学实验筛选最优纯化藜麦糠黄酮的树脂。结合静态与动态吸附解吸实验得出最优纯化条件:样液浓度0.5mg/mL,上样量35mL,上样液pH 6.0,乙醇浓度75%,乙醇溶液体积180mL。在此条件下分离纯化后,藜麦糠中黄酮纯度从13.0%增加到68.0%,回收率为77.4%。表明用HPD950大孔树脂对藜麦糠黄酮分离纯化有良好的效果。对纯化后的藜麦糠黄酮样品进行高效液相色谱分析,样品中槲皮素、槲皮苷、芦丁和异槲皮素4种成分得到确认。 展开更多

关键词 藜麦糠 黄酮 大孔树脂 分离纯化 高效液相色谱

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苜蓿体内H_(2)S信号与Ca^(2+)调节气孔运动的作用机制 被引量：1

7

作者 郝雪峰 亢春霞 +1 位作者 裴雁曦 金竹萍 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期281-287,共7页

为探究H_(2)S信号在苜蓿(Medicago sativa)体内调节气孔运动的作用,及在此过程中H_(2)S与Ca^(2+)的关系,以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的野生型和钙离子转运体突变体为试验材料,分别从转录水平、细胞水平和生理水平开展研究。采用qRT... 为探究H_(2)S信号在苜蓿(Medicago sativa)体内调节气孔运动的作用,及在此过程中H_(2)S与Ca^(2+)的关系,以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的野生型和钙离子转运体突变体为试验材料,分别从转录水平、细胞水平和生理水平开展研究。采用qRT-PCR比较相关基因的表达量变化、荧光探针显示体内Ca^(2+)含量、电极法测定H_(2)S含量、光学显微镜观察和测量气孔孔径等。结果表明:蒺藜苜蓿突变体NF3011和NF2734体内H_(2)S的含量与野生型相比极显著降低(P<0.01);H_(2)S信号在一定程度上抑制钙离子转运体编码基因MTR_6g027580的表达;外源生理浓度H_(2)S熏蒸可诱导蒺藜苜蓿气孔关闭,与Ca^(2+)通道阻断剂LaCl_(3)联合处理对野生型气孔运动未产生影响,而在突变体中的结果截然相反;利用荧光探针测定保卫细胞内的Ca^(2+)含量,所得结果与气孔孔径的变化规律完全一致。综上所述,H_(2)S信号促进叶片保卫细胞内Ca^(2+)的含量增加,最终表现为植物气孔孔径变小,在此过程中胞内Ca^(2+)含量变化主要通过Ca^(2+)转运体进行,少部分依赖Ca^(2+)离子通道。该研究结果不仅在理论上丰富了H_(2)S信号的作用机制,更具应用于苜蓿生产实践并推广于其他作物的潜力。 展开更多

关键词 H_(2)S信号 CA^(2+) 气孔运动 蒺藜苜蓿

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硫化氢对镉胁迫下大白菜幼苗光合生理的影响 被引量：6

8

作者 车涛 张丽萍 +1 位作者 金竹萍 裴雁曦 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1008-1016,共9页

为了研究H2S对镉(Cd)胁迫下大白菜[Brassica pekinensis(Lour.)Rupr.]幼苗光合生理的调节作用,通过生理生化实验检测Cd胁迫和H2S对幼苗光合特性指标和Rubp羧化酶(Ribulose-1,5-hisphpsphate carboxylase)活性的影响,利用荧光定量-PCR检... 为了研究H2S对镉(Cd)胁迫下大白菜[Brassica pekinensis(Lour.)Rupr.]幼苗光合生理的调节作用,通过生理生化实验检测Cd胁迫和H2S对幼苗光合特性指标和Rubp羧化酶(Ribulose-1,5-hisphpsphate carboxylase)活性的影响,利用荧光定量-PCR检测Rubp小亚基编码基因RBCS表达水平的变化。结果表明:5 mmol·L^(-1)Cd胁迫会显著抑制大白菜幼苗的生长,降低叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数(F_v/F_0、F_v/F_m、PI_(abs))和净光合速率(Pn);5μmol·L^(-1)NaHS预处理可以明显缓解Cd胁迫对上述指标的抑制作用,增加Cd胁迫下RBCS的表达量,促进非Cd胁迫下Rubp羧化酶的活性;0.1 mmol·L^(-1)次牛磺酸(H_2S清除剂)与Cd共同处理对幼苗的损伤比单独Cd胁迫更强。以上结果表明,H_2S预处理可以提高大白菜幼苗的光合作用强度,有效缓解Cd胁迫对其造成的损伤,维持Cd胁迫下大白菜幼苗的生长。 展开更多

关键词 大白菜 硫化氢 光合作用 镉

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硫化氢信号能够通过生物钟调控拟南芥对冷胁迫的响应 被引量：3

9

作者 杜鑫哲 张丽萍 裴雁曦 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期61-66,共6页

硫化氢(hydrogen sulfide, H_2S)是继一氧化氮(nitric oxide, NO)与一氧化碳(carbon oxide, CO)之后的第3种气体信号分子,在动植物中均发挥着重要的生理功能。生物钟是生物体的内在计时器,对动植物适应环境和生长发育至关重要。鉴于H_2... 硫化氢(hydrogen sulfide, H_2S)是继一氧化氮(nitric oxide, NO)与一氧化碳(carbon oxide, CO)之后的第3种气体信号分子,在动植物中均发挥着重要的生理功能。生物钟是生物体的内在计时器,对动植物适应环境和生长发育至关重要。鉴于H_2S与生物钟调控的生理过程有较大的相关性,本文以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,对二者之间的关系进行了探索。结果发现,外源NaHS(H_2S供体)处理能够上调生物钟相关基因CCA1(circadian clock associated 1)和PRR9(pseudo-response regulator 9)的表达,而且在H_2S生成关键酶编码基因缺失的双突变体lcd/des1中,CCA1与PRR9的峰值表达时间明显滞后。CBFs(c-repeat binding factors)是受CCA1调控的冷胁迫响应基因,其表达也受H_2S的调控。lcd/des1中CBF1和CBF3的峰值表达时间延迟,同时在lcd/des1中CBF1、CBF2和CBF3都下调表达。lcd/des1幼苗对冷胁迫表现出更高的敏感性。本文也对拟南芥内源H_2S生成关键酶L-半胱氨酸脱硫基酶(L-cysteine desulfhydrase, LCD)与脱硫基酶1(desulfhydrase 1, DES1)编码基因的转录水平节律性进行了初步的探索。LCD的表达在1 d内未见明显的变化,而DES1的表达有明显的节律性,在早上8:00达到峰值。综上所述,H_2S能够通过调节CCA1与PRR9基因的表达调控生物钟,进而影响下游靶标CBFs基因的表达以增加拟南芥对冷胁迫的耐受性。 展开更多

关键词 硫化氢 生物钟 冷胁迫 拟南芥 生物钟相关蛋白1(CCA1)

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硫化氢通过抑制镉离子内流降低拟南芥体内的镉毒性（英文） 被引量：6

10

作者 金竹萍 乔增杰 +1 位作者 张丽萍 裴雁曦 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期61-70,共10页

硫化氢(H2S)作为一种新兴的气体信号分子,在植物体内主要由半胱氨酸脱巯基酶(CDes)降解半胱氨酸产生。已有报道表明,H2S信号与植物激素共同作用增强植物的镉(Cd)耐受。然而,H2S信号响应重金属Cd胁迫的作用机制尚缺乏系统研究。本文以拟... 硫化氢(H2S)作为一种新兴的气体信号分子,在植物体内主要由半胱氨酸脱巯基酶(CDes)降解半胱氨酸产生。已有报道表明,H2S信号与植物激素共同作用增强植物的镉(Cd)耐受。然而,H2S信号响应重金属Cd胁迫的作用机制尚缺乏系统研究。本文以拟南芥为实验材料,从不同水平探究H2S分子对Cd胁迫诱导氧化应激的保护作用。结果表明,CDes基因表达量和H2S的产率随CdCl2浓度升高而逐渐增加。重金属Cd胁迫导致幼苗干重降低约33%、体内过氧化氢显著增加、丙二醛含量升高约110%、超氧化物歧化酶活性增加约100%、谷胱甘肽还原酶活性和过氧化氢酶活性分别下降27%和21%,还原性谷胱甘肽含量随之显著降低。生理浓度NaHS(H2S供体)预处理显著缓解以上Cd胁迫产生的影响,使恢复到对照水平。同时,H2S处理可显著下调质膜中Cd转运蛋白(HMA4和IRT1)的表达,同时上调液泡膜中MRP3和CAX2的表达。利用非损伤微测技术测定植物根系Cd2+的流动速度和流动方向。结果显示,生理浓度的H2S显著抑制Cd2+内流,最终表现为植物叶片和根中的Cd含量显著降低,分别下降了15%和38.4%。总之,在Cd胁迫条件下,H2S信号可激活植物体内的抗氧化酶促和非酶促系统,以清除细胞内H2O2。H2S对Cd2+转运和液泡区式化的调节,降低了体内Cd2+的浓度,减小Cd毒性对植物生长的影响。为理解农作物应对重金属胁迫的机制提供了新的思路。 展开更多

关键词 硫化氢 气体信号分子 非损伤微测技术 镉离子内流 拟南芥

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H_(2)S信号参与SDH调控能量和活性氧代谢过程的作用机制

11

作者 张娇 张文泽 +3 位作者 王昕 尉萱 张琳 金竹萍 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期951-960,共10页

作为新兴的气体信号分子,硫化氢(hydrogen sulfide,H_(2)S)能够调节植物生长发育,广泛参与植物抵御生物及非生物胁迫的过程。琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)结合于线粒体内膜,既是参与三羧酸循环的关键酶,也是氧化磷酸化过... 作为新兴的气体信号分子,硫化氢(hydrogen sulfide,H_(2)S)能够调节植物生长发育,广泛参与植物抵御生物及非生物胁迫的过程。琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)结合于线粒体内膜,既是参与三羧酸循环的关键酶,也是氧化磷酸化过程的重要电子载体,在植物响应各类胁迫中发挥着重要作用。鉴于H_(2)S与SDH参与调控的生理过程有很大相关性,本文以模式植物拟南芥为实验材料,对H_(2)S与SDH之间的关系进行了探索。结果表明,在AtSDH1-1-OE中,H_(2)S的关键生成酶编码基因LCD和DES 1大量表达,且H_(2)S产率和含量较WT显著升高。SDH抑制剂TTFA处理导致活性氧(ROS)大量产生,幼苗根的伸长受到极显著抑制,根发育生长基因RHD2、TRH和SCN 1表达下调,而同时进行生理浓度的NaHS(H_(2)S供体)熏蒸,能够清除过量ROS,幼苗生长有所恢复。但在AtSDH1-1-OE中,施加HT(H_(2)S清除剂)后的结果与TTFA单独处理WT类似,ROS大量产生,幼苗根长变短。H_(2)S特异性荧光探针和非损伤微测技术NMT检测结果也显示,TTFA和HT诱导保卫细胞中H_(2)O_(2)增加,H_(2)S则可以促使其排出。此外,H_(2)S影响ATP合成相关基因表达,促使ATP大量产生,相应地,在AtSDH1-1-OE中施加HT处理,ATP含量显著降低。综上所述,SDH诱导植物H_(2)S的内源产生,进而参与SDH调控植物体内能量代谢和ROS的产生过程,最终影响植株根的伸长。 展开更多

关键词 硫化氢 琥珀酸脱氢酶 能量 活性氧

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